據(jù)國外媒體報(bào)道,在地球過去的45億年歷史中,數(shù)百顆大型小行星碰撞地球,對地球造成巨大撞擊和破壞,其中至少有190次碰撞事件留下巨大“傷疤”,至今仍清晰可見。但并不是所有進(jìn)入地球大氣層的太空巖石都會(huì)到達(dá)地面,那么,什么樣的小行星才能在地球上留下碰撞痕跡?哪些撞擊事件會(huì)產(chǎn)生大型隕坑?
大多數(shù)進(jìn)入地球大氣層的太空巖石并不大,這些太空巖石非常小,直徑大約1米。這對地球生物而言是件好事,因?yàn)槿魏沃睆叫∮?5米的太空巖石通常都無法穿透地球大氣層。超高速狀態(tài)下的太空巖石在地球大氣層中摩擦生熱,從而在穿過大氣層時(shí)會(huì)燒毀(嚴(yán)格地講,太空巖石一旦進(jìn)入大氣層就會(huì)變成流星體),在大多數(shù)情況下,太空巖石穿過大氣層到達(dá)地面時(shí)基本不會(huì)對人類造成傷害。
地球大氣層保護(hù)我們免遭太空隕石的撞擊,至少在大多數(shù)情況下是這樣的。例如:2013年,直徑17米的太空隕石在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空爆炸,產(chǎn)生的沖擊波打破了居民住宅窗戶并造成部分居民受傷,然而,此次隕石墜落事件并未在地面上形成隕坑,因?yàn)樵撾E石沒有整體撞擊在地面,進(jìn)入大氣層后分解成塵埃和微小隕石碎片。依據(jù)2014年第45屆月球和行星科學(xué)大會(huì)一份研究報(bào)告,車?yán)镅刨e斯克受損住宅附近一個(gè)湖泊底部發(fā)現(xiàn)一塊1.5米直徑的隕石以及一些較小的碎片。
然而,地球表面已知190個(gè)碰撞隕坑結(jié)構(gòu)特征表明,地球歷史上曾有一些更大體積的小行星穿過大氣層墜落在地面,但此類事件較為罕見。依據(jù)地球撞擊數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),墜落在陸地的小行星撞擊事件中,北美洲占32%,歐洲占22%,俄羅斯和亞洲占16%。
在已知碰撞隕坑中,44個(gè)隕坑的直徑超過20千米,以下是迄今發(fā)現(xiàn)墜落在陸地或者水域的3個(gè)最大隕坑。
(1)弗里德福特隕坑:地球上最大的隕坑是南非弗里德福特隕坑(Vredefort crater),美國宇航局地球觀測站表示該直徑達(dá)到160千米,很可能是20億年前碰撞形成的。該隕坑已大部分被侵蝕,但依據(jù)隕坑邊緣的殘余物,科學(xué)家估計(jì)碰撞地面的小行星直徑達(dá)到10~15千米,這比6600萬年前撞擊地球?qū)е驴铸埼锓N滅絕的那顆小行星更大,然而它碰撞地球的時(shí)間比恐龍時(shí)代更早。
如果某顆天體直徑超過1千米,碰撞地面后可能產(chǎn)生全球性影響,因此,形成弗里德福特隕坑的小行星帶給地球一次災(zāi)難性打擊,很可能與導(dǎo)致恐龍物種滅絕的小行星毀滅等級相當(dāng)。小行星撞擊地球可能導(dǎo)致全球各地出現(xiàn)火災(zāi),大量塵埃進(jìn)入大氣層,在接下來的幾個(gè)月,甚至幾年時(shí)間里,氣候都會(huì)發(fā)生顯著變化。
(2)??颂K魯伯隕坑:該隕坑位于墨西哥尤卡坦半島,直徑180千米,與弗里德福特隕坑直徑相近,但其形成年代較晚,是由6600萬年前一顆12千米直徑的小行星碰撞地球形成的。雖然現(xiàn)今隕坑主體部分在陸地上,但當(dāng)時(shí)撞擊地球時(shí)尤卡坦半島處于淺海之下,此次碰撞導(dǎo)致非鳥類恐龍?jiān)趦?nèi)的75%地球物種滅絕消失,此次撞擊事件將巖石和碎片“飛濺”至太空,這些碎片再返回地面時(shí),燃燒的碎片可能使地球大部分地區(qū)處于一片火海,撞擊事件還會(huì)產(chǎn)生一團(tuán)塵霧,長達(dá)幾年時(shí)間一直籠罩著地球,阻擋陽光照射,破壞地球食物鏈。專家稱,在小行星碰撞初期幸存下來的非鳥類恐龍很可能被餓死。
(3)薩德伯里隕坑:該隕坑位于加拿大安大略省,其隕坑面積全球排名第三,與弗里德福特隕坑一樣,它是地球上已知最古老的碰撞隕坑之一。2014年的一項(xiàng)研究表明,可能不是某顆小行星碰撞形成該隕坑,而是一顆巨大的彗星,或者是小行星碎片和巖石混合物。大約18億年前,這顆直徑9.65~14.48公里之間的太空物體撞擊了地球。目前受侵蝕作用影響,這個(gè)隕坑很難辨識(shí),但這里的鎳、鐵采礦業(yè)正在蓬勃發(fā)展,人們實(shí)際開采的是小行星殘留物質(zhì)。
地球撞擊數(shù)據(jù)庫相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,地球上44個(gè)由太空巖石撞擊形成的最大隕坑中,有39個(gè)形成于1000萬年前,位于塔吉克斯坦的卡拉庫爾隕坑是個(gè)“例外”,是大約500萬年前撞擊形成的。
很多較大的小行星都非常古老,其歷史可追溯至太陽系早期,當(dāng)時(shí)太空碎片四處飛舞,碰撞事件發(fā)生較為頻繁,我們可以看一下遍布月球表面的隕坑,如果地球沒有海洋和侵蝕作用,看上去或許和月球一樣,因此我們相信地球歷史上可能有更多的小行星撞擊事件,甚至小行星體積更大,只是我們迄今未發(fā)現(xiàn)隕坑殘留的痕跡。