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词条 巴林杰陨石坑
释义

巴林杰陨石坑(Barringer Meteor Crater)是重约7万吨的陨石撞入地球,形成的陨石坑,而陨石本身在这个过程中粉碎了。有一些自然奇观是以这们的美丽而著名,但美国亚利那州沙漠地带的巴林杰陨石坑却不属此类。它是2~5万年前陨石撞击地球在沙漠上留一个丑陋疤痕。陨石坑宽1264米,深174米,坑的内壁笔直陡峭,是世界上最大的撞击陨石坑。在墨西哥、南极洲、澳大利亚和西伯利亚也有类似的陨石坑。

成因

从人造卫星拍摄的照片上可以清楚地看到一种奇特的环形巨坑,这类巨坑之中最具代表性的是位于美国亚利桑那州一片平坦高原上的一个直径约1240米,平均深度达180米的“巴林杰陨石坑”。一些科学家在1891年时偶然发现了它,经考察分析,认为巨坑是在2万年前由一颗含有铁、镍元素的重达数百万吨的大陨石撞击造成的。

本世纪初,美国一位采矿工程师巴林杰对环形巨坑产生了强烈兴趣,他动用巨大的财力,在巨坑周围进行勘探,钻头深入地下达400米,在地表留下了许多深洞,却始终没有找到预想的那颗铁、镍大陨石。开采虽未成功,却对巨坑的形成原因进行了有益的探索。为了纪念他,美国陨石学会把此坑命名为“巴林杰陨石坑”。

“巴林杰陨石坑”为什么没有陨石的残留痕迹呢?据观测,一些小流星穿过大气层时,因摩擦产生的高温可以燃烧殆尽,但是大型陨石(主要成分为硅、铁类元素)一旦落地,就逐渐冷却,不会继续燃烧。通常陨石的质量与陨石坑直径、深度有一定比例关系,一般在真正由陨石撞击形成的坑中都能找到各种陨石,这一点已有大量实证,如1976年吉林陨石雨后,一个直径仅6米的陨石坑中就找到一块1770公斤的石陨石。很难想象一个已砸出几百平方米巨坑的陨石会焚毁消失的无影无踪。陨石只是从宇宙坠入地球的一种岩石。陨石越大,它的撞击力就越强,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。这块重7万吨、宽度至少在25---30米的巨石在落地时己击成碎块了。在过去的一百多年里,在巴林杰坑周围八公里左右的地区内,先后找到了上万块铁陨石碎片,其中最大的一块重达4吨。由此可以断定“巴林杰陨石坑”并不是陨石撞击坑。探究环形坑的来龙去脉,要从地壳的变动说起。当地球内部原子核反应不断产生的能量逐步积聚,达到地壳承受不住的压力时,便会形成熔岩喷发活动。岩浆冷却时,由于包裹在岩浆中的水和蒸汽的支撑作用,在凝固后的岩层中会形成空洞(像烧制玻璃时残留在制品中的空气泡)。这种熔岩洞穴遍布全球,有的位于地表上的崇山峻岭之中,有的隐藏在地表下曲折幽深。部分地下熔洞距地表很浅,经过漫长地质年代,熔洞中的水和蒸汽会沿着岩层的缝隙流失散发掉,而失去内部压力支撑的洞顶坍塌便形成凹陷坑。因为这种环形坑是熔洞塌陷形成,所以内壁陡立,甚至有些呈口小底大的瓮形,像我国湖北省神农架地区的七溪坪巨坑,坑口直径约410米,而坑底直径约500米,坑口上方还有熔洞塌陷时留下的两块条石悬空架在坑沿上。

人们注意到,“巴林杰陨石坑”四周组成石壁的厚厚的石灰岩层和砂岩层被一种可怕的力量所折断,并且向外翻转,坑底一些岩石有遭受猛烈冲击而产生的碎裂痕迹,石壁、石垣以及坑的底部堆满了石粒,这些都显示了岩石崩塌的特征。 那条围绕环形坑边高达30米的坑唇,是因为这种熔洞塌陷前的洞顶是向地而鼓涌的圆丘,坑唇就是塌陷后残留的圆丘边缘部分,在美国西部还有许多这类地下是熔洞的地面圆丘。

至于在坑周围找到的一些含铁的不规则碎屑,是由于熔洞是熔岩喷发冷却形成的,其中当然会有飞溅的金属(包括铁)类矿物结晶,所以在环形坑附近找到少量金属矿物也很正常,更不是什么“陨石残骸”。以上地貌表明,这是一个典型的熔洞顶部塌陷形成的环形坑。这种环形坑与地下熔洞是同类地质构造的两种不同的形态,它的形成与地壳内熔岩活动有着密切的联系,而与陨石撞击毫不相关。在其它行星(主要是后期行星)上环形坑也大量存在。

当然,行星上的绝大部分环形坑并非经过熔洞塌陷形成,而是熔岩喷发时,混合其中的水蒸气散发后,岩浆冷凝时体积大大缩小,喷发中心区域直接陷落形成的凹陷坑。由于行星外壳厚薄、岩浆成分、内部压力的不尽相同,会形成高低大小形状各异的环形坑。在行星经历了早期不断的地壳大爆发,释放能量之后,由于外壳变厚,内部压力减小,喷发程度较弱,熔岩已不足以堆成高耸的圆锥火山峰,于是后期行星上的低矮环形山便星罗棋布。在一些环形山的中央,火山锥清晰可见,此类非常普遍的行星形态(如水星、月球……表面密密麻麻的环形山、环形坑)都是与地球上司空见惯的火山口源于同样的成因。

宇宙中天体相撞是经常和普遍的,在地球周围的小行星不计其数,地球就在小行星编织的网中穿行,如果与其中任何一颗较大的相撞都会造成灾难。但是,如果两个天体质量相差不大,因各自磁场的相互排斥作用而保持相对的间隔距离,不会相撞。天体相撞的前提是,两个天体必须有非常大的质量差距和较近的距离,才能使天体之间的吸引力与离心力失去平衡而相撞。目前人类还没能计算出天体相撞的质量差距的准确数值,地球上迄今找到的最大陨石是60吨重的非洲纳米比亚的“霍巴”陨石,由此推算,像地球这样大的天体可以吸引的应该是相当于地球60万亿亿吨重量的1万亿亿分之一或更小的天体。理论上没有相对较大质量天体撞击地球的可能性,在现实中也从未发生过。就是1994年7月引人注目的苏梅克—列维9号彗星撞击木星事件,由于它们之间巨大的质量差距,也仅在木星浓密大气层顶端形成一个持续不长时间的直径1万多公里的暗黑色尘埃云团,对木星的构造和运行并未产生任何实质性影响。木星与地球的质量相差318倍,二者的能量和引力不能相提并论,木星能吸引的物体质量远大于地球能吸引的物体质量,所以,可以落在木星上的物体并不会落在地球上。

其他介绍

有一些自然奇观是以这们的美丽而著名,但美国亚利那州沙漠地带的巴林杰陨石坑却不属此类。它是2---5万年前陨石撞击地球在沙漠上留一个丑陋疤痕。陨石坑宽1264米,深174米,坑的内壁笔直陡峭,是世界上最大的撞击陨石坑。在墨西哥、南极洲、澳大利亚和西伯利亚也有类似的陨石坑。

在1871年该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口。但是,1902年丹尼尔·巴林杰博士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。它经极大力量,每小时约6.9万千米的速度撞入地面。其爆炸的能量可能是1945年8月毁掉日本广岛市的原了弹的40倍。

陨石只是从宇宙坠入地球的一种岩石。陨石越大,它的撞击力就越强,最宴初人们不理解 为会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。这块重7万吨、宽度至少在25---30米的巨石在落地时己击成碎块了。在过去的一百多年里,在巴林杰坑周围八公里左右的地区内,先后找到了上万块铁陨石碎片,其中最大的一块重达四吨。

科学家们利用巴林杰陨石坑作研究,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是如此相像。一些游客也获许前来参观,他们顺着一条很陡的小道花1个小时可以走到陨石坑底。

相关研究

大约5万年前,一颗直径40米、重达30万吨的小行星,以每秒25公里的高速冲进地球大气层,在如今的美国亚利桑那州留下方圆约1公里、深174米的大坑。它就是著名的巴林杰陨石坑,被称为“全世界第一个被科学家确认的陨石坑”。

过去科学家一直认为,它是一个死火山口。但是1903年,美国采矿工程师巴林杰提出它是由一块陨石在大约5万年前撞击地球而形成的陨石坑的看法,得到科学家的确认,此后该坑被命名为“巴林杰陨石坑”。巴林杰从周边的碎屑中推测,这很可能是富含铁的陨石撞击的产物,并买下了这块土地的产权。而这个陨石坑最终被科学家确认,则得益于天文学家苏梅克的考察。20世纪50年代,因发现苏梅克-列维彗星而出名的苏梅克多次来这里实地考察,发现它的地貌与美国地下核试验场的地貌惊人地一致。比如,它们的岩石都在高温下熔为玻璃体,两者的岩层都在巨大的冲击下发生了翻转等。苏梅克从这个陨石坑得到的启示,已成为科学界广泛接受的“天地冲撞”理论模型。

美国亚利桑那大学科学家杰伊?梅洛诗教授说,巴林杰陨石坑是地球上第一个被确认的陨石坑。过去科学家估计,这块陨石撞击地面的速度为每秒钟15公里到20公里,但是令科学家 长期不能解释的是,在这样高速的撞击下,陨石坑周围找不到本应该出现的熔化了的岩石痕迹。

梅洛诗教授与英国伦敦帝国大学的科学家加雷思?科林斯使用数学模型进行陨石撞击地球的计算,澄清了以下四个问题:

第一,他们发现形成巴林杰陨石坑的天外来客是一颗初始重量为30万吨、直径为40米的岩石。

第二,在进入大气后到达 14公里高度时,该岩石的一半粉碎为碎片,而另一半保持完整,并以大约每秒钟12公里的速度坠向地面。

第三,计算发现,所形成的碎片逐渐扩展,在5公里高度形成了一个直径为200米的岩石碎片云,形状如同一块大烙饼。

第四,虽然陨石每秒钟12公里的速度并不算是很低,但却不足以导致岩石熔化。

由于这个陨石坑的构造与月球环形山类似,美国宇航局在进行“阿波罗”登月计划时,还特地借用陨石坑进行宇航员训练,迄今这里还保留着部分设施。一些游客也获准前往参观,他们顺着一条很陡的小道花1个小时可以走到陨石坑底。随着陨石坑知名度越来越高,掌握这块土地产权的巴林杰家族成立了“巴林杰陨石坑公司”和博物馆。

现状

科学家们利用巴林杰陨石坑作研究,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是如此相像。一些游客也获许前来参观,他们顺着一条很陡的小道花1个小时可以走到陨石坑底。

坐标

35.026903876108 N,-111.022510528560005 W

旅游介绍

位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫东部约40英里的地方,有一个4000英尺宽、600尺深的流星陨石坑,据专家推测,它的存在时间大约是4万年,相对比较年轻。据估计,位在其中的“魔谷陨石”的直径大约是50米,重约15万吨。这里是沙漠地带,气候非常干旱,陨石坑保存完好。

由于流星陨石坑比较罕见,游访该流星陨石坑的每位游客要花15美元。进陨石坑很危险,1964年,1架塞斯纳小型飞机飞进火山口,后来找不到出口,由于持续的下降气流,它最终在陨石坑里坠毁。

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更新时间:2024/12/23 23:37:50