中國東北發現世界首個位于山脊上的隕石撞擊坑

近日，英文國際學術期刊《極端條件下的物質與輻射》發表了一項新的研究成果：北京高壓科學研究中心陳鳴研究員團隊在中國東北的長白山脈山區發現了一個新的隕石撞擊坑。這一撞擊坑被命名為海林撞擊坑，直徑達1360米，是我國境內第四個被發現的撞擊坑，也是世界首個被確認的位于山脊上的撞擊坑。

圖1. 海林撞擊坑影像圖（圖片來自《極端條件下的物質與輻射》）

陳鳴研究員團隊利用衛星影像和區域地質數據來確定潛在的撞擊坑位置。通過現場調查和地質樣品分析，他們發現具有面狀變形構造的石英顆粒——隕石撞擊所產生的巨大沖擊會導致石英顆粒內部發生晶格畸變和局域相變，也是確認撞擊坑的決定性證據。由于隕石撞擊所形成的地形地貌以及當地的巖相學特征都可以通過地球上其他的地質過程形成，這也是撞擊坑難以被辨別的原因。

圖2. 光學顯微鏡下石英的面狀變形構造（圖片來自網絡）

地質數據顯示，海林撞擊坑所在的長白山脈地形是在過去2000萬年間逐漸形成的。這次撞擊事件可能發生在新生代晚期（距今幾十萬年前），當時山脊已經形成。如果這次撞擊發生在茂密的森林中，可能會造成廣泛的破壞。這種級別的撞擊事件不亞于核爆炸，能對周圍環境造成重大破壞，海林撞擊坑及其他中國境內撞擊坑的發現表明，未來地球上仍可能發生如此規模的隕石撞擊。

圖3. 隕石撞擊產生的地震沖擊在湖中激起巨大的波浪（圖片來自BBC）

在本世紀之前，中國境內并未發現任何隕石撞擊坑，2009年陳鳴團隊發現了位于遼寧省的岫巖撞擊坑，直至目前，海林撞擊坑也不過是第四個。而海林撞擊坑所處的特殊地形又使該發現更顯重要。由于地球山脈的復雜地質過程和演化歷史，該地區的撞擊坑很少被發現。海林撞擊坑獨特的橢圓形狀歸因于當地地形的影響，為研究山地撞擊坑的形成提供了寶貴的見解。相較于在平原地區發現的撞擊坑，山地撞擊坑發現難度更大。這是因為山地地形復雜，多變的地質過程和植被覆蓋使得撞擊坑的識別和確認變得更加困難。在這樣的環境中進行研究需要更多的技術手段和野外調查，工作量巨大且充滿挑戰。陳鳴研究員團隊的這一發現，體現了他們在艱難條件下卓越的科學探索精神和嚴謹的研究態度。

圖4. 陳鳴研究員在野外調研

在我國東北地區已發現的四個隕石撞擊坑中，海林撞擊坑以1360米的直徑位列第四。其他三個撞擊坑分別是遼寧省鞍山市的岫巖撞擊坑、黑龍江省哈爾濱市依蘭縣的依蘭撞擊坑與吉林省通化市白雞峰撞擊坑。

圖5. 全球已證實的隕石坑（紅色圓圈）分布圖（數據來源為The Planetary and Space Science Centre），圓圈大小指示隕石坑直徑

陳鳴研究員此前在隕石撞擊研究領域積累了豐富的經驗和卓越的成果。他的研究不僅限于隕石撞擊坑，還涉及地球的地質演化和行星科學。陳研究員曾參與多個國際科研項目，并在頂級學術期刊上發表多篇論文，為推進隕石撞擊及其環境影響的科學理解做出了重要貢獻。

撞擊坑研究在地質學和行星科學領域具有重要意義。隕石撞擊坑不僅記錄了地球表面的重大歷史事件，還能提供有關地球及其他行星表面地質過程的信息。通過研究這些撞擊坑，科學家們可以了解隕石撞擊事件對地質和環境的影響，揭示地球及其他行星的演化歷史。此外，撞擊坑還可能成為探索地球深部結構和礦產資源的新途徑。陳鳴研究員團隊計劃進一步進行地質鉆探，以探索撞擊坑的深層結構和演化歷史，從而推進我們對這種罕見而重要的撞擊事件的理解。

圖6. 墨西哥著名的天坑-一個覆蓋著石灰石的隕石撞擊坑

陳鳴研究員表示：“發現海林撞擊坑不僅為我們提供了研究隕石撞擊過程的珍貴樣本，也為揭示地球地質演化提供了新的視角。我們希望通過進一步的研究，能夠更深入地理解這種自然現象及其對地球環境的影響。”

作者：羅業鑫、李少林（上海科技館天文研究中心）

鳴謝：陳鳴研究員（北京高壓科學研究中心）

編輯：大頭

審核：水仙

圖源：已在文中標注