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新研究發(fā)現(xiàn),大部分轟擊地球的隕石都有共同起源,主要來(lái)自小行星帶的三次碰撞

 怪羅科普 2024-10-21 發(fā)布于浙江

地球每天都會(huì)受到大約44000公斤隕石的轟擊,大部分隕石在我們的大氣層中燃燒殆盡,但有少部分落到地球的表面——每年大約只有17000個(gè)這樣的隕石。

?Maciej Frolow/Getty Images

這些順利抵達(dá)地球表面的隕石為科學(xué)家提供了寶貴的機(jī)會(huì),讓我們有機(jī)會(huì)來(lái)研究這些來(lái)自外太空的訪客。

到目前為止,只有大約6%的隕石可以追溯到它們的來(lái)源,因?yàn)檫@些隕石的成分非常具有特色,可以清楚的判斷它們的來(lái)源——它們來(lái)自灶神星(太陽(yáng)系 第二大的小行星)、月球和火星。

您可能好奇,火星、月球這些天體上的東西怎么會(huì)掉到地球上呢?

其實(shí)原因很簡(jiǎn)單,一些強(qiáng)烈的撞擊——比如受到小行星撞擊,導(dǎo)致了這些碎片獲得了脫離它們母體所需的速度,然后經(jīng)過(guò)各種機(jī)緣巧合,最后落入了地球。

另外超過(guò)90%的隕石我們無(wú)法追溯,不過(guò)科學(xué)家們普遍相信它們主要來(lái)自火星和木星之間的小行星帶。

據(jù)估計(jì),小行星帶包含110萬(wàn)到190萬(wàn)顆直徑大于1公里的小行星,以及數(shù)百萬(wàn)顆較小的小行星。

要找到隕石到底是哪些小行星掉下來(lái)的,似乎是大海撈針,然而這兩天發(fā)表在《自然》雜志上的兩項(xiàng)獨(dú)立研究給出了答案。

有點(diǎn)讓人意外的是,轟擊地球的大部分隕石其實(shí)都有共同起源,主要來(lái)自三個(gè)小行星家族(占了70%的隕石),而這三個(gè)家族都是最近4000萬(wàn)年形成的。

什么是隕石?

只有當(dāng)流星到達(dá)地球表面時(shí)才被稱為隕石,它們通常分為三種類型:石隕石、鐵隕石和石鐵隕石。

其中大部分都是石隕石——顧名思義其主要成分是硅酸鹽,而石隕石又有兩種類型球粒隕石無(wú)球粒隕石

△ 球粒隕石

最常見(jiàn)的是球粒隕石,其內(nèi)部有圓形物體,看起來(lái)像是熔滴形成的。地球上發(fā)現(xiàn)的所有隕石中, 有85.7%到86.2%之間都是球粒隕石。

這類隕石的母體沒(méi)有經(jīng)過(guò)熔融或分化而發(fā)生改變,這意味著它們是在早期太陽(yáng)系中各種塵埃和小顆粒吸積形成原始小行星時(shí)的產(chǎn)物。

大多數(shù)被稱為“普通球粒隕石”,這些隕石根據(jù)其鐵含量,以及主要礦物橄欖石和輝石中鐵和鎂的分布,它們被分為三大類——H、L和LL。

另外,值得一提的是,有一類球粒隕石很特殊,那就是“碳質(zhì)球粒隕石”, 它們含有大量的粘土礦物和有機(jī)物質(zhì),如氨基酸。

△ 無(wú)球粒隕石

無(wú)球粒隕石是不常見(jiàn)的,如果你發(fā)現(xiàn)一顆,它會(huì)相當(dāng)具有研究?jī)r(jià)值,因?yàn)檫@些隕石就是我們前面提到的那6%來(lái)自灶神星、月球和火星等天體的隕石(現(xiàn)在人們研究火星很多都是通過(guò)來(lái)自火星的隕石)。

它們沒(méi)有球粒隕石特有的圓形顆粒,因?yàn)樗鼈冊(cè)谛行求w上經(jīng)歷了類似地球巖漿的熔化。

影響地球的小行星家族

太陽(yáng)的引力讓太陽(yáng)系中絕大部分小行星鎖定在了小行星帶上,但是它們同時(shí)也受到了木星引力的強(qiáng)烈影響。

當(dāng)小行星與木星相互作用時(shí),它會(huì)擾亂小行星的軌道并引發(fā)碰撞。這會(huì)產(chǎn)生碎屑,這些碎屑會(huì)聚集成碎石堆,且擁有相似軌道元素,它們一起被稱為小行星家族或者星團(tuán)。

然后,這些小行星家族會(huì)開(kāi)始自己的生命,一種不同于它們同類命運(yùn)的生命。

最近的這兩項(xiàng)研究,對(duì)流星體軌跡進(jìn)行回溯、對(duì)單個(gè)小行星的觀測(cè),以及對(duì)母體軌道演化的詳細(xì)建模。

最終發(fā)現(xiàn),墜落地球的所有隕石中,大約70%來(lái)自三個(gè)小行星家族,即卡琳、科羅尼斯和馬薩利亞,形成它們的撞擊分別發(fā)生在大約 580 萬(wàn)年前、750萬(wàn)年前和4000萬(wàn)年前

其實(shí),準(zhǔn)確的說(shuō)是兩個(gè)家族,因?yàn)榭占易灞徽J(rèn)為是科羅尼斯家族的一個(gè)子群。

根據(jù)詳細(xì)的計(jì)算機(jī)建模,普通球粒隕石起源于不到4000萬(wàn)年前直徑大于30公里的小行星之間的碰撞。

而科羅尼斯和馬薩利亞小行星家族具有合適的體型,并且處于導(dǎo)致物質(zhì)墜落地球的位置,因此判斷主要起源于它們。

△ 科羅尼斯家族的一些小行星

另外,他們還判斷出科羅尼斯和卡琳可能是 H 型球粒隕石的主要來(lái)源,而馬薩利亞是L型球粒隕石的主要起源

火星和木星之間小行星帶的光譜數(shù)據(jù),也表明地球上的 L 型球粒隕石的成分與馬薩利亞小行星家族的成分非常相似。

地球上還有一種數(shù)量較少的LL型普通球粒隕石,它們很可能來(lái)自弗洛拉小行星家族。

這里提到的這些隕石都是較小的——這些隕石占了幾乎所有,但地球依然有受到較大隕石的襲擊,那些更大、更可怕的近地天體的起源地在其他地方。

兩項(xiàng)研究也給出了一個(gè)判斷,對(duì)于公里大小的近地天體(包括擦身而過(guò)的),它們中的大多數(shù)很可能來(lái)自波拉納家族和歐佛洛緒涅家族

最后

雖然從只有7%的隕石被追蹤到它們的起源躍升到90%是一個(gè)令人印象深刻的飛躍,但仍有10%的隕石身份不明。

該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)他們的工作,接下去重點(diǎn)關(guān)注那些形成不到5000萬(wàn)年的年輕小行星家族,以找到地球隕石的起源地。

報(bào)道原文:

https://www./70-percent-of-meteorites-that-hit-earth-appear-to-have-a-common-origin-76394

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