隕石是如何在通往地面的火熱旅程中幸存下來的？

小行星2008 TC3向地球墜落，最后撞擊在非洲努比亞沙漠。研究人員找到了300多個(gè)隕石。圖片由彼得.詹尼斯肯斯/彼得.謝里奇/空間網(wǎng)站提供

SETI機(jī)構(gòu)公布了這則消息。你可以從這里獲得原文，由EarthSky編輯。

小行星的哪些部分可以到達(dá)地面?

當(dāng)小行星從太空進(jìn)入大氣層，它的表面會(huì)迅速加熱，導(dǎo)致融化和碎裂。很奇怪的是，為什么一些隕石可以穿越大氣層到達(dá)地面，而不被燒毀。一項(xiàng)新的研究，通過調(diào)查2008 TC3小行星的軌跡，揭開了這個(gè)神秘面紗。

同行評(píng)審雜志《隕石和行星科學(xué)》公布了這一結(jié)果。彼得.詹姆斯肯斯 – SETI和NASA艾姆斯研究中心 – 主編輯和天文學(xué)家，詹姆斯肯斯說:

大多數(shù)隕石從巖石分裂而來，就好比聚集在一起的葡萄散落開來。大石塊在燃燒初期旋轉(zhuǎn)得不夠快不能盡快散熱。我們現(xiàn)在有證據(jù)顯示流星后部的石頭可以幸存并且到達(dá)地面。

2008年散落在蘇丹的行星隕石碎片

2008年，科學(xué)家探測(cè)到太空中一顆大約20英尺(6米)的小行星2008TC3。然后，他們跟蹤了它20小時(shí)，直到它墜落入地球大氣層。它產(chǎn)生了明亮的流星，并且在蘇丹努比亞沙漠上空解體。這場(chǎng)隕石雨覆蓋了大約4.3x18.6英里(7x30千米)的區(qū)域。詹妮斯肯斯和喀士穆大學(xué)教授穆阿維亞.沙達(dá)德合作，并帶上他的學(xué)生去找這些隕石。

沙達(dá)德教授解釋:

在一系列專門的搜索活動(dòng)之后，我們的學(xué)生發(fā)現(xiàn)了600多塊碎片。一些像拳頭那么大，但是更多只有拇指蓋那么小，每一塊隕石，我們都記錄了發(fā)現(xiàn)位置。

穆阿維亞.沙達(dá)德和彼得.詹妮斯肯斯帶領(lǐng)學(xué)生去找隕石。這是2002年12月8日在第一次搜索活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的比較大的隕石塊。圖片由沙達(dá)德和NASA提供

翻滾的小行星

研究人員按小行星軌跡，并在軌跡之下展開地毯式搜索。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)大尺寸的隕石比小隕石更加散開。然后，NASA艾姆斯研究中心的ATAP(小行星威脅評(píng)估項(xiàng)目)就開始組團(tuán)研究。

ATAP的天文學(xué)家達(dá)雷爾.羅伯遜指出:

小行星達(dá)到地球，它因翻滾和旋轉(zhuǎn)而非常明亮地閃爍。因?yàn)檫@樣，當(dāng)2008TC3小行星進(jìn)入大氣層的時(shí)候，我們能根據(jù)它的形狀和定位來識(shí)別追蹤它。

手機(jī)照片拍攝的2008TC3在大氣層中留下的軌跡 圖片由沙達(dá)德/NASA提供

計(jì)算機(jī)模擬小行星進(jìn)入大氣層

羅伯遜將2008TC3進(jìn)入地球大氣層建立了個(gè)動(dòng)態(tài)模型。這個(gè)模型顯示小行星如何融化并解體。他用觀測(cè)到的流星亮度和塵云來校準(zhǔn)模型中識(shí)別出的現(xiàn)象。

羅伯遜補(bǔ)充到:

因?yàn)楦咚龠M(jìn)入，我們發(fā)現(xiàn)小行星會(huì)在大氣層中撞擊形成近乎真空的尾流。第一塊碎片來自流星側(cè)面進(jìn)入到真空尾流中，在尾流中他們混合并以低速墜入地面。

計(jì)算機(jī)模型模擬了小行星2008TC3進(jìn)入大氣層融化并且解體的過程。小行星的隕石碎片散落到了蘇丹區(qū)域。圖片由羅伯遜博士/NASA艾姆斯研究中心提供

關(guān)鍵在于小行星的大小和形狀

大氣的摩擦力會(huì)阻止小隕石繼續(xù)飛行，并且落到離爆裂點(diǎn)不遠(yuǎn)的位置。而大氣層阻止大隕石就困難一些，它們落得更遠(yuǎn)。所以，大部分隕石都會(huì)在離行星軌跡大約0.6英里(1公里)的狹窄范圍內(nèi)被找到。

羅伯遜博士又說:

行星的前端會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)融化，直到后背和后下部突然折疊并且爆裂成許多碎片。所以哪部分隕石得以幸存取決于行星的形狀。

詹尼斯肯斯在蘇丹努比亞沙漠發(fā)現(xiàn)了一些2008TC3行星后部殘留的隕石，圖片來自Jenniskens /SETI研究所/ NASA艾姆斯研究中心

更大的隕石拋得更遠(yuǎn)

離開行星的束縛之后，爆裂時(shí)候的反作用力讓這些碎片以更快的速度飛得更遠(yuǎn)。

詹妮斯肯斯又補(bǔ)充到:

2008TC3的大行星碎片比同時(shí)爆裂的小碎片要落得更遠(yuǎn)?；诖箅E石被找到的位置，我們可以得出結(jié)論，這些大碎片落到地面上的范圍更廣。

大隕石在地面的位置反應(yīng)了它們本來在行星的后半部

隕石是不同類型的巖石

古德里奇月球和行星研究所領(lǐng)導(dǎo)了隕石團(tuán)隊(duì)。他們?yōu)榇舜握业降乃槠b別了隕石類型。

古德里奇說:

小行星就像裝有混合巖石的袋子。

研究人員發(fā)現(xiàn)不同類型的隕石在地面上隨機(jī)分布，因此在流星上它們也是隨機(jī)分布的，古德里奇說:

這說明了其他類型的隕石，推導(dǎo)到更小范圍，也是隨機(jī)混合的。

這個(gè)結(jié)果幫助科學(xué)家們了解了其他隕星的墜落過程。行星在太空時(shí)暴露在宇宙射線中，創(chuàng)造了低放射性的表面。詹妮斯肯斯說:

從帶有反射性來看，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)隕石不是來自行星內(nèi)部有屏蔽的地方?，F(xiàn)在我們知道了它們來自行星的后背部。

一句話:在小行星2008 TC3進(jìn)入大氣層之前，我們就發(fā)現(xiàn)并跟蹤了它。由此產(chǎn)生的流星散落在蘇丹上空。研究者們收集并研究了這些隕石，發(fā)現(xiàn)它們來自小行星的后背部。

BY:EarthSky Voicesand

FY: 李元影

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