天禍
隕星降落
什麼是隕星
隕石是天體(彗星、小行星甚至行星)的破裂殘片。
進入行星際空間的小行星或垂死彗星稱為隕星體。穿過地球大氣層的隕星體稱為隕星。到達地球表麵的隕星叫做隕石。每天都有許多小隕石轟擊我們的行星。
小行星或彗星變為隕石似乎極不可能。首先,它必須進入太陽係內圈,並被拉入一個可與地球相交的軌道。其次,如果它進入地球大氣層,還得經受住足以使它表麵熔融並氣化的摩擦高溫。較小的隕石“嘶嘶”一響就化為烏有;較大的隕石裂成碎片後分解。隕石的組成成分對它能否存活大有關係。金屬質隕石比石質隕石更有可能原封不動地到達地麵。
在隕石消亡之前,它們在天上呈現出眩目的奇景。長期以來,人們稱之為“流星”或“火球”。科學家們把爆炸的隕星稱為“火流星”。如果隕星以大於每秒40公裏的速度穿越大氣層,則其外表溫度可達1600℃以上。在地麵上空100—150公裏處,隕石表麵物質變為液體,再變為氣體,進入白熾狀態。盡管岩石本身可能隻有不到1米的直徑,但其周圍明亮光圈的直徑可達上百米。火流星在幾百公裏外即可看到,它總是閃耀著明亮的彩色光芒。通常情況下,隕石在幾秒鍾內就分解掉,但其塵埃尾巴可持續數分鍾。聲與光相伴而來,有爆裂聲、嘶嘶聲,甚至還有強烈的聲震。隕石的形狀各種各樣,有鈍圓錐狀、多麵體狀、橢球體狀、扁球狀,還有各種不規則的形狀等等。穿越大氣層時的高溫,使隕石表麵熔融,形成一層黑色的熔殼。
穿過天空的隕星有時是單個,有時則成幫結夥。個別的流星不像大家意料中的那樣稀少。在一個晴朗無月之夜,每小時可以看到3—4顆,但它們的出現與路徑是無法預測的。較易預報的是流星雨。這些火球是彗尾的固體碎片,在彗星離去很久之後還繼續存在。每年有好幾次機會,天文學家們聚集在一起,目擊已知的流星雨事件。在一次流星雨中,每小時大致可以看到好幾次。
流星以宇宙速度進入大氣層時,由於受到空氣的阻力,體積被壓縮得很小。除了自身燃燒外,周圍空氣的溫度也升得很高。實際上人們看到的並不是高速運行的流星,而是被燃燒到白熱化程度的空氣。這時,流星本身的形狀和大小都在不停地變化。阻礙流星運動的空氣,不斷地從它的表麵剝落一層層燃燒到白熱程度的物質,這樣就形成了流星後麵的那條燃燒著的尾巴。夜晚我們看到的天穹中一劃而逝的亮光,正是流星進入大氣層時留下的痕跡。
一般的流星體質量很小,從幾毫克到幾百毫克,直徑從0.1厘米—10厘米,但速度高達每秒幾十公裏。當流星高速進入大氣層時,足以引起大氣激發和電離。流星的光跡就叫“電離餘跡”,大部分流星在離地130公裏—110公裏時開始發光。流星出現的高度與它相對地球的地心速度有關。地心速度越大,流星出現的高度越高。而流星質量越大,則貫穿大氣層也就愈深。由於地球公轉和自轉的影響,每天後半夜看到的流量數目比前半夜多,後半年的流星數比前半年多。每天有近幾百噸的流星進入地球大氣層,其中大部分是直徑隻有幾微米的微流星占。由於體積很小,所受的空氣阻力也很小,不會被燒毀和蒸發,因而能飄落到地麵上來。一般來說,進入大氣層的流星在離地80公裏時就基本燃盡,化成了氣體和塵埃,而一群流星進入大氣層時,就形成了壯觀的群星隕落——隕星雨。
壯觀的隕星雨
關於隕星雨的記載,可以追溯到1202年。當時的一位修士兼編年史學家在黎明時用顫抖的手記述了這幕景象:“夜晚五時,一群流星劃過天穹。無數的明星從天空墜落了下來。”剛巧在諾夫戈羅德城也有一位修士在鍾樓上看見了這陣“星雨”。他走下鍾樓,心驚膽戰地對別人說:“許多天使降臨到了人間,像是從雲端落下的一陣驟雨。”其時,天空明亮異常,落下的隕石也特別多。在當時的人們看來,似乎太空發生了可怕的災難。在非洲,傳說每有一顆流星墜落,就會有一個部落的首領死去,可是墜落流星的數量要比部落首領的人數多得多。在西班牙的一個村鎮裏,曾發生過這樣的事情,在隕星雨降落以後,神職人員敲響了喪鍾,把信徒們召集到一起。他們認為:魔鬼幹的事情太可怕了,世界的末日就要來臨了。在世界的末日來臨之前,應向上帝作最後一次懺悔。1933年發生在歐洲和非洲的隕星雨,為更多的人所共知。1976年3月8日下午,在我國吉林省降落了一次世界少見的隕星雨。
流星雨的出現,是與地球在太空中的位置密不可分的。在行星際空間有著多流星體組成的流星群,這些流星群在繞著太陽的“帶形軌道”上運行。當地球公轉軌道和這些帶形的流星群軌道相交時,便會發生流星雨現象了。流星雨出現時,所有流星的視軌道都會聚於天空一點,就像輻射一樣,其實這隻是一種視覺效應,實際上流星的軌跡在高空時是平行的。流星群軌道和地球軌道相交時,才會形成流星雨。許多流星群是周期出現的,它們的名字是以產生流星雨輻射點星座的名字命名的。在夜晚時,我們就極容易看到明亮的流星雨。由於流星群的周期性運動,每隔一定的時間,就要重複出現一次流星雨。在獅子星座附近,每隔33年就會出現一次光亮奪目的流星雨。最近的一次是在1966年11月14日出現的。1933年在天龍星座附近出現過一次流星雨,1946年又出現了一次。天文學家們通過對流星的運行軌道及物理性狀的研究,可以預測出何時在天空中哪個區域出現流星雨。例如,從英仙星座進入地球大氣層的光彩奪目的流星群,每年8月10日都會出現。但是由於太陽係中星際引力的變化,會出現一些未預測到的新流星雨。
與天然的流星雨相比,人造流星雨更富有趣味性。蘇聯1957年11月3日發射的第二顆人造衛星,在完成其使命後,於1958年4月14日進入加勒比海上空,巴巴多斯島上的居民,有幸目睹了這次奇異的流星雨。天空中飛過幾顆像彗星一樣的光燦燦的星星,星星又射出了幾千顆燃燒著的小火球,像一陣火雨掉進了大海。巴巴多斯人看到的明亮的流星雨,其實是燃燒著的衛星金屬液。
流星雨中如果有較大的流星,就不一定能在離地80公裏前全部燒毀。這時流星飛過,會發出雷鳴般的爆炸聲,轟鳴之後,還會留下隆隆餘音。大流星即使在白天也能看到。1958年1月4日,土庫曼斯坦共和國首都阿哈巴德西效附近的上空,雲端出現一巨大的火球,有兩個月亮大,火球消失後出現了一道灰黑色煙。古俄羅斯也有類似的事件發生,史書中這樣寫道:“一條巨大的火龍從天而降,人們嚇得膽戰心驚。火蛇落到地麵,發出一聲雷鳴般的巨響,許多人聽得清清楚楚。”流星在離地球55公裏或再低一點時,伴有嗡嗡聲、哨聲甚至雷鳴般的隆隆聲。在12公裏—15公裏時,宇宙物體進入密度較大的大氣層,速度減小,亮度消失,成為一塊灼熱的石頭墜落到地麵上。
天石
古小亞細亞地區的弗利基亞人把天石當作眾神之母。古羅馬曆史學家阿庇安曾記載那塊遠古時從空中落到弗利基亞的巨大天石。古時人們相信天石有靈,能夠啟示未來,賜福眾生。至今,伊斯蘭教聖地麥加的卡阿巴清真寺中還供奉著那塊公元前五世紀降落的天石。每年都會有數以萬計的朝聖者前來頂禮膜拜。在古埃及的金字塔中,保存著一些古埃及人視如黃金的鐵塊,這些鐵塊被稱為“天賜之金”。古埃及人還把隕石提煉成鐵,製成兵器。美洲大陸的土著人把隕石當作祭神時的供品。更有甚者,巫醫還把隕石磨成齏粉,衝水給病人喝下去治病。
公元1000年,史書詳細記述了一次隕石落到地上和彗星出現的情況。“12月14日,天空陰沉。突然,一個燃燒著的發光體拖著一條光芒四射的長尾落到地麵。這個發光體不僅把田野照得雪亮,甚至屋內也被照得通明。發光體落下時,天上出現了一個很大的窟窿。當天上的窟窿閉合時,就出現了一條巨龍,龍爪是蔚藍色的,龍頭似乎很大。”
在沙皇彼得時代,西伯利亞塔得一幹城降下了一塊半人多高的隕石。1492年,德國阿爾薩斯的恩熱斯格姆近郊,天上掉下了一塊巨石,後來這塊石頭被當成展品送到了巴黎的一個博物館。展牌上寫道:“許多人都知道這塊石頭,但是沒有人知道其究竟。”因為那時人們還不了解隕石的性質。1790年法國的小城茹雅克城郊,落下了一塊隕石。1794年意大利的西英城附近從天而降掉下了一塊石頭。1795年英國約克郡的牧人和漁民報告了他們的親眼所見。1798年在遙遠的印度,離貝拿勒斯市不遠的地方,又落下了一塊隕石。而這些事實卻被當時的權威機構巴黎科學院認為是無稽之談。直到1803年4月26日,法國列格爾城附近出現流星群,一下掉下了3000多顆小隕石,學者們經過實地考察後才承認了這些天降之石。
每天有幾百噸隕星落向地麵,人們看到的隻是很少的一部分。隕星分為三類:鐵隕石,占隕星總數約6%;石鐵隕石,占2%;石隕石,占92%。所以隕石泛指隕星。宇宙的第一大來客是戈巴隕鐵,它靜靜地躺在西南非洲,它墜落時把地麵撞成一個2米深的大坑。它像所有巨大隕石一樣,是鐵鎳金屬的混合物,人們稱之為鐵質隕石。它的大小是(2.7×2.7×1)7.29立方米,質量超過54噸。戈巴是1920年發現的,但已被風雨侵蝕得很厲害,可能它已在地球上躺了很長時間。看來在相當長的時間內它仍是地球上最大的隕石。宇宙的第二大來客是在格陵蘭島發現的,它就是30噸重的安欣基多,它是落在格陵蘭約克角的最大一塊。愛斯基摩人曾把它鑿開,用以製造鐵質工具。北極探險家羅伯特·E·彼利(Robert E. Peary)使用不力千斤頂、冰上浮筏與巨大的破冰船,於1897年把它運到紐約市自然史博物館現址。彼利把他獲得的、祝賀他成功到達北極點的獎金4萬美元,統統用上去了。
14噸重的威拉密特隕石是落在美國的隕石中最大的,目前它也被收藏於美國自然史博物館。不過,在它發現地俄勒岡州,兒童們曾發起過一個運動,要求把它物歸原處,可是沒有成功。
我國新疆有一塊大鐵隕石重約30噸,世界上還有兩塊重27噸和25噸的隕石,現分別在墨西哥和坦噶尼喀。目前找到的隕星共有2044個,其中近800個曾有記載。
識別一塊不尋常的巨大隕石不算太困難,特別是金屬質的。在石頭上絆倒的任何人都會感到它的特異性。但對小隕石或者看上去很普通的石頭,又怎麼樣呢?它們是怎樣被識別的?
隕石收集工作分為兩方麵:墜落與尋找。前者是看到它們從天上落下來,由目擊者提供的材料而確定其方位,或者追蹤它們造成的破壞來尋找——辦法看似簡單,但並非人人能做。據估計,在地球表麵100萬平方公裏的單位麵積上,每年要墜落560顆質量為100克或更大的隕石,但在任一指定年度中,僅能找到6顆。
絕大多數隕石是人們並未看到從天上墜落的,所以隕石樣品基本上由地麵上搜集而來。鐵質隕石同地球上的一般岩石很不一樣,極易識別,但它有時體積很小,往往被人忽視。石質隕石不論多大,通常總是與周圍的一般岩石相混,也不易被發現。因此,人們發現、收集的隕石的數目與其墜落數量總是不成比例。為使找到獵物(隕石)的機會更多,搜索者往往著眼於植被很少、風化作用緩慢的地區,特別是沙漠。
地球上隕石最豐裕的儲藏庫是南極地區。1969年,前往南極研究冰河的一組日本科學家發現了前所未有的9塊隕石,其形狀各不相同。從那時起,在南極冰層中已刮取到1萬顆以上隕石樣品,其中有許多來自同一流星雨。浮冰把隕石堆積在特殊的接合處,附近一片雪白,又無植被,使它們十分醒目,極易被找到。
禍從天隆
在美國西部亞利桑那州科科尼諾的沙漠地帶,有一個巨大的隕石坑,它直徑1200米、深180米,這就是巴林傑隕石坑。它是兩萬多年前,一個直徑60多米、重達10多萬噸的鐵隕石撞擊地球時留下的。在幾萬年前,人類遠不及現在這樣分布廣泛,因此不會造成什麼災害。今天則不同了,任何一個類似的天體對地球的撞擊都會造成全球性的影響。
大多數的隕石落下,不會造成任何危害。但是有時也會落入房屋,砸穿房頂、天花板,傷及人畜。這樣的天災的確是始料不及的,但有時又顯得稀奇古怪。1880年,在美國有一塊不大的隕石落在一頭驢背上。1911年,埃及一隻狗被隕石擊中頭部,一命嗚呼。有一件事情十分有趣而且非常罕見:1928年,一塊0.2克的天石落到了一個小女孩的身上,隕石擦傷了她的臉,並把她的連衣裙燒壞。在考古挖掘中,也有驚人的發現。1892年在阿根廷進行挖掘工作時,在離地麵6米的地下發現了一具骨架。這是一頭幾百萬年以前被隕石砸死的、現已絕跡的鱗甲目大懶獸的遺骸。那塊隕石就在骨架的旁邊。
1972年8月初,美國航空航天局的羅格裏夫博士向美國發布了一項駭人聽聞的災害預報,他說:“1972年8月10日下午14時30分,將有一個破壞力與落在日本廣島的原子彈不相上下的大隕石要襲擊美國西部!”美國西部的居民那些天惶惶不可終日。
到了預定時刻,隻見一個耀眼的火球疾速劃破蔚藍的天空,從美國西部的猶他州、愛達荷州、蒙大拿州、加拿大的不列顛哥倫比亞省上空掠過。整整一個小時以後,這個隕石留下的尾跡還清晰可辨。成千上萬的美國人和加拿大人都親眼目擊了這一罕見景象,不少天文愛好者成功地拍下了照片。
這個隕石沒有落在人們頭頂上隻能說是僥幸。當時這個隕石是在58公裏的高空,以每秒15公裏的速度,沿切線方向進入大氣層的。正因為它速度足夠快,於是又掙脫了地球引力,重返宇宙。羅格裏夫博士根據觀測記錄推定,這個隕石重達千噸,與鐵比重相當,直徑4米,飛行速度是音速的50倍。如果考慮到它的重量和速度的話,那麼它擁有的能量相當於2萬噸TNT炸藥,破壞力與美國當年投在廣島、長崎的原子彈不相上下。
“巨大的隕石光顧地球的機會非常少,但是千噸左右的隕石每10年或20年就可能襲擊一次地球。”羅格裏夫博士警告說。
如果說在1972年那次事件中,人們很僥幸的話,那麼這之前或之後的一些人就不那麼走運了。
1954年11月30日下午,霍齊斯夫人正在美國亞拉巴馬州自家的沙發上打盹兒。突然隨著一陣呼嘯聲,一個物體衝破屋頂,把沙發打了一個洞,還擦破了霍齊斯夫人的腹部。使霍齊斯夫人受傷的是一塊隕石。
隕石襲擊汽車的最初事件發生於1938年9月29日早晨,一塊重2公斤的隕石落在美國伊利諾斯州一間車庫的頂上,隨後從車頂貫穿而下,不過沒有傷人。
1992年10月9日傍晚,一顆明亮的火球穿越美國肯塔基州大部、北卡羅萊納、馬裏蘭與新澤西州。一顆球粒隕石在擊穿了紐約州匹克斯坎一輛雪佛萊牌汽車的車身之後,穩穩地躺在它形成的一個小坑裏。當汽車所有者發現這塊12千克的石頭時,它仍然是熱的,聞得出硫黃氣味。由於這一事件非常罕見,這塊很普通的隕石售得69000美元,而受損汽車的賣價更是大大超出了新車的價格。
再往前追溯,還有一些有驚無險的實例。
1847年7月14日發生的隕石襲擊事件是十分著名的,事件發生在捷克波西米亞的一座叫布拉瑙的小村莊。一個重達20公斤的隕石從房頂飛入3個正在酣睡的孩子的房間,把床鋪砸得稀爛,令人難以置信的是,3個孩子居然安然無恙。
1890年某天,在美國堪薩斯州,一個農夫正在馬車下做白日夢。突然一陣爆音響過之後,塵土飛揚,農夫周圍的草木一掃而光。原來一塊重5公斤的隕石擊落在距他躺著的地方18米遠的田野裏。
如果一塊隕石不偏不倚正好落在某人天靈蓋上,那就一了百了了。不過這種事發生的概率極低,差不多幾百年才有一次。根據古籍記載,中國、意大利、法國、印度等國家都發生過隕石擊人致死的事件。
在中國,公元616年,有數十人被隕石擊中斃命;1511年,在意大利米拉諾,某人被隕石擊中要害;1790年,一個法國農夫死於隕石襲擊;1825年、1878年在印度,各有一人被隕石擊斃。
隨著航海和航空的發展,隕石擊中航行中的艦船、飛行中的飛機的事件也有發生。
1907年和1920年,人們在大西洋上曾觀察到有隕石落在航行中的輪船近旁。後來因為隕石撞擊使艦沉沒的事件終於發生了。1908年2月,一艘名為埃克利普斯的美國貨船在從澳大利亞的紐卡斯爾返航舊金山途中,突然一個隕石砸在船上,發出一聲巨響,船桅立刻斷為兩截。隕石把甲板撞出一個大洞,接著又穿透船底落入太平洋中。所幸這個隕石沒有造成人員傷亡,不過在此後的4天裏,由於海水從破洞大量湧入,船員不得不用水泵拚命向外抽水,但船體還是在逐漸下沉。船長迫不得已下了棄船的命令,全體船員都轉移到救生艇上。當時他們離夏威夷還有900公裏。如果不是得到路過船隻的救助,他們隻有葬身汪洋了。
1930年,正在地中海航行的希臘貨船薩基裏斯號的遭遇更為不幸。一個隕石擊中該船中部,使它斷為兩截,轉眼就沉沒了。
1957年1月29日夜晚,前蘇聯輪船“伊茲馬伊爾號”正從加爾各答駛回奧得薩。突然一顆流星出現在黑沉沉的天空,亮光一閃,一顆重量隻有17克的一小塊隕石砸在桅杆上,之後又落在了甲板上。
一些專家推測,在海上突然失蹤的艦船中,有一些可能是被隕石擊中而沉沒的。1887年,一艘在法國注冊的日本軍艦在返航途中,剛駛出新加坡港不久就蹤影全無,這一事件震驚了整個日本。後來一些學者認為,造成這艘軍艦失蹤的罪魁禍首多半是隕石。
北大西洋西部的“百慕大三角”是一 個令人談虎色變的地方。因多年來至少有35艘(架)艦艇和飛機在這裏神秘失蹤而聞名於世,至少有1000人在這裏有去無回。描寫這些神秘失蹤的著作、電影、電視片層出不窮。不過想揭開“百慕大三角”之謎的人,至今仍是兩手空空,一無所獲。
有些專家認為,在這一帶海域遇難的船隻有的是隕石所致。
在太空航行中,如若碰上流星體的撞擊,儀器和宇航員的安全都會受到嚴重危害。
除了天然的隕石外,我們有時還會遇到人造的天石。在靠近斯洛伐克的西北部,拖拉機手涅克在田地裏幹活,突然一陣尖厲的哨聲淹沒了拖拉機的隆隆馬達聲,一塊金屬陷入了拖拉機的履帶。這塊金屬的表層,雖然已在大氣層中燒熔,但仍能看出被人加工的痕跡。化學分析表明,這是一塊合金。經學者鑒定,這塊天降之石是人造衛星的碎片。
每一位宇宙來客——隕石,都有其重要的科學價值。要知道,隕石是構成其他天體物質的樣品。分析隕石的成分和結構就可以知道其他天體的成分。我們對隕石的化驗表明,至今還未發現我們未知的元素。這說明,隕石本身所含的物質,就是構成地球以及太陽係中其他星球的物質。
借助這些天降之石,我們可以進一步了解太陽係內行星的形成和發展。很多科學家認為,隕石是散落的行星留下的碎塊,隕石的礦物成分與地球上的相同,可以證實這一點。而也有一些人認為,其中一些隕石是太陽係中木星之類大行星上火山爆發的結果。而另外一些人認為,是由很久很久以前某個時候曾籠罩著太陽的氣塵雲形成的。
隕星對地球衝擊的強度
小的隕石不會對地球造成多大危害,但對大隕石的衝擊力則不可以掉以輕心。
在人類繁衍的地球上有無數的隕石坑。約3000年以前,一顆巨大的隕石降落到了愛沙尼亞的沙列馬阿島上,隕石陷入了地下,在地表形成了一個火山口似的圓坑。坑的直徑有110米,深12米。時間一久,便漸漸地形成了一個湖。在沙列馬阿島上,還存在有另外7個較小的火山口似的隕石坑。科學家研究發現,這可能是一顆巨大的隕石在落到地麵之前在空中爆炸的結果,那7個較小的隕石坑,就是爆炸時掉下來的碎塊形成的。在加拿大發現了10個隕石坑,其中的幾個也是幾萬年前形成的。在阿拉伯地區,在阿根廷,都有這樣的隕擊坑。在離阿根廷邊界不遠的智利境內有一個很大的岩石坑,人們認為,它是目前為止地球上發現的第三大隕石坑。它直徑有480米,中心深度為30米,科學家認為,這個隕擊坑約形成於500萬年前。
像巨大的隕石落在沙列馬阿島或錫霍特阿林山地區時所留下的那種痕跡,在地球上還有不少。對南極的進一步科學考察發現,南極靠近澳大利亞一端的1公裏厚的冰層下麵,有一個巨大的橢圓形凹坑。學者們認為這也是一個隕擊坑。在隕星墜落時,炸裂出的隕石碎片曾落於澳大利亞、菲律賓、印度尼西亞。
隕星飛行因撞擊地球而急劇終止,釋放出大量動能,並轉化為高壓與熾熱。撞擊時所釋放出的能量,取決於飛行物體的大小與速度。
地球大氣層在碰撞中起了極大作用:它能使隕星裂成碎片,減小每一碎片的質量,或通過摩擦減慢它的速度。質量超過1000噸的巨大飛行體可以衝破阻礙穿過地球大氣層呼嘯而下,以可怕的力量猛撞地球。小於200千克的物體則被大氣層阻滯而減速,衝擊力遠遠小得多。更小的隕星則在地球大氣層中就瓦解了,幾乎不可能產生危害。人們估計,如果地球沒有大氣層,將積累起20萬個直徑大於1公裏的隕石坑。
動能從飛行中的隕石向基岩的閃電式轉移產生了隕石坑。在簡單隕石坑的形成過程中,衝擊波壓迫岩石,然後膨脹波使泥土呈螺旋狀反向運動,推動一部分受擊岩石向上、向外運動。大量物質受到壓縮與噴射之後,造成了洞穴。基岩也因而破裂,洞穴內壁崩塌下來,部分地充填入洞中。簡單隕石坑的形狀像一隻飯碗,邊緣向上拱起。較大隕星的撞擊能產生複雜隕石坑,其直徑大於4公裏,其識別特征是,中間有一個隆起,好像盆地中的丘陵。
隕星撞擊最重要的性質不是它的直徑或質量,而在其衝擊力。衝擊力與隕星大小不成正比,因為隕星的密度與其組成成分有關,在衝擊時起了主要作用。衝擊力與動能成正比。其特點是,它要比同等質量的TNT所具的威力大出100倍。因此,動能是以TNT兆噸當量(MT)作為單位的。
1945年,襲擊日本廣島的原子彈,其當量隻有一兆噸的1%。但要記住廣島的原子彈殺傷主要是輻射與放射性沉降物;隕星碰撞僅僅是在釋放的能量方麵相當於原子彈而已。
碰撞的衝擊效應,由撞擊瞬間隕石及其衝擊波產生的高溫、高壓引起。絕大多數衝擊效應是微觀性質的,表現於某些礦物質。一個重要的衝擊產物是受激(衝激)石英,它是石英(地球上最豐富的礦物之一)受到高壓而形成的。由於高壓改變了結構,受激石英比一般石英具有更大的密度。另一種衝激產物是玻璃隕石,它是由氣化了的隕石與宿主岩石冷凝而成的玻璃狀球體,並重新落回地球。
碎屑錐是惟一由衝擊造成的宏觀構造。碎屑錐在地麵上隆起,高度在0.01—2米之間,從其頂點向外輻射出岩石斷層。通常是隕石撞擊了石灰岩或其他細顆粒岩石,衝擊波就把附近的岩石變成了圓錐形狀。有趣的是,它們的“鼻子”永遠指向撞擊落點。
隕星的“出身”
那麼,隕石這些不速之客到底是什麼東西,它們是從哪裏來,又是怎樣到地球上的呢?直到幾年以前,人們還把流星與隕石混為一談,認為在太陽周圍彌漫著一些宇宙塵埃,當它們靠近地球時,就會被吸引墜入大氣層,與大氣摩擦發出高熱和光芒,這便是流星。而未被燒盡者掉到地球表麵,就成了隕石。不過近幾年人們才搞清,流星和隕石是兩碼事,流星是從彗星上脫離下來的東西,而隕石多屬於小行星。
證明隕石是小行星的事件發生在1947年,而用它來引證隕石屬於小行星卻是近幾年的事。那年一個隕石落在前蘇聯西伯利亞的錫霍特山脈中。
1947年2月12日上午10時半左右,一個巨大的隕石墜落在符拉迪沃斯托克以北的錫霍特山脈,該事件距通古斯大爆炸剛好40年。大約有100多人目睹了在藍天襯托下,一個大如滿月的火球閃著奪目的光輝,從北向南掠過天空。它一邊疾飛,一邊迸發出火花。不久人們聽到了震耳欲聾的爆炸聲。大地顫動,在隕石的落點騰起巨大的煙柱,煙柱一直升到30公裏的高空。散布在落點附近的民居屋頂坍陷,玻璃都被震碎。
派往現場調查的科學考察隊在錫霍特山脈的斜坡上,發現了數不清的坑穴,大者直徑有20米,小者直徑在1米以下。在一塊1.6平方公裏的區域內散布著大大小小200多個坑穴。科學家推測這是一塊鐵隕石,重量達35噸,在與地球大氣摩擦過程中曾發生4次爆炸而碎裂。
錫霍特山脈瀕臨日本海,這一帶人跡罕至,所以沒有造成人員傷亡。如果這個鐵隕石的飛行路線偏向南500公裏,那麼就會一頭砸在日本的北海道;如果這個鐵隕石提前15分鍾落地,也會落在日本的北海道。那損失就非同小可了!
科學家們根據目擊者的證言、鐵隕石飛來的方向和角度,搞清了錫霍特鐵隕石在撞上地球之前,在宇宙空間的運行軌道。
錫霍特鐵隕石的運行軌道是一個細長的橢圓形,距太陽最遠時,在火星和木星之間;離太陽近時,軌道在地球內側,與地球軌道相交。當它靠近地球時被地球所捕獲。
1959年4月7日夜裏,前捷克斯洛伐克的昂德廖夫天文台在拍攝天體照片時,剛好有一個隕石下落。科學家根據這個隕石下落的軌跡,再次計算出它先前的軌道與小行星一樣,也是一個細長的橢圓形。這個觀測再次證實隕石是小行星。不過為了排除偶然因素,1964年,一些科學家在美國中部的廣闊草原地帶,安裝了16架被稱為“草原網絡”的自動照相裝置,不間斷地對空拍照,如果有隕石飛來便能立刻捕捉到它的飛行路徑和速度。