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                    專題
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                    月球上隕石坑里的隕石哪去了?

                    絕大部分月球上形成撞擊坑的隕石,都是熔融或氣化(melted or vaporized)掉了。

                    高速撞到天體表面的隕石,首先會在接觸面形成沖擊波(shock wave)。沖擊波同時在隕石內部和天體表面向外傳播,并劇烈壓縮兩者(等值線為壓強,單位GPa)。這一電光火石的過程非???,直徑20米的隕石完成這個過程也就1/1000秒左右,直徑20千米的隕石也就只需要1秒鐘。

                    什么概念呢?引起1400多人受傷的2013年俄羅斯車里雅賓斯克市小行星撞擊事件那顆隕石只有不到20米;傳說中滅絕了恐龍撞出了直徑180千米的??颂K魯伯隕石坑的那顆隕石,直徑也就10千米而已。

                    隕石在這一過程中可以說是瞬間就被壓縮為高壓狀態,壓強通常能達到數百GPa,而這一壓縮過程中產生的熱量會使隕石迅速熔融或氣化。當然接觸面附近天體表面的物質也一樣被熔融或氣化了。

                    在撞擊坑擴大的過程中,原本被氣化的隕石和天體自身的巖石一同被快速射出撞擊坑,形成蒸汽熱柱(vapor plume)。這些物質可能飄散到大氣里(會影響周圍的大氣),也可能再次落回來。如果撞擊足夠大的話,產生的蒸汽熱柱可能達到很高的速度(有時會超過該天體的逃逸速度并飛出天體),這種“撞擊污染”可能在火星大氣的早期歷史中起過重要作用。

                    上一階段產生的過渡撞擊坑如果比較小,基本會維持原樣,那就會形成最簡單的碗狀撞擊坑。太大的話會因為重力而坍塌,那么撞擊坑會進一步擴大,而撞擊坑中間部分會回彈隆起,形成中央峰;然后中央峰又會不斷坍塌,再加上外界的風化,大型撞擊坑內部都會比較平坦。這個“大”和“小”的分界點隨著不同天體的表面重力加速度大小而改變,地球表面重力加速度比較大,直徑3千米-6千米以上的撞擊坑就可能會坍塌,而月球可以維持到15千米左右。當然這個過程已經跟最初的隕石沒什么關系了。

                    本文來自:《科技生活》周刊
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                    [責任編輯:北京科技報]
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