形成原因
從人造衛星拍攝的照片上可以清楚地看到一種奇特的環形巨坑,這類巨坑之中最具代表性的是位於美國亞利桑那州一片平坦高原上的一個直徑約1240米,平均深度達180米的“巴林傑隕石坑”。一些科學家在1891年時偶然發現了它,經考察分析,認為巨坑是在2萬年前由一顆含有鐵、鎳元素的重達數百萬噸的大隕石撞擊造成的。
本世紀初,美國一位採礦工程師巴林傑對環形巨坑產生了強烈興趣,他動用巨大的財力,在巨坑周圍進行勘探,鑽頭深入地下達400米,在地表留下了許多深洞,卻始終沒有找到預想的那顆鐵、鎳大隕石。開採雖未成功,卻對巨坑的形成原因進行了有益的探索。為了紀念他,美國隕石學會把此坑命名為“巴林傑隕石坑”。
相關研究
大約5萬年前,一顆直徑40米、重達30萬噸的小行星,以每秒25公里的高速衝進地球大氣層,在如今的美國亞利桑那州留下方圓約1公里、深174米的大坑。它就是著名的巴林傑隕石坑,被稱為“全世界第一個被科學家確認的隕石坑”。過去科學家一直認為,它是一個死火山口。但是1903年,美國採礦工程師巴林傑提出它是由一塊隕石在大約5萬年前撞擊地球而形成的隕石坑的看法,得到科學家的確認,此後該坑被命名為“巴林傑隕石坑”。巴林傑從周邊的碎屑中推測,這很可能是富含鐵的隕石撞擊的產物,並買下了這塊土地的產權。
而這個隕石坑最終被科學家確認,則得益於天文學家蘇梅克的考察。20世紀50年代,因發現蘇梅克-列維彗星而出名的蘇梅克多次來這裡實地考察,發現它的地貌與美國地下核試驗場的地貌驚人地一致。比如,它們的岩石都在高溫下熔為玻璃體,兩者的岩層都在巨大的衝擊下發生了翻轉等。蘇梅克從這個隕石坑得到的啟示,已成為科學界廣泛接受的“天地衝撞”理論模型。
美國亞利桑那大學科學家傑伊•梅洛詩教授說,巴林傑隕石坑是地球上第一個被確認的隕石坑。過去科學家估計,這塊隕石撞擊地面的速度為每秒鐘15公里到20公里,但是令科學家 長期不能解釋的是,在這樣高速的撞擊下,隕石坑周圍找不到本應該出現的熔化了的岩石痕跡。
梅洛詩教授與英國倫敦帝國大學的科學家加雷思•科林斯使用數學模型進行隕石撞擊地球的計算,澄清了以下四個問題:
第一,他們發現形成巴林傑隕石坑的天外來客是一顆初始重量為30萬噸、直徑為40米的岩石。
第二,在進入大氣後到達 14公里高度時,該岩石的一半粉碎為碎片,而另一半保持完整,並以大約每秒鐘12公里的速度墜向地面。
第三,計算發現,所形成的碎片逐漸擴展,在5公里高度形成了一個直徑為200米的岩石碎片雲,形狀如同一塊大烙餅。
第四,雖然隕石每秒鐘12公里的速度並不算是很低,但卻不足以導致岩石熔化。
由於這個隕石坑的構造與月球環形山類似,美國宇航局在進行“阿波羅”登月計畫時,還特地借用隕石坑進行太空人訓練,迄今這裡還保留著部分設施。一些遊客也獲準前往參觀,他們順著一條很陡的小道花1個小時可以走到隕石坑底。隨著隕石坑知名度越來越高,掌握這塊土地產權的巴林傑家族成立了“巴林傑隕石坑公司”和博物館。
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有一些自然奇觀是以這們的美麗而著名,但美國亞利那州沙漠地帶的巴林傑隕石坑卻不屬此類。它是2---5萬年前隕石撞擊地球在沙漠上留一個醜陋疤痕。隕石坑寬1264米,深174米,坑的內壁筆直陡峭,是世界上最大的撞擊隕石坑。在墨西哥、南極洲、澳大利亞和西伯利亞也有類似的隕石坑。
在1871年該隕石坑被發現後的一段時間裡,許多歐洲人曾認為它是塌陷的火山口。但是,1902年丹尼爾·巴林傑博士證明洞口周圍的岩石並不是火山岩,而顯示出受某種巨大物體碾壓過的跡象。它經極大力量,每小時約6.9萬千米的速度撞入地面。其爆炸的能量可能是1945年8月毀掉日本廣島市的原了彈的40倍。
隕石只是從宇宙墜入地球的一種岩石。隕石越大,它的撞擊力就越強,最宴初人們不理解 為會么在巴林傑隕石坑看不到隕石本身。有些人以為隕石被埋在地下了。後來科學家們認識到。這塊重7萬噸、寬度至少在25---30米的巨石在落地時己擊成碎塊了。在過去的一百多年裡,在巴林傑坑周圍八公里左右的地區內,先後找到了上萬塊鐵隕石碎片,其中最大的一塊重達四噸。
科學家們利用巴林傑隕石坑作研究,美國太空人在那裡進行訓練,因為它與月球表面上的環形山是如此相像。一些遊客也獲許前來參觀,他們順著一條很陡的小道花1個小時可以走到隕石坑底。