在地球圍繞太陽運行的過程中,時不時地就會遭到一些小天體的入侵,盡管它們中的絕大多數都會在高速穿越大氣層的過程中,因為氣動加熱現象而被燒蝕殆盡,但仍然有一小部分可以突破大氣層的防御,墜落到地球表面,而其在地表上的殘留部分,就被我們稱為隕石。
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在已知的隕石中,個頭最大的隕石被稱為霍巴隕石(Hoba meteorite),它于上世紀20年代在非洲納米比亞北部區域被發現,其形狀在整體上呈扁平狀,尺寸約為2.7米 x 2.7米 x 0.9米,最初發現時質量重達66噸左右,它的主要成分是鐵和鎳,是一顆標準的鐵隕石。
不過霍巴隕石最引人注目的并不是它的個頭。
要知道太空中的那些小天體與地球的相對速度動輒就是每秒十幾公里,甚至幾十公里,一塊幾十噸的鐵隕石從太空掉下來,其動能那是相當驚人的,按常理來講,就算它的速度已經在大氣層中被削弱了不少,依然足以在地面砸出一個巨大的隕石坑。
但令人費解的是,在霍巴隕石所在區域,卻沒有任何類似隕石坑的結構。
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已知最大的隕石,為什么沒有隕石坑呢?對此,一種常見的觀點是,霍巴隕石原本應該是有隕石坑的,但隨著時間的流逝,它慢慢地被風化、侵蝕以及地表沉積作用一點點“抹平”了。
這看上去很合理,但問題在于,當科學家對當地的地層和土壤進行細致的調查之后,這種解釋就顯得站不住腳了。
因為從時間尺度來看,霍巴隕石墜落至今大約只有6至8萬年,從理論上來講,地球表面的自然過程要在這么短的時間里,把一個由巨大沖擊形成的隕石坑完全抹去,幾乎是不可能的。
更重要的是,如果真的存在過隕石坑,那么在地下應該還能找到一些痕跡,比如被高溫高壓改變過的巖石結構、沖擊形成的碎裂帶,或者特殊的沉積特征,但實際勘察中,這些典型標志都沒有出現。
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那會不會是它當時掉進水里了呢?可以想象的是,如果當時這里是一片湖泊甚至海洋,水可以吸收沖擊力,也許就不會形成明顯的隕石坑。
然而地質證據卻表明,霍巴隕石所在區域在那段時間里并不存在深水環境,所以這個假設也被否定了。
那它是不是被人搬過來的呢?答案依然是否定的,因為這塊隕石太重了,幾十噸的金屬塊,在那個交通極不發達的年代,根本就不可能被人為移動。事實上,連現代設備想把它完整運走都很困難。
排除掉這些可能性之后,科學家只能從它的“形狀”和“進入大氣層的方式”上來進行解釋。
該觀點認為,隕石墜落的過程,并不是簡單的自由落體,它們要先穿過地球大氣層,而這段過程,往往決定了最終的結果。
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霍巴隕石的外形扁平,這一點非常關鍵,因為這樣的形狀在姿態理想的情況下,就可能產生類似“氣動升力”的效果,簡單來說就是,它會“被空氣托住一點”。
相信大家都玩過打水漂,一塊扁平的小石子,如果以合適的角度和速度扔向水面,它不會立刻沉下去,而是會在水面上連續跳躍幾次,每一次都會損失一部分能量,直到最后才落入水中。
類似的事情,其實也會在大氣層中發生,雖然空氣比水稀薄得多,但在高速狀態下,它依然可以提供可觀的阻力和升力。
所以一個合理的推測就是,如果霍巴隕石是以一個很小的角度進入了大氣層,那它就有可能經歷一種類似“打水漂”的過程,即:在高空被減速,然后稍微彈起,再次進入更低層的大氣,再減速……
這樣一來,它的速度會被一段一段地削弱,等到它真正接近地面時,其速度已經比一般的隕石低得多,如此一來,它就可能“輕輕”地墜落在了地球表面,而沒有像我們想象中的那樣砸出一個巨大的隕石坑。
實際上,這種原理其實已經在現代的航天工程中被利用了。
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比如我國的嫦娥五號返回艙在重返地球時,就利用了這個原理,即返回艙以較小角度進入大氣層,通過一種類似“打水漂”的方式在大氣層頂進行多次“跳躍”,這樣就可以有效降低熱負荷和減速壓力,從而大幅提高了安全性。
也就是說,“霍巴隕石沒有隕石坑”這樣的現象,其原理應該與現代航天器的設計理念不謀而合,只不過它是自然過程中誤打誤撞實現的。
當然了,這也只能說是目前最合理的推測,實際情況是否真是如此,現在還沒有確定的答案。
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