陨石 被大气层雕刻而成的锥体陨石,如何判断它来自于太空何处
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被大气层雕刻而成的锥体陨石
科学家们通过实验发现,当来自太空的陨石落到地球时,处于飞行状态中的陨石会被融化和重塑流星体,地球的大气层将这些岩石雕刻成了更具有空气动力学的形状,并且让它们处于比较稳定的状态,以锥形的外观最终散落到地球上。当太空岩石以特别高速的速度撞击地球的大气层,便会因此而产生特别强烈的摩擦,陨石会在此时自由翻滚,并伴随着被加热、熔化和变形。在实验室里,从流星体陨石接触到地球大气层,到其着陆在地球表面所遭遇的所有环境,科学家们的确难以完全复制这样的条件,但研究人员通过将实验分成几个重要的部分、以及使用一些特殊材料来靠近这些环境因素。
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互补实验诠释太空锥体的形成
如果科学家们仅仅通过一个实验来诠释这些太空锥体的形成,明显是不具备太强的说服力的。研究人员首先做的第一个实验,模拟的是一块粗糙的岩石撞击地球的大气层,当粘土球钉在水流湍急的中心位置之后,他们发现粘土开始变形,并被侵蚀成了锥形。当然,这是一种非常特殊的情况,柔软的粘土在水中是无法进行移动的,也从无松散的岩石可以通过高层大气,并以一种特定的方式来定位自己。然后,科学家们做了第二个实验,这一次是将不同种类的锥体放入水中,然后观察它们的下降过程。通过实验发现,不管锥体是“太胖”或太窄,都会导致其翻滚,这样的表现和其他形状的岩石是一致的。但在这两个极端之间的锥体,却会瞄准自己的方向顺利滑过水面。
科学家们通过这两个可以互补的实验表明,当陨石的降落过程满足某些条件的时候,大气入口的极端摩擦便会导致这些太空岩石形成圆锥形的外观。摩擦力是一个物体相对于另一个物体运动的阻力,在运动中的物体之间动摩擦起着关键性作用,并且,在自然界中不存在完全无摩擦的环境,即使是深空中微小的物质颗粒,也可能相互作用,从而产生摩擦。而这些圆锥形的部分,有时候会帮助滚烫的岩石越来越趋于稳定,让其指向一致的方向。同理,正是因为这样的稳定性,会让这些陨石变得越来越像圆锥形。最后,当这些陨石撞击地球的地面之后,我们的研究陨石的科学家们就会遇到这些,被定向的圆锥形太空岩石的残骸。
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不同种类的陨石具备什么特质
关于陨石,我们可以这样概括性地描述,即一颗小流星或小行星撞击地球大气层后存活下来的岩石。并且,这些陨石也有自己的分类,包括石质陨石、铁陨石和石铁陨石三种。在这些物体中最常见的陨石类型是石质陨石,它们全部由岩石材料制成,通常含有有机或含碳的化合物,甚至是水的痕迹,科学家们认为这样的类型代表了太阳系创造的剩余碎片。石质陨石根据起内部是否含有球粒结构,又可分为球粒陨石和不含球粒陨石两类,石陨石上的硅酸盐矿物,由橄榄石、辉石和少量斜长石组成,也含少量金属铁微粒。
而石铁陨石的组成则包括岩石和金属材料,由铁、镍、硅、酸、盐等矿物组成,铁镍金属含量30至65,其商业价值是陨石中最高的。这些陨石中的一些起源于月球或火星,可以让科学家深入了解太阳系中的不同物体;但铁陨石主要含有铁和镍这两种物质,它的外表裹着一层黑色、或褐色的1毫米厚的氧化层,叫做熔壳。在其外表还有许多大大小小的圆坑,它们被叫做气印。此外,它还有形状各异的沟槽,叫做熔沟。这些都是由于陨落过程中它们与大气剧烈摩擦燃烧而形成的,而其中含镍较高的铁陨石通体黑绿并泛黄,民间俗称“黑宝绿陨石”,该陨石则属于陨石中的上品。
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如何判断陨石来自于太空何处
多数陨石被认为起源于火星和木星之间的小行星带,并且是在大约45.6亿年前的太阳系历史早期形成的。这些小行星碎片要么被撞出太阳轨道,要么撞到地球轨道,通过与其他物体的碰撞,或者通过太阳和木星施加的引力相互作用。来自小行星带的陨石与太阳系年龄大约相同,皆为45亿年左右。没有地球岩石这么老,因为它们都被陆地地质过程反复破坏和改造,比如,侵蚀和板块构造。虽然很难确定特定小行星作为特定陨石类型的母体,但将陨石数据与来自地球观测和航天器的小行星数据进行比较,则有助于确定某些陨石类型的可能来源。
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