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登月很难!隔了38万公里,月球陨石是怎么飞到地球来的?

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zxw88 发表于 2022-9-2 16:25:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
2022年中,一个科学家团队在几颗陨石中发现了微量惰性气体——氦和氖,这些陨石是从南极大陆的冰原上捡到的,因此科学家认为月球岩石中有地球深处的化学成分,据此进一步确认了月球最早就是从地球分出去的。
162501v5ec5tzhhmmcmt55.jpg 一个月球陨石薄片
在地球的南极能捡到月球陨石?许多朋友觉得很惊奇:就一块小石头,凭什么认定它来自月球而不是其它地方,也许它本身就是地球上一颗普普通通的石子呢?
我们地球周围的太空并非安全之地,那里充斥着大大小小的石块和尘埃,即便是小如灰尘的颗粒,由于它们的速度大于11公里/秒,因此具有极强的杀伤力。每天都有数以万计的颗粒物冲入大气层,与空气摩擦,成为耀眼的流星,但这些小东西绝大多数都不会掉到地面,只有直径大于1米的流星才有可能最终落到地面成为陨石,其它的在高空就化为灰烬了。
162501q2f4yfllcl2fmczf.jpg 陨石坠落化为火流星
据估计,每年掉落到地面的火流星大约有500颗,这些陨石大多来自太阳系的小行星,但也有大约千分之一的陨石不同寻常,科学家认为这些石头是从月球上飞来的。
2021年,苏富比拍卖行展示了一件27.37克重的拍品,这块饼干大小的石片据称是在非洲西北部的撒哈拉沙漠被捡到,但科学家认为它其实来自月球,因为其矿物成分与阿波罗飞船带回的月岩很相似。陨石估价3000~4000美元,最后不知道有没有卖出去。
162501c78c0jm8svfjjc6i.jpg 在撒哈拉沙漠被捡到的月球陨石
月球是地球唯一的卫星,它最近时距离地球36.26万公里,最远时达40.54万公里,平均38.4万公里。月球是如此遥远,到目前为止人类只上去过6次,总共才捡回来381公斤月岩。在没有飞船的情况下,月球上的石头是怎么来到地球的呢?我们在前面说了,大多数小行星会在稠密的大气层中焚烧殆尽,只有大块的石头才有可能幸存。
答案还得到月球表面去寻找。
162501h4887yuzj8pszfsj.jpg 月球表面密布环形山
提起月亮,你可能第一个想到的就是它表面密密麻麻的环形山,这些环形山小的直径几十米,大的达到几十甚至几百公里,其中面向地球一侧宽度超过1公里的巨坑就多达30万个。
162502cwzzwv1pw7iw1ige.jpg 小行星撞击月球
天文学家普遍认可的一种假说认为,月球形成之后的4.1~38亿年间正是太阳系的混乱时期,无数石块在行星间乱窜,当它们撞击月球时,巨大的能量会将月壳物质抛向太空,一部分月球岩石在地球引力作用下飞向地球,其中极少数变成了月球陨石。
162502zwwlwmlvkklk7gwk.jpg 小行星撞击将大量月球物质抛入太空
我们如何认定哪些是来自月球的石头,而不是其它的小行星,或者只是地球上的岩石?
因为地球岩石有着与其它星球完全不同的特征。
在地球形成的过程中,由于水、氧气和生物的作用加上地壳运动影响,岩石中矿物质的种类比其它天体丰富许多。地球上目前已知的矿物超过5780种,而月球和小行星上因为缺少这些要素,其矿物种类非常少,这成为我们判断一块石头是否陨石的重要参考。
162502kh37l7ly2u33pp7b.jpg 一颗月球陨石
你可能听说过——大约在45亿年前,一颗火星大小的星球斜着撞击了地球,将大量地球物质抛向太空,这些炙热的碎片在地球附近慢慢聚集在一起并最终形成月球。如此说来,月亮是“地球的孩子”,它原本就是地球的一部分,为什么月球上的岩石跟地球如此不同?
162502jgbka9gfr022fqk5.jpg “火星”撞地球形成月球
科学家通过分析月岩样本发现,除了少数元素如碳、氮外,其它大多数元素的浓度与地球接近,这为月球诞生自地球的假设提供了支持。由于二氧化碳、氮气、氢气和水容易挥发,你在月球岩石中很难找到这些物质,因为月球太小,又早早失去了磁场,这些挥发性物质都被太阳风吹到太空中去了。
与地球不同,月球上的矿物质种类非常有限,并且在月壳的玄武岩中夹杂着大量与地球地幔相同的橄榄石、辉石、斜长石等矿物。如果你在某处拾到一块玄武岩,在它里边找不到碳酸盐和水,却有前边讲的这几种地幔矿物和氧化物,就有理由怀疑它是不是来自月球。
162503zb82085tb88tztw6.jpg 一颗陨石
讲到这里,让我们来做一个简单回顾吧:
月球来自于地球,但月球太小,没有复杂的地质活动,没有磁场,它留不住水和二氧化碳。科学家判断一块陨石是否来自月球,他首先要看这块石头里边有哪些矿物质,地球岩石里有许多复杂矿物,这些矿物只在有水、二氧化碳和生物作用下才能形成。月球岩石里的矿物则少得多,成分也简单得多。
在45亿年漫长的历史中,月球经历过无数次天体撞击,一些月球岩石被抛上太空、绕着地球游荡,最后在地球的引力作用下坠入大气层,其中极少数月球陨石被捡到,成为科学研究的宝贵材料。


参考资料及图片来源:
《科学》:“月球内部的本土惰性气体(Indigenous noble gases in the Moon’s interior)”
今日宇宙:“月球岩石内部含有地球的稀有气体,更多证据表明月球来自地球”
维基百科:月球,地球,月球陨石,陨石,撞击事件,Late Heavy Bombardment,矿物演化
月球与行星研究所 LPI :月球陨石的解剖
苏富比拍卖行:拍品104号 “NWA 12691 — 袖珍型月球陨石”


#陨石#

转自今日头条优质自媒体
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