陨石坑之谜
陨石是落到地面的流星体,是宇宙中小天体的珍贵标本。因此,研究陨石为研究太阳系的起源和演化、生命起源提供了宝贵的线索。陨石含有氨基酸、烃类、乙醇和其他可能形成保护原始细胞的脂肪类化合物。和生命起源于彗星的理论一样,生命起源于陨石是一种新的天外起源说。
据说,在1亿3000万年前,澳大利亚正值恐龙时代,一个巨大的火球突然从天而降,尘埃和碎石形成的巨大蘑菇云慢慢升起,在南半球遮天蔽日达数月之久。这是一颗直径约600米的彗星撞击地球的场景,撞入地面约800米,炸掉了周围大约400平方千米的地面,形成了一个四周岩壁陡立的大陨石坑,这就是后来著名的戈斯峭壁。
从人造卫星拍摄的照片来看,戈斯峭壁像是有人在澳大利亚西部平原上按了一个巨大的拇指印。戈斯峭壁现在的陨石坑是原坑的中心部分。起初的陨石坑直径大约20千米,现在的坑直径只有4千米。曾经铺满坑的碎石已被长年累月的风雨侵蚀掉了。现在坑缘有两道坚硬的砂岩峭壁,高于平原地面180米。砂岩峭壁是撞击形成的,相同的岩层在地下深达2千米,当年的撞击力之巨大可想而知。
戈斯峭壁是探险家戈斯于1873年发现的。但是,此陨石坑早已为当地土著所熟知,他们早已迁离这里,但到处留下他们当年活动的痕迹。1875年,古尔斯来此探险时,对此坑作过详细描述。当时没有从空中俯瞰的条件,故无法看到陨石坑的对称性,也不知道它的来历。他平平淡淡地写道:“有几株柏树扎根在山坡的岩石上。山坡并不像远看那么高峻,最高点也不过二三百米而已。”
离戈斯峭壁不远处是亨伯利陨石坑群。在4700年前,一颗陨石分裂成12块碎片,撞击地面形成了12个陨石坑。当地土著称之为“太阳走火魔石”,说明当时很可能有人目睹其陨落情景。
关于戈斯峭壁的起源至今仍有很多争论。
有人认为,戈斯峭壁可能是由于地下的天然气往上冲出,引起土壤和水的强大爆发,即“泥火山爆发”形成。
有人认为,戈斯峭壁是陨石造成的。因长期风化而没有留下陨石碎片。现代科学研究又指出,可能另有成因。
像大多数类似的陨石坑一样,戈斯峭壁也有从中心向四周辐射的裂缝分开,形成锥形的碎裂锥。根据对该坑形成的研究,科学家证实此坑是撞击产生的陨石坑,由于撞击物体的速度很高,但密度相对来说很低,因而猜测是密度较低的彗星而不是岩石构成的陨石。
美国亚利桑那州的巴林杰陨石坑是世界上最大的撞击陨石坑,它是2万~5万年前陨石撞击地球在沙漠上留下的“疤痕”。陨石坑宽12米,深174米。
亚利桑那州一带多半是绵直的秃山和荒漠,气候干燥火热。巴林杰陨石坑形成时,一颗巨大的流星轰然撞击地球表面。根据陨石坑的大小推算,这颗流星可能重达数万吨,直径100米。猛烈的撞击使坑口周边隆起,高出周围沙漠40多米。在遇到地球大气层阻力时,大多数流星会燃烧或粉碎。
科学家认为,这颗流星如此之大,运行速度如此之快,以至它进入大气层后几乎没有减速,整块抵达地球。撞击时,流星发生爆炸,岩石碎片散布在广大的区城。许多岩石碎片已被发现并得到鉴定,但是对陨石坑的挖掘显示,那里并没有属于那颗流星的大块陨石。
1912年7月19日在离巴林杰陨石坑不远的霍尔布发生了另一次令人惊叹的流星撞击。当地居民发现小石块如雨点般从天空落下,大为震惊。最后统计得出,总共有14000块石头。
在1871年巴林杰陨石坑被发现后的一段时间里,许多欧洲人曾认为它是塌陷的火山顶。但是在1902年,丹尼尔·巴林杰博士深信坑里埋有丰富铁质的陨石,就把它买了下来。后来,他证明洞口周围的岩石并不是火山岩,而显示出受某种巨大物体碾压过的迹象。它以极大力量、6.9万千米/小时的速度撞人地面。其爆炸的能量可能是1945年8月毁掉日本广岛市的原子弹的40倍。
最初人们不理解为什么在巴林杰陨石坑看不到陨石本身。有些人以为陨石被埋在地下了。后来科学家们认识到,这块巨石在落地时已击成碎块了。在260米的陨石坑深处仍然有陨石上的镍铁,但是这以下就是原来的岩石层了。
科学家们利用巴林杰陨石坑做研究,美国宇航员在那里进行训练。因为它与月球表面上的环形山非常相像。一些游客也获许前来参观。他们顺着一条很陡的小道花1个小时就可以走到陨石坑底。
每年落到地球上的陨石物质使地球增重大约1万吨。大多数陨石物质不比沙粒大。大到足以产生“火球”的陨石是很稀有的。全世界的民间传说都充满着“轰隆隆的雷石”的故事以及其他奇妙的自然现象。一些重大的陨石坠落事件都有记载,尽管直到19世纪人们才普遍相信陨石来自地球大气圈之外。
地球上已发现的撞击陨石超过120个,大部分是2亿年以内形成的。一般来说,更大的更老一些。一个靠近加拿大安大略省萨德堡的陨石坑,其直径有145千米,它大约有18亿岁了。另一个唯一与它一样年纪的陨石坑是在南非的费里德堡。
在加拿大魁北克的马尼夸根的一个陨石坑大约有2.1亿年的历史,它注满了雨水,现在已经形成了一个直径74千米的湖,造成这个湖的陨石直径应该将近3000米。
地球表面一度曾布满着星和陨石撞击的伤痕。科学家认为6600万年前落入地球的巨大陨星导致了地球上许多动植物的灭绝。估计直径为lO千米的陨星在白垄纪后期击中了地球,这导致了恐龙的突然灭亡。
陨石撞击同样能把大量的物质抛送人大气层。这会阻拦太阳的光线,有碍植物的生长,进而影响以植物为生的动物。科学家们知道,那时70%的生物绝种都是由于陨石撞击地球造成的。巨大的陨石还可以造出40千米深的陨石坑。这个深度足以穿透海洋或大陆的地壳层,导致大量的火山喷发。大范围的火山喷发会增加大气层中的灰尘,首先使一段时期的气候持续变冷,然后逐渐导致相应的全球性气候变暖,最后是致命的酸雨。如果陨星落人海洋,会导致海啸、巨大的潮汐,海浪高达100米。
陨石降落是壮观的,但其危害也是巨大的。只有真正揭开陨石之谜,才能造福人类。相信不久的未来,经过科学家们的努力,是可以如愿的。