你見(jiàn)過(guò)大白天都能清晰看見(jiàn)的超大流星嗎?前不久美國(guó)東部上空就闖進(jìn)來(lái)一個(gè)分量十足的天外來(lái)客,足足7噸重,解體時(shí)釋放的能量,趕得上250噸炸藥同時(shí)引爆。這陣仗把當(dāng)?shù)夭簧倬用駠樀弥苯哟蛄藞?bào)警電話,還以為城市里哪兒發(fā)生了大爆炸。
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3月17日上午,這塊隕石從美國(guó)和加拿大交界處的伊利湖上空進(jìn)入大氣層,最開(kāi)始在80公里左右的高空被觀測(cè)到。它一路往東南方向飛,速度快到每小時(shí)7.24萬(wàn)公里,飛了大約55公里之后,最終在俄亥俄州瓦利城上空解體。
哪怕事情發(fā)生在光天化日之下,還是有大量當(dāng)?shù)鼐用袂迩宄吹搅四穷w亮得晃眼的“大火球”,還有它留在天上的白色尾跡。不少人被那聲震出來(lái)的巨響嚇懵,反應(yīng)過(guò)來(lái)第一時(shí)間就撥通了報(bào)警電話,地方應(yīng)急部門也趕緊找專業(yè)人士確認(rèn)情況。換誰(shuí)猛地撞見(jiàn)這種場(chǎng)面,不得捏一把冷汗啊。
NASA下屬流星體環(huán)境辦公室的負(fù)責(zé)人介紹,這次的隕石直徑大概1.83米,重量剛好約7噸,和估算的沒(méi)差。美國(guó)流星協(xié)會(huì)的執(zhí)行主任分析,大家平時(shí)在空中看到的類似景象,大多是衛(wèi)星重返大氣層,一般亮度不會(huì)這么夸張。這次的所有特征都符合火球的標(biāo)準(zhǔn),確定就是隕石或者小型小行星闖入大氣層形成的火流星。
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說(shuō)起來(lái)很多人可能不清楚,火流星本質(zhì)就是亮度特別高的流星現(xiàn)象。闖進(jìn)來(lái)的流星體質(zhì)量夠大的話,沒(méi)辦法在高空完全燒完,就會(huì)繼續(xù)闖進(jìn)更稠密的低層大氣,以極快速度和空氣劇烈摩擦,就會(huì)產(chǎn)生格外耀眼的光亮。火流星消失之后,還會(huì)在它穿過(guò)的路徑上留下云霧狀的余跡,持續(xù)時(shí)間從幾秒到幾十分鐘不等。
這次解體釋放出來(lái)的能量剛好相當(dāng)于250噸TNT炸藥,那聲讓人恐慌的巨響就是這么來(lái)的。放在整個(gè)人類記錄的火流星歷史里,這次的規(guī)模其實(shí)并不算大。2013年發(fā)生在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克的火流星事件,規(guī)模比這次大得多。
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當(dāng)時(shí)那顆火流星直徑約17米,質(zhì)量差不多有7000噸,進(jìn)入大氣層之后總共釋放的能量,相當(dāng)于44萬(wàn)噸TNT炸藥爆炸。那次事件一共導(dǎo)致約1500人受傷就醫(yī),還有一百多個(gè)人需要住院治療。大部分傷者都不是被隕石直接擊中,是爆炸產(chǎn)生的沖擊波震碎玻璃、震晃房屋才受的傷。
這次美國(guó)的火流星事件,因?yàn)榻怏w發(fā)生在高空,并沒(méi)有對(duì)地面的人員和設(shè)施造成任何實(shí)質(zhì)性損害,已經(jīng)算是很“溫和”的天外來(lái)客了。不少人肯定好奇,隕石解體之后,剩下的碎片都掉哪兒去了?美國(guó)氣象局的專家說(shuō),解體后可能會(huì)留下一些細(xì)碎的殘片,但絕大多數(shù)碎片都會(huì)在穿越大氣層的過(guò)程中燃燒殆盡。
流星體高速下降的時(shí)候,和空氣劇烈摩擦?xí)a(chǎn)生超高溫,大部分物質(zhì)都在這個(gè)過(guò)程中被燒蝕掉了。到目前為止,美國(guó)相關(guān)部門還沒(méi)有接到發(fā)現(xiàn)此次事件隕石碎片的報(bào)告。后續(xù)要是真的能找到碎片,對(duì)天文研究來(lái)說(shuō)就是不可多得的珍貴樣本。
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其實(shí)火流星事件真不算罕見(jiàn),現(xiàn)在不少原本干別的活的監(jiān)測(cè)設(shè)備,順便就能監(jiān)測(cè)到火流星。國(guó)際全面禁止核試驗(yàn)條約組織用來(lái)監(jiān)控全球核試驗(yàn)的次聲波監(jiān)測(cè)網(wǎng),就同時(shí)具備監(jiān)測(cè)火流星的能力。美國(guó)用來(lái)做導(dǎo)彈預(yù)警的偵察衛(wèi)星,也可以用來(lái)探測(cè)火流星,這些設(shè)備能幫科學(xué)家追蹤天體,評(píng)估潛在影響。
火流星的價(jià)值可不只是拿來(lái)當(dāng)奇觀看,科學(xué)研究?jī)r(jià)值真的很高。火流星和大氣摩擦的時(shí)候,釋放的熱量會(huì)把自身和周圍的大氣分子電離,我們看到的流星發(fā)光,其實(shí)就是電離發(fā)光。不同成分電離發(fā)出的光顏色不一樣,鐵元素電離發(fā)黃光,硅元素電離發(fā)桔黃色光,這些光譜特征就是分析天體成分的重要線索。
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火流星電離大氣形成的等離子體柱,還給科學(xué)家研究中高層大氣性質(zhì)提供了難得的機(jī)會(huì)。科學(xué)家可以用流星雷達(dá)向天空發(fā)射無(wú)線電波,電波被流星余跡反射回來(lái)之后,分析反射信號(hào)就能拿到,距離地面幾十到一百多公里的高層大氣密度、溫度、風(fēng)場(chǎng)這些信息。這些數(shù)據(jù)對(duì)理解大氣物理過(guò)程、優(yōu)化氣象模型都有很重要的意義。
要是火流星的殘骸沒(méi)有在摩擦中完全燒完,就會(huì)有隕石墜落到地面。按照化學(xué)成分分,隕石一共分為三類,以硅酸鹽為主的石質(zhì)隕石,以鐵鎳金屬為主的鐵質(zhì)隕石,還有多種成分混合的石鐵隕石。隕石是太陽(yáng)系里最古老最原始的天體物質(zhì)之一,最老的隕石年齡和地球差不多,大約有45億年。
咱們研究地球和太陽(yáng)系早期的演變過(guò)程,很大程度上就要靠這些天外來(lái)客。科學(xué)家通過(guò)分析隕石里的同位素組成、礦物結(jié)構(gòu)和有機(jī)物質(zhì),能追溯太陽(yáng)系形成初期的物理化學(xué)條件,甚至能找到生命起源的相關(guān)線索。從宏觀角度說(shuō),地球本來(lái)就不是完全封閉的環(huán)境,一直都在和宇宙發(fā)生物質(zhì)交換。
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每天都有大量宇宙塵埃和小型天體進(jìn)入地球大氣層,絕大多數(shù)都在進(jìn)入過(guò)程中被完全燒毀,只有極少數(shù)質(zhì)量夠大的天體能抵達(dá)地面。這種持續(xù)的物質(zhì)交換,既是地球演化史的一部分,也是人類了解宇宙的重要窗口。這次美國(guó)東部的火流星事件,讓大家再一次見(jiàn)識(shí)到宇宙的壯觀,也給科學(xué)界提供了很好的觀測(cè)研究機(jī)會(huì)。
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目前美國(guó)相關(guān)部門還在等著有沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)隕石碎片的報(bào)告,要是真的能找到,就會(huì)啟動(dòng)收集分析程序,這些樣本肯定能給這次天文事件帶來(lái)更多有價(jià)值的研究成果。對(duì)普通人來(lái)說(shuō),能親眼目擊這種級(jí)別的火流星,也算是相當(dāng)難得的人生體驗(yàn)了。
參考資料:科普中國(guó) 火流星事件科學(xué)解讀
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