撞擊事件(Impact event)是指地球或其他行星和小行星、彗星等其他天體互相碰撞的事件,被聯(lián)合國列為威脅人類生存的二十大災(zāi)難之一。根據(jù)歷史記載,有數(shù)百個在特定地區(qū)造成死傷以及財物損失的小撞擊事件(包含火流星爆炸)被記錄下來。在海洋發(fā)生的撞擊事件可能造成海嘯對海洋和海岸造成損害。
撞擊物體積
1994年蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星的事件等于是對人類的一個“警鐘”,天文學(xué)家們因此開始進(jìn)行許多尋天計劃開始尋找小行星,例如林肯近地小行星研究小組、近地小行星追蹤、洛厄爾天文臺近地小行星搜尋計劃等其他計劃,因此大幅提升了小行星的發(fā)現(xiàn)率。
1998年觀測到兩顆彗星以相當(dāng)近的距離接近太陽,第一顆彗星是在當(dāng)年6月1日,翌日再發(fā)現(xiàn)第二顆。美國航空航天局網(wǎng)站上的一個影片可看到這兩顆彗星接近太陽后,太陽戲劇性地噴發(fā)出大量物質(zhì)(可能和撞擊無關(guān))。這兩顆彗星應(yīng)是在撞擊太陽表面前就已蒸發(fā)。根據(jù)噴氣推進(jìn)實驗室的科學(xué)家澤但尼克·瑟卡尼那(ZdeněkSekanina)的研究,最近一次真正撞擊到太陽表面的事件是一顆“超級彗星”-霍華德-古門-米歇爾彗星(CometHoward-Koomen-Michels)在1979年8月30日撞擊太陽。
2008年10月7日,一個編號2008TC3的小行星當(dāng)接近地球時被追蹤20小時,并在進(jìn)入地球大氣層時在蘇丹上空爆炸。這是首次有物體在進(jìn)入地球大氣層以前被偵測到,而它的數(shù)百個石隕石碎片散布在努比亞沙漠。
2009年7月19日,一位業(yè)余天文學(xué)家在木星的南半球發(fā)現(xiàn)了一個新形成的地球大小黑斑。熱紅外線分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域溫度較周圍高,且在光譜中發(fā)現(xiàn)了氨。噴氣推進(jìn)實驗室的科學(xué)家確定在2009年發(fā)生了另一次撞擊事件,可能是因為尚未發(fā)現(xiàn)的小型彗星或其他以冰組成的天體撞擊造成。
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的第三代廣域照相機(jī)拍攝了來自小行星P/2010A2的碎片緩慢變化過程。該小行星可能和更小的小行星撞擊。
2010年5月到6月,哈伯太空望遠(yuǎn)鏡的第三代廣域照相機(jī)拍攝了小行星P/2010A2和另一顆更小的小行星撞擊后的不規(guī)則X形殘骸影像。
生物集群滅絕
過去5.4億年間已經(jīng)有五次大型滅絕事件被廣泛接受,而且每次平均滅絕地球至少一半物種。規(guī)模最大的滅絕事件則是發(fā)生在2億5千萬年前,二疊紀(jì)結(jié)束時的二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件,造成地球上90%的生物滅絕;滅絕事件發(fā)生后三千萬年地球上的生物數(shù)量才恢復(fù)至滅絕事件發(fā)生前的多樣性。可能造成該次滅絕事件的撞擊坑其年齡仍有爭議,該撞擊坑即為貝德奧高地,但該撞擊坑是否與滅絕事件有關(guān)仍有爭議。上次的大規(guī)模滅絕事件則是巨型隕石于6500萬年前撞擊地球造成恐龍滅絕的白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件。至今仍無其他決定性證據(jù)可證明其他四個滅絕事件與撞擊事件相關(guān)。發(fā)現(xiàn) 1980年物理學(xué)家沃爾特·阿爾瓦雷茨(LuisWalterAlvarez)與他身為地質(zhì)學(xué)家的兒子沃爾特·阿爾瓦雷茨(WalterAlvarez),以及柏克萊加利福尼亞大學(xué)的兩位核化學(xué)家弗蘭克·阿薩羅(FrankAsaro)、海倫·米歇爾(HelenMichel)發(fā)現(xiàn)在地殼某特定地層有不尋常的高濃度銥[yī]。銥是在地球表面相當(dāng)罕見的元素,但在石隕石中有相對較高的含量。根據(jù)年齡有6500萬年的“銥地層”(Iridiumlayer)在全世界的分布以及含量,阿爾瓦雷茨團(tuán)隊估計是因為一顆直徑10到14公里的小行星撞擊地球。在K-T界線的含銥地層已經(jīng)在全世界一百多個地方找到。多面體的沖擊石英(柯石英)是只在核武爆炸地點或大型撞擊事件發(fā)生處形成,而該礦物也在全世界30多個地點找到。而在這些地層上找到的煤煙和燃燒的灰燼也是一般值的數(shù)萬倍。
發(fā)現(xiàn)
K-T界線地層中異常的鉻同位素比例也是撞擊理論的強(qiáng)力證據(jù)。鉻同位素比例在地球上是相當(dāng)平均的,因此,鉻同位素比例異常跟銥含量異常高含量都可排除是火山作用引起。此外,在K-T界線量測到的鉻同位素比例相當(dāng)類似于碳質(zhì)球粒隕石中的量測結(jié)果。因此可能的撞擊物是碳質(zhì)小行星或彗星,而彗星的組成物質(zhì)相當(dāng)類似于碳質(zhì)球粒隕石。
這個全球性災(zāi)難事件的最可信證據(jù)也許是發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)稱為希克蘇魯伯隕石坑的大隕石坑。該撞擊坑位于墨西哥猶加敦半島,是被為墨西哥石油公司工作的兩位地球物理學(xué)格倫·彭菲爾德(GlenPenfield)和湯尼·卡馬戈(TonyCamargo)發(fā)現(xiàn)。兩人的報告指出該環(huán)形結(jié)構(gòu)可能是一個直徑約180公里的撞擊坑。其他研究人員發(fā)現(xiàn)白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件僅約數(shù)千年就將恐龍消滅,而非先前認(rèn)為的數(shù)百萬年。因此大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為該次滅絕事件更可能是來自地球之外的撞擊事件影像,而非需要更長時間才能影響的火山或氣候變化。
發(fā)展 20世紀(jì)以來在世界各地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)個年代與希克蘇魯伯隕石坑大致相同的隕石坑。例如英國的銀坑隕石坑、烏克蘭的波泰士隕石坑、以及印度附近的濕婆隕石坑。這讓科學(xué)家認(rèn)為希克蘇魯伯隕石坑是幾乎同時發(fā)生的數(shù)個撞擊事件的其中一個,相當(dāng)類似1994年蘇梅克-列維9號彗星分裂后撞擊木星的事件。
發(fā)展
到2012年為止仍缺乏銥異常和沖擊石英證據(jù)支持二疊紀(jì)三疊紀(jì)滅絕事件與撞擊事件有關(guān),雖然現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)威爾克斯地隕石坑和貝德奧高地?等可能與該次滅絕事件相關(guān)撞擊坑。在二疊紀(jì)晚期所有陸塊都聚集為一塊超大陸盤古大陸,地球表面剩余部份則是泛大洋。如果該撞擊事件是發(fā)生在海洋,而非陸地;將會形成較少沖擊石英(因為海洋地殼所含的二氧化硅相對較少)等物質(zhì)。
雖然現(xiàn)在普遍認(rèn)為是一個巨大撞擊事件結(jié)束了白堊紀(jì),并產(chǎn)生了K-T界線上的富含銥地層,但是其他規(guī)模相當(dāng)?shù)淖矒魵埩粑镲@示并未發(fā)生任何滅絕事件,且目前尚無撞擊事件和其他造成滅絕事件因素的關(guān)連。盡管如此,現(xiàn)在一般相信由撞擊事件造成的滅絕事件在地球歷史上是隨機(jī)事件。
古生物學(xué)家大衛(wèi)·駱普(DavidM.Raup)和杰克·塞科斯基(JackSepkoski)提出大約每2600萬年就會發(fā)生一次滅絕事件,雖然很多是較小規(guī)模的。這使物理學(xué)家理查·A·穆勒(RichardA.Muller)提出假設(shè)認(rèn)為滅絕事件可能是一個假想的涅墨西斯星“涅墨西斯”(Nemesis)會周期性擾動奧爾特云內(nèi)的彗星,并使大量彗星進(jìn)入內(nèi)太陽系,增加地球被彗星撞擊的可能性。
的確,在地球早期歷史(約40億年前)中,因為早期太陽系內(nèi)有大量原行星體等物質(zhì),當(dāng)時的地球頻繁受到撞擊。這些撞擊事件可能是由直徑數(shù)百公里的小行星引起,產(chǎn)生的能量足以將地球的海洋全部蒸發(fā)。直到撞擊次數(shù)和規(guī)模大量減少后,地球上的生命才能演化。如果這樣的撞擊發(fā)生在現(xiàn)代,將會毀滅人類的文明。幸運的是,現(xiàn)在的太陽系內(nèi)的大型天體已經(jīng)比以前減少很多,而這樣的撞擊機(jī)率幾乎可以說是0;這是因為小行星帶和柯伊伯帶內(nèi)的大型小行星或彗星都在穩(wěn)定的軌道上,并未進(jìn)入內(nèi)太陽系,更不可能和地球軌道相交,且沒有任何例外。
最為人所相信的月球形成理論是大碰撞說,是說地球早期可能曾經(jīng)和一個火星大小的微型行星相撞。如果這理論成立的話,這將是地球遭受過最強(qiáng)烈的撞擊。一些行星特殊的自轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)軸傾斜角可能也和此有關(guān),例如金星的逆行自轉(zhuǎn)和天王星極大的自轉(zhuǎn)軸傾斜角都被認(rèn)為可能是受到巨大的撞擊,而這也符合目前的太陽系和行星形成理論。但目前在金星和天王星仍缺乏相關(guān)證據(jù)可以證明巨大撞擊事件使行星的自轉(zhuǎn)模式改變。
終結(jié)介紹
撞擊事件經(jīng)常被認(rèn)為是造成人類文明終結(jié)的情景。2000年發(fā)現(xiàn)雜志列出了可能的20個會造成人類文明終結(jié)的事件,撞擊事件被列為第一,即最可能發(fā)生。直到1980年代以前這個議題長期不受重視,直到發(fā)現(xiàn)了希克蘇魯伯隕石坑之后,而蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星以后讓大眾對此議題更加重視。
參考資料 >