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

  • 海南商业航天发射场 双工位合练备首发

  • 守护毛泽东旧居的藏族汉子

独家策划

推荐阅读
大位移井技术是有效开发动用海上边际油田储量的利器,采用大位移井技术可节省40%左右的投资费用,这使得一些油田重新具备了开采的价值,该技术可扩增南海东部边际油田储量超5000万吨。
2024-07-01 09:40
先后生长测量了1000多个样品、一步步提高样品质量,2012年底,薛其坤团队终于成功在实验中观测到量子反常霍尔效应。
2024-07-01 09:39
清晨,太阳从海平面上缓缓升起,一艘蓝白相间的船舶热闹了起来。一个重达2.5吨的ROV(无人揽控潜水器)基础平台从艉甲板被缓缓吊起、布放入水,展开测试工作。
2024-06-30 04:10
6月30日,举世瞩目的粤港澳大湾区超级工程深中通道,正式通车试运营。深圳至中山的车程从此前的约2小时缩短至30分钟。
2024-07-01 06:10
7年前,我脱下博士服,穿上蓝色工装,成为新松公司一名研发人员。这些年,怀着“让新松工业机器人技术水平赶超国外,实现国产机器人核心控制器自研自产”的目标,我全力以赴攻克工业机器人控制器创新研发高地,助力新松工业机器人在国际市场的角逐中,擦亮“中国‘智’造”的牌匾。
2024-07-01 06:20
建设科技强国,向什么要动力?改革,唯有改革!党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央对科技体制改革作出一系列重要战略部署,指引和推动科技体制改革持续深化。
2024-07-01 06:05
在一项新研究中,美国俄亥俄州立大学神经科学家培育出一种特殊类型的人类白血细胞,能促进神经纤维再生。他们的最终目标是开发出利用这些特殊细胞的治疗方法,逆转视神经、大脑和脊髓损伤,恢复患者失去的神经功能。
2024-06-28 10:47
本报记者 余晓葵摄/光明图片  6月25日,与会嘉宾在交流讨论。 世界经济论坛公布的最新一批全球153座“灯塔工厂”中,有62家是中国企业,其中不乏光伏、新能源汽车等高科技企业。
2024-06-28 10:25
记者陈海波、通讯员王玉琢从中国计量科学研究院(以下简称“中国计量院”)获悉,国际计量局(BIPM)官网日前发布北斗授时监测结果,标志着基于北斗的授时服务获国际认可,可以为全球提供精准可信的标准时间服务。 作为BIPM指定的国内唯一一家北斗授时监测机构,中国计量院是此次北斗授时监测数据的主要来源之一。
2024-06-28 10:23
育秧、移栽是人们常见的水稻栽培方式,而将稻种直接播入大田进行水稻直播,是近年来一种轻简化的栽培方式,但也存在出苗率较低的问题。 研究表明,水稻中胚轴伸长对幼苗破土出苗具有关键作用,是提供其迅速破土的主要动力。
2024-06-28 10:19
在24日召开的全国科技大会、国家科学技术奖励大会和中国科学院第二十一次院士大会、中国工程院第十七次院士大会上,习近平总书记强调,要深入践行构建人类命运共同体理念,推动科技开放合作。
2024-06-28 10:14
Open-ST平台为研究提供了前所未有的精度。
2024-06-27 10:33
25日至26日,以“空间智能 新质引擎”为主题的2024空间智能软件技术大会在北京举行。
2024-06-27 10:31
26日,全球首列用于商业化运营的碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0 碳星快轨”,在青岛正式发布。
2024-06-27 10:30
如何统筹产业发展与生态保护,贵安新区数据中心集群积极探索,走出一条绿色节能低碳之路。
2024-06-27 10:29
OpenAI当天发表声明说,原计划6月底向ChatGPT付费用户小范围开放语音助手功能,但现在认定仍需一个月才能“达到发布门槛”。
2024-06-27 10:25
加载更多