撞擊事件

撞擊事件

撞擊事件(Impact event)是指地球或其他行星和小行星、彗星等其他天體互相碰撞的事件。根據歷史記載,有數百個在特定地區造成死傷以及財物損失的小撞擊事件(包含火流星爆炸)被記錄下來。在海洋發生的撞擊事件可能造成海嘯對海洋和海岸造成損害。

基本介紹

  • 中文名:撞擊事件
  • 外文名:Impact event
  • 瑟卡尼那:ZdeněkSekanina
  • 米歇爾彗星:CometHoward-Koomen-Michels
撞擊物體積,生物集群滅絕,發現,發展,人類文明的終結,

撞擊物體積

撞擊事件
1994年蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星的事件等於是對人類的一個“警鐘”,天文學家們因此開始進行許多尋天計畫開始尋找小行星,例如林肯近地小行星研究小組、近地小行星追蹤、洛厄爾天文台近地小行星搜尋計畫等其他計畫,因此大幅提升了小行星的發現率。
1998年觀測到兩顆彗星以相當近的距離接近太陽,第一顆彗星是在當年6月1日,翌日再發現第二顆。NASA網站上的一個影片可看到這兩顆彗星接近太陽後,太陽戲劇性地噴發出大量物質(可能和撞擊無關)。這兩顆彗星應是在撞擊太陽表面前就已蒸發。根據噴氣推進實驗室的科學家澤但尼克·瑟卡尼那(ZdeněkSekanina)的研究,最近一次真正撞擊到太陽表面的事件是一顆“超級彗星”-霍華德-古門-米歇爾彗星(CometHoward-Koomen-Michels)在1979年8月30日撞擊太陽。
2008年10月7日,一個編號2008TC3的小行星當接近地球時被追蹤20小時,並在進入地球大氣層時在蘇丹上空爆炸。這是首次有物體在進入地球大氣層以前被偵測到,而它的數百個隕石碎片散布在努比亞沙漠。
2009年7月19日,一位業餘天文學家在木星的南半球發現了一個新形成的地球大小黑斑。熱紅外線分析發現該區域溫度較周圍高,且在光譜中發現了氨。噴氣推進實驗室的科學家確定在2009年發生了另一次撞擊事件,可能是因為尚未發現的小型彗星或其他以冰組成的天體撞擊造成。
哈伯太空望遠鏡的第三代廣域照相機拍攝了來自小行星P/2010A2的碎片緩慢變化過程。該小行星可能和更小的小行星撞擊。
2010年5月到6月,哈伯太空望遠鏡的第三代廣域照相機拍攝了小行星P/2010A2和另一顆更小的小行星撞擊後的不規則X形殘骸影像。

生物集群滅絕

過去5.4億年間已經有五次大型滅絕事件被廣泛接受,而且每次平均滅絕地球至少一半物種。規模最大的滅絕事件則是發生在2億5千萬年前,二疊紀結束時的二疊紀-三疊紀滅絕事件,造成地球上90%的生物滅絕;滅絕事件發生後三千萬年地球上的生物數量才恢復至滅絕發生前的多樣性。可能造成該次滅絕事件的撞擊坑其年齡仍有爭議,該撞擊坑即為貝德奧高地,但該撞擊坑是否與滅絕事件有關仍有爭議。上次的大規模滅絕事件則是巨型隕石於6500萬年前撞擊地球造成恐龍滅絕的白堊紀-第三紀滅絕事件。至今仍無其他決定性證據可證明其他四個滅絕事件與撞擊事件相關。 發現 1980年物理學家路易斯·沃爾特·阿爾瓦雷茨(LuisWalterAlvarez)與他身為地質學家的兒子沃爾特·阿爾瓦雷茨(WalterAlvarez),以及柏克萊加州大學的兩位核化學家弗蘭克·阿薩羅(FrankAsaro)、海倫·米歇爾(HelenMichel)發現在地殼某特定地層有不尋常的高濃度銥。銥是在地球表面相當罕見的元素,但在隕石中有相對較高的含量。根據年齡有6500萬年的“銥地層”(Iridiumlayer)在全世界的分布以及含量,阿爾瓦雷茨團隊估計是因為一顆直徑10到14公里的小行星撞擊地球。在K-T界線的含銥地層已經在全世界一百多個地方找到。多面體的衝擊石英(柯石英)是只在核武爆炸地點或大型撞擊事件發生處形成,而該礦物也在全世界30多個地點找到。而在這些地層上找到的煤煙和燃燒的灰燼也是一般值的數萬倍。

發現

K-T界線地層中異常的鉻同位素比例也是撞擊理論的強力證據。鉻同位素比例在地球上是相當平均的,因此,鉻同位素比例異常跟銥含量異常高含量都可排除是火山作用引起。此外,在K-T界線量測到的鉻同位素比例相當類似於碳質球粒隕石中的量測結果。因此可能的撞擊務是碳質小行星或彗星,而彗星的組成物質相當類似於碳質球粒隕石。
這個全球性災難事件的最可信證據也許是發現了現稱為希克蘇魯伯隕石坑的大隕石坑。該撞擊坑位於墨西哥猶加敦半島,是被為墨西哥石油公司工作的兩位地球物理學家格倫·彭菲爾德(GlenPenfield)和湯尼·卡馬戈(TonyCamargo)發現。兩人的報告指出該環形結構可能是一個直徑約180公里的撞擊坑。其他研究人員發現白堊紀-第三紀滅絕事件僅約數千年就將恐龍消滅,而非先前認為的數百萬年。因此大多數科學家認為該次滅絕事件更可能是來自地球之外的撞擊事件影像,而非需要更長時間才能影響的火山或氣候變化。
發展 20世紀以來在世界各地已經發現數個年代與希克蘇魯伯隕石坑大致相同的隕石坑。例如英國的銀坑隕石坑、烏克蘭的波泰士隕石坑、以及印度附近的濕婆隕石坑。這讓科學家認為希克蘇魯伯隕石坑是幾乎同時發生的數個撞擊事件的其中一個,相當類似1994年蘇梅克-列維9號彗星分裂後撞擊木星的事件。

發展

到2012年為止仍缺乏銥異常和衝擊石英證據支持二疊紀-三疊紀滅絕事件與撞擊事件有關,雖然現已發現威爾克斯地隕石坑和貝德奧高地‎等可能與該次滅絕事件相關撞擊坑。在二疊紀晚期所有陸塊都聚集為一塊超大陸盤古大陸,地球表面剩餘部份則是泛大洋。如果該撞擊事件是發生在海洋,而非陸地;將會形成較少衝擊石英(因為海洋地殼所含的二氧化矽相對較少)等物質。
雖然現在普遍認為是一個巨大撞擊事件結束了白堊紀,並產生了K-T界線上的富含銥地層,但是其他規模相當的撞擊殘留物顯示並未發生任何滅絕事件,且目前尚無撞擊事件和其他造成滅絕事件因素的關連。儘管如此,現在一般相信由撞擊事件造成的滅絕事件在地球歷史上是隨機事件。
古生物學家大衛·駱普(DavidM.Raup)和傑克·塞科斯基(JackSepkoski)提出大約每2600萬年就會發生一次滅絕事件,雖然很多是較小規模的。這使物理學家理查·A·穆勒(RichardA.Muller)提出假設認為滅絕事件可能是一個假想的太陽伴星“涅墨西斯”(Nemesis)會周期性擾動奧爾特雲內的彗星,並使大量彗星進入內太陽系,增加地球被彗星撞擊的可能性。
的確,在地球早期歷史(約40億年前)中,因為早期太陽系內有大量原行星體等物質,當時的地球頻繁受到撞擊。這些撞擊事件可能是由直徑數百公里的小行星引起,產生的能量足以將地球的海洋全部蒸發。直到撞擊次數和規模大量減少後,地球上的生命才能演化。如果這樣的撞擊發生在現代,將會毀滅人類的文明。幸運的是,現在的太陽系內的大型天體已經比以前減少很多,而這樣的撞擊機率幾乎可以說是0;這是因為小行星帶和古柏帶內的大型小行星或彗星都在穩定的軌道上,並未進入內太陽系,更不可能和地球軌道相交,且沒有任何例外 。
最為人所相信的月球形成理論是大碰撞說,是說地球早期可能曾經和一個火星大小的微型行星相撞。如果這理論成立的話,這將是地球遭受過最強烈的撞擊。一些行星特殊的自轉和自轉軸傾斜角可能也和此有關,例如金星的逆行自轉和天王星極大的自轉軸傾斜角都被認為可能是受到巨大的撞擊,而這也符合目前的太陽系和行星形成理論。但目前在金星和天王星仍缺乏相關證據可以證明巨大撞擊事件使行星的自轉模式改變。

人類文明的終結

撞擊事件經常被認為是造成人類文明終結的情景。2000年發現雜誌列出了可能的20個會造成人類文明終結的事件,撞擊事件被列為第一,即最可能發生。直到1980年代以前這個議題長期不受重視,直到發現了希克蘇魯伯隕石坑之後,而蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星以後讓大眾對此議題更加重視。

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