內容簡介
隕星學研究的是隕星及隕星對地球的撞擊。在月球、近日行星及外行星的衛星上,有著數目眾多且十分明顯的隕石坑。地球上也存留有幾個古代隕石坑的遺蹟,這說明地球和太陽系中的其他星體一樣,曾經被隕星猛烈地轟擊過。隕星的撞擊在地殼表面造就了許多醒目的圓形地貌,它們分散於世界各地,是歷史上重大隕星撞擊災難的見證。將來,人們會找到更多的隕石坑,這些隕石坑將描繪出一幅清晰的圖像,告訴我們很早以前發生了些什麼。有跡象表明,隕石坑仍在不斷地撞擊生成,地球隨時可能遭受大型隕星的撞擊。
從一開始,大型隕星的撞擊就對生命的歷史起著重要的影響。在地質史中,小行星和彗星一再轟擊地球,這意味著此類撞擊事件是一個連續的過程。有時,如山一般大小的小行星撞向地球,並消滅大量物種。物種滅絕中最著名的案例便是恐龍和很多其他物種的滅亡。恐龍殺手在世界各地都留下了它的足跡。
在木星軌道與火星軌道之間有一個寬廣的小行星帶,其中包含數百萬計的石質或金屬質的不規則碎片。有的小行星位於小行星主帶之外,人們已經觀測到幾顆位於小行星主帶外且軌道與地球軌道相交的大型小行星。彗星撞擊地球的速度更快,因而殺傷力也更強。宇宙中有很多彗星和小行星在四處遊蕩,並隨時可能飛向地球。它們一旦與地球相撞,將會殺死數百萬人。人們已經發現了數十顆近地小行星,並且,偶爾還會有一些難以捉摸的天體在我們的星球附近徘徊。
目錄
簡表致謝
序言
簡介
1太陽系的起源
太陽與行星的形成
大爆炸/星系的形成/恆星的演化
太陽的起源/行星組合
2地球的形成
行星的起源
大碰撞/大飛濺/大打嗝
大洪水/大沸騰
3成坑事件
歷史上的隕星撞擊
太古代的撞擊/元古代的撞擊
古生代的撞擊/中生代的撞擊/新生代的撞擊
4行星上的撞擊事件
探索隕石坑
月球上的隕石坑/水星上的隕石坑/金星上的隕石坑
火星上的隕石坑/外行星上的隕石坑
5小行星
漂泊的岩石碎片
微小的行星/小行星帶/柯克伍德空隙/流星群
隕星墜落/探索小行星/在小行星上採礦
6彗星
宇宙中的碎冰塊
奧爾特雲/柯伊伯帶/掠日彗星
由彗星形成的小行星/流星雨/探索彗星
7隕石坑
撞擊構造的形成
成坑速率/撞擊成坑過程/衝擊效應/隕石坑的形成
撞擊構造/散布區/隕石坑的侵蝕
8撞擊效應
全球性的變化
全球效應/構造作用/海嘯
磁場反轉/冰期/大滅絕
9死亡之星
撞擊導致的物種滅絕
超新星/末日彗星/殺手小行星/對恐龍的致命一擊
復仇女神星/x行星
10星際碰撞
小行星與星際撞擊
近地小行星/近距離造訪/小行星撞擊
小行星防衛/撞擊後的倖存
結語
專業術語
前言
在人類有記載的歷史上,小行星、彗星和隕星一直獨具魅力,它們是人們思索與敬畏的對象。早先的人類認為劃破天空的火焰是厄運的徵兆.並向他們的邪惡的神靈尋求庇佑。如今.人們認為彗星和隕星對地球的撞擊是產生歷史上的幾次大滅絕期的原因,包括6,600萬年前恐龍的滅絕。同時,彗星和隕星給地球帶來了很多水分、空氣,甚至可能給地球帶來了生命。行星本身就是由不計其數的小行星、彗星和星際塵埃構成。因此.小行星、彗星和隕星對地球和生命的形成起了關鍵性的作用,同時其也應對很多物種的滅絕負責。在本書中,喬恩.埃里克森把關於小行星、彗星和隕星的迷人論述漂亮地展現給讀者。全書可讀性強。本書開頭討論了太陽系、太陽以及行星的起源.接著考察了星子(某些太陽系演化理論認為.在太陽系形成的初期.太陽赤道面附近的粒子團由於自吸引而收縮形成小天體.稱為星子(planetesimal)——譯者注)在地球形成中的作用。在誕生之後的前5億年中,地球遭到了隕星與彗星的猛烈轟擊,這種轟擊是那段歷史的特徵。接下來,埃里克森考察了這種猛烈轟擊的重要性。接著.本書縱覽了太陽系中其他行星上的隕石坑的不同特徵。
隨後,埃里克森詳細介紹了各個不同的小行星帶。對於較大的小行星.如1801年義大利天文學家朱塞普·皮亞齊(GiuseppePiazzi)發現的直徑達600英里(約970千米)的穀神星(Ceres),書中給出了相關描述及小行星發現的歷史緣由。書中以易懂的詞句介紹了遙遠的奧爾特雲(Oortcloud)及柯伊伯帶(Kuiperbelt)中彗星的起源.這讓人不禁想到,構成生命的磚石有可能來自遙遠的太陽系邊緣。
精彩書摘
隨著星子的積累,地球不斷地長大。在此過程中墜落到地球上的星子的溫度常常超過1,000攝氏度。隨著這一紅熱的行星的不斷演化,在星際空間中的剩餘氣體的曳力作用下,地球的軌道開始退化。成長中的地球慢慢地沿螺線向太陽靠近,並將沿途的星子捲走。最終,地球繞太陽運動的軌道上的星際物質被完全清掃乾淨。於是,在由星子構成的原行星盤上出現了一個缺口,同時,地球的軌道也就穩定在現在的位置附近。早期時,地球內部的溫度比現在高,黏性比現在小,性質也更活潑。地幔劇烈地動盪。當時,地幔中的熱流強度比現在大三倍,熱流使地幔表面產生了劇烈的攪動。劇烈的動盪使地球表面出現了巨大的裂隙,岩漿從裂隙中噴向天空,形成巨大的噴泉。在裂隙旁邊產生了一片由岩漿與碎裂的、熔融與半熔融的岩石構成的海洋。
在最初的5億年中,地球表面處於灼熱狀態。原始大氣的氣壓是如今的100倍。氣體壓縮產生的熱量使地球表面溫度高到可將岩石熔化的程度。當太陽開始燃燒後,強烈的太陽風吹走了地球大氣層中較輕的成分,剩餘的氣體也在大量隕星的轟擊下飛散到太空中,這使地球被置於接近真空的環境中,與月球現在的情況相似。
沒有了大氣層,地球無法將其內部產生的熱量保持住,地球表面快速冷卻,形成原始地殼。原始地殼就像熔融的鐵礦石表面的礦渣。這個由玄武岩構成的薄地殼與金星現在的地殼相當(圖19)。的確,月球與其他近日行星為人們探尋地球早期的歷史提供了線索。能夠產生大量的玄武岩岩漿是所有類地行星共有的特點之一。
然而,這個由變硬了的玄武岩構成的岩層並不是真正的地殼,因為地球內部仍然處於高度熔融與激盪的狀態。強烈的對流攪動著地幔,使其混合均勻,防止輕重不同的化學組分發生分離。因此,凝固於表面的岩石的密度與地幔中岩漿的密度相同。此時的地殼高度不穩定,它最終可能在地球表面被再次熔化;或是先沉到地幔中,然後被再次熔化也可能變得頭重腳輕,在翻轉之後再次熔化。由於強大的對流作用及巨型隕星的撞擊,地球的原始地殼重新混入到了地球內部。
當隕星墜入地球的玄武岩薄殼上時,會在地表掘出大量熔融的和半凝固的岩石。地殼表面的這一疤痕很快便被治好了,因為大批新鮮的岩漿從巨大的裂隙中滲出,傾瀉到地殼表面,形成岩漿海。早期的地殼如此不穩定,因此,在最初的7億年中,地球上沒有留下任何地質記錄。這段時期被稱為冥古宙。因此,人們沒有發現任何年齡大於40億歲的撞擊構造。