正在阅读: 欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇
首页> 科普频道> 光明天文> 天文前沿 > 正文

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

来源:光明网2019-01-08 16:38

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  最近,丹麦哥本哈根大学的Kjær团队在格陵兰Hiawatha冰川厚厚的冰层下发现了一个巨大的撞击坑,是地球已知最大撞击坑TOP25,直径有31千米。那么发现这个撞击坑有什么意义?为什么要去研究陨石?小编就此采访了中国科学院院士、国家天文台高级顾问、中国月球探测工程首任首席科学家欧阳自远。

  撞击坑、陨石坑傻傻分不清楚?

  不少媒体报道称这个坑为陨石坑,但是准确来说它是个撞击坑。欧阳自远院士表示,进入地球大气层前的陨石母体(也称为小天体或小行星),在太阳系空间的运行速度为每秒45千米,地球围绕太阳公转的速度为每秒30千米。如果小天体对撞地球,相对速度为每秒75千米,如果从地球后面追上地球,相对速度至少有每秒15千米。所以小天体撞击地球的速度为每秒15—75千米。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

小天体撞击地球情景还原 来源:NASA

  高速冲进地球大气层的小天体,压缩前端的大气,形成强大的冲击波撞击地面,使地面的岩石气化、熔融、粉碎和溅射,挖掘出一个巨大的“撞击坑”。撞击溅射的岩石碎块坠落在撞击坑的四周,形成了撞击坑周围的“环形山”。强大的冲击波使岩石熔融,熔体包裹了冲击破碎的岩石角砾,形成撞击熔融角砾岩;岩石中的矿物结构产生变化,如正常的石英形成柯石英或斯石英、无定型碳形成金刚石、一些矿物产生页理等等。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

新发现的撞击坑位置 来源:NASA NSIDC & Natural History Museum of Denmark

  地球上大大小小的坑这么多,怎么知道它就是小天体撞击而形成的呢?欧阳自远院士解释道:“撞击坑首先得是圆形的,并且坑的周围高,形成一个环形山。其次要经过调查研究,看是否有冲击矿物或矿物页理现象、撞击角砾岩等。小型撞击坑中还应该有中央锥。格陵兰Hiawatha冰川下发现的坑之所以断定为撞击坑,是因其外表符合撞击坑特点,在找到的三个样本中,也都有页理现象。”

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

格林兰冰层下的陨石坑 来源:NASA

  陨石母体在高速冲进地球大气层之后,由于前端形成了强大的高温高压冲击波,陨石母体燃烧、爆裂形成许多碎块朝不同方向洒落下来。岩石碎块在高空坠落过程中,又受到高空风的影响,使陨石坠落的方向与速度变化极大。陨石坠落至地面,在松软的土地上,撞出一个坠落小坑。这种坠落小坑,不能称为撞击坑,毫无科学意义。

  地球上又多了一个撞击坑

  小天体撞击地球的热点话题加上撞击地点是在高纬度的冰冷地区,足以让格陵兰Hiawatha冰川下发现的这个撞击坑吸引众多人关注,它也因此有个了美丽的名字——地球上“冰与火之歌”。但想具体的了解它,还需要科学家再加把劲儿。

  欧阳自远院士表示,虽然这个撞击坑一经发现就成功晋级为地球已知最大撞击坑TOP25,但因其深埋在雪层下,很难找到更多的样本进行研究,目前还无法得知它的具体年龄数据,因此也就无从知晓地球上在那时发生了什么变化。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

图片来自网络

  虽然Kjær团队倾向于认为Hiawatha撞击坑应该相当年轻,最起码不太可能早于更新世开始(260万年前)的时候。但260万年前至今,地球发生了很多变化,时间太过宽泛。总的来说,在没有更深一步的研究前提下,发现这个撞击坑的意义,仅仅是地球上又多了一个撞击坑。

  同时,欧阳自远院士指出,媒体报道称这个小天体的撞击足以对当时北半球的气候造成极大影响,这是错误的。地球上的大气循环流动,撞击不会对某一个地方的气候造成影响,应该是全球性的。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

左图为Hiawatha冰川的表面地形 右图为Hiawatha冰川下的实际地形 来源:Science Advances

  地球上的撞击坑一点都不少

  新发现的Hiawatha撞击坑让地球上已知的撞击坑数量微微上涨,但小编发现有很多人疑惑,为什么月球上分布着密密麻麻、大小不一的撞击坑,地球比月球大这么多,撞击坑却少的可怜?难道是可爱的月球帮我们阻挡了很多“伤害”?其实,地球上的撞击坑一点都不少!

  据欧阳自远院士介绍,月球的质量和体积都很小,内部的能源很快就消耗殆尽。近30亿年以来,月球几乎没有地质构造运动和火山活动,月震也很微弱。月球没有大气层,表面是超高真空,没有任何大气活动,更没有沧海桑田的变化,月球表面也没有任何建筑物和生命活动,小天体撞击月球形成的大量的撞击坑保存完好。

  而地球的板块活动、地质构造运动和地震、火山活动却仍然十分活跃,海陆变迁,沧海桑田,使地球历史上形成的撞击坑,有些被破坏和被掩埋。地球表面72%的面积是海洋,在海洋分布区,撞击坑无从发现,陆地被大面积的森林、沙漠、冰盖所覆盖,也难以发现撞击坑。地球上的撞击坑不是不多,而是能看见的不多。

  老子说:“祸兮福所倚,福兮祸所伏”。小天体撞击地球诱发了地球表面生态系统的彻底崩溃,带来地球生物物种的大灭绝。6500万年前,一个10千米大小的小天体撞击地球,诱发了以恐龙为代表的、地球70%的生物物种大灭绝。

  但是,小天体撞击地球也为人类社会的发展带来一些福祉,如18.5亿年前形成的加拿大的萨德贝里大撞击坑,它里面和周围有着全世界最大的铜矿、镍矿和铂金族元素矿,对加拿大的经济发展发挥了重要作用;19亿年前形成的南非弗里德佛撞击坑则形成了许多大型的金矿床和大量的金伯利型的金刚石矿。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

图中显示的所有的地方都是开采铜、镍矿的矿山

  地球上一些撞击坑形成的盆地,为后期的成煤、成油盆地或形成其它沉积矿床提供了环境与场地,如德国的Ries撞击坑(煤和萤石矿)、乌克兰的Boltysch撞击坑(油页岩)、印度的Lonar撞击坑和南非的Saltpan 撞击坑(重碳酸钠矿)、俄罗斯的Ragozinka撞击坑(硅藻土矿)、白俄罗斯的Logoysk撞击坑(磷灰石矿)等。

  撞击坑往往可以成为很好的油气圈闭构造,如美国中西部的Williston撞击盆地、Okloholma的Ames撞击构造、阿拉斯加的撞击坑等,均具有油气勘探的前景。

  某些撞击坑蓄水后往往会成为风景秀丽的湖区,如加纳的布什提维湖、印度的Lonar湖,加拿大魁北克省的Maniconagan撞击坑成为水力发电站的大水库。有些撞击坑建立了博物馆,开辟为旅游区,如美国亚利桑那的Meteor撞击坑、德国的Ries撞击坑和南非布里托勒的Saltpan撞击坑等。

  欧阳自远院士表示,小天体撞击地球过程中,散落在地球上的陨石也成为科学家了解太阳系的起源与演化的关键,是研究太阳系的考古样品。通过研究陨石,可以了解太阳系的平均化学成分,太阳系的起源过程和太阳系生命物质来源等信息。同时,陨石还记录了它在太阳系空间飞行过程中宇宙射线和太阳宇宙线的通量、能谱的历史变化等。(蔡琳)

[ 责编:张梦凡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

独家策划

推荐阅读
这不只是一幅地质图,还是一套中国自主的图例标准。
2026-08-07 09:48
最近不少“中国神器”在全球刷屏。这些出圈的国货新品,早已摆脱低端代工、低价走量的旧标签,折射出中国制造的创新迭代与品质跃升。国货新品不断出圈、新产业蓬勃发展的背后,是中国制造的硬核实力。
2026-08-07 09:47
今年7月,国家药监局批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。5月,恒瑞医药与百时美施贵宝达成新药授权合作,确定性付款9.5亿美元……今年以来,我国新药的好消息不断。
2026-08-07 09:47
在数据要素赋能方面,2025年国家数据局发布了100个公共数据“跑起来”示范场景,联合19个部门组织举办2025年“数据要素×”大赛并发布241个典型案例。
2026-08-07 09:46
近日,北京市14家市属公园陆续迎来多款机器人“新员工”,它们在公园“上岗”,承担清洁清扫、智慧巡检、问询导览、水面救援、绿化养护、生态监测等多项任务,将智慧服务融入公共生活。
2026-08-07 03:10
团队攻克了满足多功能、智能化的海缆敷设双通道布缆作业系统设计技术,使作业系统具备高度自动化和智能化水平。
2026-08-06 09:48
近日,云深处自主研发生产的四足机器人完成海关通关后出口瑞士,用于当地厂区安防、地下管网隐患排查等业务场景。“核电安全标准严苛,产品能够在瑞士核电站成功落地,充分印证国产机器人的稳定性和可靠性,我们已达成扩产合作意向。
2026-08-06 09:48
记者6日从中国科学院高能物理所获悉,我国科研人员领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,历经15年实验研究,首次证明一类全新物质形态——胶球的存在。
2026-08-06 09:47
记者5日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研团队与合作者依托强流重离子加速器装置(HIAF),成功产生并鉴别了稀有原子核铪-153。实验中,团队利用HIAF增强器提供的铋-209束流轰击石墨靶,通过弹核碎裂反应产生放射性核素。
2026-08-06 09:47
记者日前从陆军军医大学新桥医院血液病医学中心获悉,由该中心张曦教授和宋清晓研究员领衔的研究团队,首次揭示了皮肤慢性移植物抗宿主病(cGVHD)“久治难愈”的核心机制,找到了打破纤维化恶性循环的关键“开关”。
2026-08-06 02:30
最初,动画和实拍泾渭分明,然而随着手工转描、仿真合成、运动捕捉这类手段的引入,动画和实拍开始相互渗透。AI对动画与实拍的缝合,会将影像艺术彻底引向“泛动画”的时代。
2026-08-05 09:33
衣服透气不闷汗、个性化定制汽车交付快、人形机器人型号多,商品性能更好、生产效率更高、创新活力更足……近年来,这些生产生活中的变化,折射出纳米制造、柔性制造、共享制造等新趋势。
2026-08-05 09:26
在这样的微观世界里,科学家操控原子和分子,设计制造具有特殊性能的新材料、新器件,这就是纳米制造。目前,纳米制造已经实现在原子分子量级设计新材料,按需定制材料的储能、催化、防腐、导电等特性,突破传统制造的性能天花板。
2026-08-05 09:26
近日,中国农业科学院都市农业研究所联合国内外科研单位,发现了改良生菜体内的营养和风味物质的基因密码。生菜在被人类驯化与改良的漫长过程中,口感和营养发生显著变化,这背后离不开关键基因的“调控”。
2026-08-05 09:24
当地时间3日,在意大利佛罗伦萨举办的第46届国际空间研究委员会(COSPAR)科学大会上,中国气象局王劲松研究员荣获威廉·诺德伯格奖章。王劲松是首位获此殊荣的中国科学家,并同步获得一颗小行星命名。此次获奖表明,我国空间科学与应用领域研究成果获得国际学术界高度认可。
2026-08-05 07:40
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
加载更多