加拿大著名的曼尼古根隕坑
在地球長達(dá)45億年的漫長歷史中,曾遭受了數(shù)百次大型小行星的猛烈撞擊,這些撞擊在地球上留下了深刻的“傷痕”,至今依然清晰可見,總數(shù)至少達(dá)到190處。
然而,并非所有闖入地球大氣層的太空巖石都能觸及地面。那么,究竟什么樣的小行星才能在地球上留下撞擊的痕跡?又有哪些撞擊事件能產(chǎn)生巨大的隕坑呢?
首先,我們要了解的是,大多數(shù)進(jìn)入地球大氣層的太空巖石其實(shí)并不大,直徑往往只有1米左右。這對于地球上的生物來說,無疑是個好消息,因?yàn)橹睆叫∮?5米的太空巖石,在穿越地球大氣層時,由于超高速摩擦產(chǎn)生的熱量,通常會在空中燃燒,等燃燒后剩余的太空巖石到達(dá)地面時,很少能對地面造成實(shí)質(zhì)性傷害。
大多數(shù)情況下,地球的大氣層可以保護(hù)我們免遭太空隕石的撞擊,但有時會出現(xiàn)例外。
以2013年發(fā)生在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克的隕石事件為例,一顆直徑17米的隕石在空中爆炸,雖然沖擊波震碎了居民住宅的窗戶并導(dǎo)致部分居民受傷,但并未在地面上形成隕坑,因?yàn)樵撾E石在進(jìn)入大氣層后已分解成塵埃和微小碎片。
不過,根據(jù)2014年第45屆月球和行星科學(xué)大會發(fā)布的一項研究報告,科學(xué)家們在車?yán)镅刨e斯克受損住宅區(qū)域附近的一個湖泊底部,發(fā)現(xiàn)了一塊直徑達(dá)到1.5米的隕石,以及一些小的碎片。
2013 年 2月 ,一顆直徑17米的隕石在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克市上空爆炸
然而,地球表面已知的190個撞擊隕坑卻表明,歷史上曾有一些體積更大的小行星成功穿越了大氣層,撞擊到了地面。盡管這類事件相對罕見,但它們的破壞力巨大。根據(jù)地球撞擊數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計,大多數(shù)在北美著陸(32%),其次是歐洲(22%)和俄羅斯和亞洲(16%)。
在已知的地球撞擊坑中,有44個的直徑超過了20千米。以下是迄今為止發(fā)現(xiàn)的三個最大的陸地或水域隕坑:
弗里德福特隕坑(Vredefort crater)
位于南非,是地球上最大的隕坑,直徑達(dá)到160千米,可能是20億年前由一顆直徑10-15千米的小行星撞擊形成的。一個行星超過1千米就會產(chǎn)生全球性影響,這次撞擊的災(zāi)難性程度,可能與導(dǎo)致恐龍滅絕的小行星撞擊相當(dāng),但它光臨地球時時間還在恐龍時代之前。
??颂K魯伯隕坑(Chicxulub crater)
位于墨西哥尤卡坦半島,直徑180千米,由6600萬年前一顆直徑12千米的小行星撞擊形成,雖然如今的火山口部分地在陸地上,但在撞擊時,尤卡坦是在一個淺海之下。這次撞擊導(dǎo)致了包括非鳥類恐龍在內(nèi)的75%地球物種滅絕。此次撞擊事件也引發(fā)了一場持續(xù)多年的塵埃云籠罩地球,遮蔽陽光并嚴(yán)重干擾食物鏈的正常運(yùn)作,那些在非鳥類恐龍中僥幸逃過最初撞擊災(zāi)難的個體,可能會隨后面臨饑餓的威脅。
薩德伯里隕坑(Sudbury crater)
位于加拿大安大略省的薩德伯里盆地,是地球上已知最古老的碰撞隕坑之一,面積排在第三,它形成于大約18億年前。撞擊物體可能是一顆巨大的彗星,或者是小行星碎片和巖石的混合物。盡管侵蝕作用使這個隕坑變得難以辨認(rèn),但該地區(qū)的鎳、鐵采礦業(yè)卻呈現(xiàn)出一片繁榮景象??茖W(xué)家指出,人們目前所開采的,實(shí)質(zhì)上是小行星撞擊后遺留下的物質(zhì)。
此外,地球撞擊數(shù)據(jù)庫還顯示,在44個由太空巖石撞擊形成的最大隕坑中,有39個形成于1000萬年前以前。而位于塔吉克斯坦的卡拉庫爾隕坑則是一個例外,它形成于大約500萬年前。
喬達(dá)斯表示:“許多較大的小行星都非常古老,可以追溯到太陽系早期。當(dāng)時太空碎片四處飛舞,碰撞事件頻發(fā)。如果我們看一下遍布月球表面的隕坑,就可以想象,如果地球沒有大氣,以及海洋和侵蝕作用的影響,它可能也會像月球一樣布滿隕坑。因此,我們相信地球歷史上可能發(fā)生了更多、甚至規(guī)模更大的小行星撞擊事件,只是我們尚未發(fā)現(xiàn)它們留下的痕跡?!?/p>
參考鏈接:
https://www.livescience.com/largest-asteroids-to-hit-earth
編譯:游悠
策劃:張超 李培元 楊柳
審核:劉勇 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員、中國航天科普大使