先上结论:绝大部分月球上形成撞击坑的陨石都是熔融或气化(melt or vaporized)掉了。
要知道通常陨石撞击天体表面时候速度最起码有数十千米每秒,爆破效果比 TNT 都不知道猛多少倍,跟原子弹倒是能比一比……结果大部分陨石就是砸下来然后碎了?我只能说……你们对陨石的力量一无所知……
陨石撞击某个天体表面的过程主要分为三个阶段:
1. 接触和压缩(Contact and compression)
高速撞到天体表面的陨石,首先会在接触面形成冲击波(shock wave)。
冲击波同时在陨石内部和天体表面向外传播,并剧烈压缩两者(等值线为压强,单位 GPa)。
这一电光火石的过程非常快,直径 20m 的陨石完成这个过程也就 1/1000s 左右,直径 20km 的陨石也就只需要一秒钟(Melosh, 1989, 2011)。
什么概念呢?引起 1400 多人受伤的 2013 年俄罗斯车里雅宾斯克市小行星撞击事件那颗陨石只有不到 20 米,传说中灭绝了恐龙撞出了直径 180km 的希克苏鲁伯陨石坑的那颗陨石,也就直径 10km 而已。
陨石在这一过程中可以说是瞬间就被压缩为高压状态(下图中灰色扁扁的一小坨),压强通常能达到数百 GPa,而这一压缩过程中产生的热量会使陨石迅速熔融或气化。当然接触面附近天体表面的物质也一样被熔融或气化了。
2. 挖掘(Excavation)
冲击波进一步挤压和「打开」撞击坑,同时把被挤压的天体表面物质高速溅出(ejeata)。撞击坑在这一过程中不断扩大,最终会产生一个过渡撞击坑(transient crater),直径可达到陨石原本直径的几十倍。这一过程还会伴随着天体表面附近岩石的冲积变质、破裂和撞击波引起的震动,但这些都是天体表面原本的岩石的变化,并不是陨石自身的变化。
俄讯
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