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

  • 香港“非遗月”处处有“非遗”

  • 江苏南通:“第二现场”观赛区 城市“全域”看“苏超”

独家策划

推荐阅读
四大家鱼,即青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼,是我国重要的经济鱼类,占淡水鱼类养殖总量的“半壁江山”,尤以长江流域所产鱼品质最优。但人工养殖久了,鱼类品质逐渐下降,需要捕捞野生鱼种来更换,确保鱼类种质“基因库”稳定。
2025-06-30 04:50
FAST如今每天观测时长接近24小时,每年总观测时长超过5300小时,持续不断地为科学家提供宝贵的数据。
2025-06-30 09:52
华南农业大学积极探索应用大数据、人工智能等技术加速育种创新,“华航香银针”就是创新成果之一。
2025-06-30 09:51
在近日落下帷幕的第十五届全国周培源大学生力学竞赛中,一位特殊的“考生”吸引了人们目光。
2025-06-30 09:51
6月29日,在海南文昌卫星超级工厂项目建设现场,各方正全力以赴加快工厂投产进程。
2025-06-30 09:51
作为一所工科见长的大学,近年来,山东科技大学涌现出一批热衷文化艺术的学生:材料学院研究生庄英赞受邀参加《声声入戏——中央广播电视总台首届京剧票友大会》节目;
2025-06-30 04:50
今年“三夏”生产,该农场配备无人驾驶系统的收割机和拖拉机、气吸播种机、精准水肥轮灌系统、自动巡田无人机等智能化装备大显身手。
2025-06-27 10:25
6月24日,国家重大科研仪器研制项目“2.5米大视场高分辨率太阳望远镜”(WeHoST)在四川稻城启动建设配套项目,预计2027年望远镜完成装调并投入试运行。
2025-06-27 10:24
古生物研究表明,包括早期犬齿兽在内的一些远古动物,脑袋为一个没有左右脑半球区分的整体,而现生哺乳动物和典型的进步颌兽类则有左右两个脑半球。
2025-06-27 10:18
6月26日21时29分,经过约6.5小时的出舱活动,神舟二十号乘组航天员陈冬、陈中瑞、王杰密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,圆满完成既定任务。
2025-06-27 10:17
北京大学马丁教授团队26日凌晨在国际学术期刊《自然》上发表一项开创性研究,成功将复杂难处理的混合废塑料变废为宝,为根治全球塑料污染顽疾提供了新的思路。
2025-06-27 10:16
近日,一组“清华学生戴头套看演出”的照片在网络引发热议。脑机接口技术的应用还面临社会伦理与隐私保护方面的争议,如何平衡科学技术创新与社会伦理、监管要求等仍是难题。
2025-06-27 10:15
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十号航天员乘组将于近日择机实施第二次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十号航天员乘组在轨工作已满两个月,身心状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-06-26 09:48
6600万年前,希克苏鲁伯小行星撞击地球导致非鸟类恐龙灭绝,而就在撞击点附近,一种神秘的夜蜥蜴可能是唯一幸存下来的陆生脊椎动物。白垩纪末期,一颗巨型小行星撞击了墨西哥尤卡坦半岛附近的区域,形成了一个直径超过150公里的陨石坑,导致全球大多数动植物物种灭绝。
2025-06-26 09:47
在全球面临日益严峻的生态危机之际,中国科学院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员傅伯杰等提出了一个衡量人与自然共同繁荣程度的全球框架。论文合作作者、联合国开发计划署人类发展报告办公室主任Pedro Conceicao表示,面对当今严峻的地球系统变化,我们必须把人与自然健康、互惠的关系纳入发展愿景。
2025-06-26 09:46
黑土地被誉为“耕地中的大熊猫”,是世界上最肥沃的土壤。这项调查系统查清了我国东北典型黑土区地表基质资源“家底”,实现了东北黑土地地表基质层的首次系统调查与深度解剖。
2025-06-26 09:41
记者邱玥25日从中国海油获悉,我国首个自营超深水大气田“深海一号”二期项目全面投产。 目前,“深海一号”大气田已经达到最高产能设计状态,年产气量有望超过45亿立方米。
2025-06-26 09:40
由美国国家科学基金会和能源部支持的薇拉·C·鲁宾天文台,首次捕捉到的太空景象呈现出一场由恒星“托儿所”及邻近星系的密集星团构成的粉蓝视觉盛宴。鲁宾天文台的科学团队还开发了面向公众的工具“天空查看器”,用户可通过平移和缩放功能探索这些超高分辨率图像中的恒星和星系。
2025-06-25 09:46
中国海油25日宣布,公司在南海水域的“深海一号”大气田二期项目全面投产,标志着我国最大海上气田建成。“深海一号”大气田分一期和二期开发建设(一期于2021年6月投产),探明天然气地质储量超1500亿立方米,最大作业水深超1500米,最大井深达5000米以上,是我国迄今为止自主开发建设的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大的深水气田。
2025-06-25 09:33
2017年启动的第二次青藏高原综合科学考察,为新一代草地植被图的绘制提供了新的契机。“我们共识别出65种主要草地类型,其中高山嵩草草甸、紫花针茅草原、矮生嵩草草甸、垂穗披碱草草甸和线叶嵩草草甸这5个群系分布最广。
2025-06-25 09:30
加载更多