好奇的孩子（curious kids）：為什么地球上沒有多少隕石坑？

羅杰·勞倫斯·吉布森（Roger Lawrence Gibson）此前曾獲得國家研究基金會的研究資助。

這幅圖片展示了650萬年前砸向地球的小行星所形成的大坑。它撞擊的地點是今天的墨西哥，撞擊后形成了?？颂K魯伯隕石坑。

《好奇的孩子》是獻給孩子們的系列節(jié)目，在這里我們可以替孩子們向?qū)＜覍で髥栴}的答案。

為什么地球上沒有多少隕石坑？（來自11歲的伊文，家住南美洲的巴特沃斯）

感謝你富有深度的提問，伊文。科學(xué)家們稱這些行星地表上、碗狀一般的撞擊為隕石坑，它是被太空中其他巖石狀的碎片快速擊中形成的。這種高速碰撞的時速超過了36000千米每小時！----撞擊所釋放的能量造成了地表大范圍的破壞。

我是一名地球?qū)W家，主要研究非洲和其他大陸上的隕石撞擊地點。像我這樣的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了我們行星上的約2000個隕石坑。有人可能認(rèn)為200是一個相當(dāng)大的數(shù)字了，但你是對的----與月球和太陽系內(nèi)其他的巖石行星相比，200是一個非常低的數(shù)字。地球上的隕石坑為什么如此之少，這有幾個原因。

了解地球

第一個原因是因為地表在不斷的變化當(dāng)中，我們生活在一個地理活躍的行星上。而隕石坑又相對較淺，所以這些在地殼（我們可以用肉眼看到的地球表面部分）的凹坑可以輕易地被掩埋、沖刷或者腐蝕掉。比如，650年前，墨西哥境內(nèi)，一顆直徑約160千米、巨大的?？颂K魯伯隕石滅絕了絕大多數(shù)恐龍和其他許多物種，但只留下了深1-2千米的隕石坑，并且隱藏在了較年輕的沉積層下。相比之下，南美洲的年代更為久遠(yuǎn)，同樣著名的弗里德堡隕石坑在歷經(jīng)了冰川河流百萬年的腐蝕后，隕石坑的痕跡早已被抹除。幸運的是，巖石里的環(huán)狀圖案透露著在久遠(yuǎn)的過去，這里曾經(jīng)發(fā)生過極其狂暴且不尋常的事。

第二個原因是地殼上三分之二的隕石坑深藏在海洋之下。實際上，我們對深海海底的了解遠(yuǎn)比對太陽系內(nèi)其他行星表面情況的了解要少得多。海底會隱藏著更多的隕石坑嗎？我們目前還不能制度確切答案，但很有可能不是。因為地球海底的不尋常之處在于：它遠(yuǎn)地球、月球和其他行星的地殼要年輕的多。

這是因為從上世紀(jì)60年代開始，新的海洋地殼是沿著一條條巨大裂縫（也稱大洋中脊）連續(xù)形成的。與此同時，海洋區(qū)域外的玄武巖地殼正在順著俯沖帶逐漸沉入地幔。這就像一個傳送帶，是板塊運動的一部分。支持這一觀點的關(guān)鍵點就是，海底的隕石坑沒有發(fā)現(xiàn)有超過2000萬年的，意味著2000萬年前海底形成的隕石坑已經(jīng)被摧毀了。2000萬年聽起來是個挺漫長時間，對嗎？但和地球和其他行星存在的46億年相比，這是個非常小的時間段。

地球上的深水區(qū)很多，這代表許多較小的小行星撞擊不會像在陸地上造成撞擊坑。這是因為水柱吸收了幾乎所有撞擊帶來的能量，產(chǎn)生小規(guī)模的海嘯但不會留下其他的任何痕跡。

地球的大氣層也幫助減少了隕石坑的數(shù)量。一個從研究月球的阿波羅計劃中得到的顯著觀察結(jié)果顯示，每一個樣本，小到微坑，都有高速撞擊的痕跡。到1970年，許多科學(xué)家認(rèn)為地球上的隕石坑比月球要少得多的原因是，小行星的殘骸在地球大氣中像流星一樣燃燒，在穿越大氣的過程中逐漸減速，所以它沒有多少剩余能量在地殼表面炸出隕石坑。

地球大氣層在一些情況下甚至能將飛翔地面的小行星彈回宇宙，就像你在水池上打水漂一樣。因為存在許多小行星，也就會存在許多小隕石坑，我們可以看出地球的大氣層在減少隕石坑數(shù)量上，同時充當(dāng)了過濾器和保護盾牌的雙重角色。

尋找隕石坑

最后，我們需要考慮在你的問題中，人類所扮演的角色：科學(xué)家和普通人識別隕石坑的能力如何？地球上有上千個撞擊造成的坑洞，但這些坑洞不單單是由隕石撞擊形成的，也可能是火山噴發(fā)形成的，或者是因為雨水長期滲落形成的落水洞。

因此，地質(zhì)學(xué)家在確定一個坑洞是由隕石撞擊造成的之前，需要仔細(xì)地搜集和檢查所有證據(jù)。隕石坑的學(xué)術(shù)研究是直到60多年前才真正開始，在那之前，地球上所有的撞擊坑都被認(rèn)為是火山爆發(fā)導(dǎo)致的。

當(dāng)時，研究地下軍用核爆炸的科學(xué)家開始深入研究核爆炸造成的巖石沖擊波當(dāng)中所蘊含的物理學(xué)。其他人開始仔細(xì)檢查月球上成千的撞擊坑，為阿波羅的月球登錄做準(zhǔn)備。當(dāng)科學(xué)家們開始在地球上尋找相似的坑洞，他們發(fā)現(xiàn)一些撞擊坑內(nèi)外的巖石都受到了極高的沖擊壓力和溫度的影響，而這些不尋常的證據(jù)顯然不能用火山噴發(fā)來解釋。

這樣看來，地質(zhì)學(xué)家有點像偵探：我們需要搜集證據(jù)去證明坑洞是由隕石撞擊，而不是其他原因造成的。每隔幾年，都有新的證據(jù)被國際地質(zhì)學(xué)家學(xué)會接受并承認(rèn)，都有新的坑洞被列為隕石坑之列。

地球上由上百個可能或可疑的隕石坑等待我們?nèi)プC明或證偽，包括我們居住的非洲大陸上的幾十個。即使這個數(shù)字這么大，非洲仍然只有20個被認(rèn)證的隕石坑撞擊地點，這個數(shù)字肯定在全球榜單上代表性不足。這也許部分因為非洲的地質(zhì)學(xué)發(fā)展落后，也因為在找尋隕石坑的非洲地質(zhì)學(xué)家太少----也許有一天，你可以加入我們，伊文，并且?guī)椭覀兯褜るE石坑！

BY:Roger Lawrence Gibson

FY: 綠葉

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