2021年11月29號凌晨,一顆火流星劃過河南南部幾個市縣上空,在大約20公里高度發生爆炸,碎片墜落在駐馬店附近。河南地震臺站記錄到了隕石墜落到地面的震波,據分析大約在泌陽縣與桐柏縣之間偏東的位置。
儘管這裡是綿延幾十公里的山區,山高谷深、溝壑縱橫、交通不便,卻依然擋不住“尋寶者”們的決心,天氣寒冷也無法熄滅“夢想家”的熱情,幾天裡成千上萬人聚集到駐馬店,甚至有人帶著乾糧和棉被住到山上,總之個個都想撿塊隕石發大財。
火流星掉在地上會是什麼樣子的?它能在地面砸出個大坑來嗎?隕石都是黑乎乎像塊大煤球?有人說隕石來自於太空,裡邊有輻射會害人性命,這是真的嗎?
許多人都以為既然隕石從天上掉下來,它的速度那麼快,肯定要在地面砸出一個大大的坑來。即便不像美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑那樣深185米寬達1.2公里,小隕石製造一個臉盆大小的洞還是不難的吧?
然而實際上許多隕石掉在地面上只是砸出一個很小很小的洞,石塊被埋在裡邊,你不注意根本就發現不了。
為什麼會這樣?
大多數小天體在接近地球時,它們與地球的相對速度都超過11公里/秒,隕石儘管小,但以這麼快的速度砸在地面上肯定能製造一個巨大的坑來。
然而地球是有大氣層的,當隕石以極快速度進入大氣層時,它會受到越來越大的空氣阻力,這個阻力的大小與速度的平方成正比。在強大的空氣阻力作用下,隕石速度會很快降下來,它的表面也因與空氣分子碰撞摩擦而迅速燃燒氣化,變成炙熱的等離子體尾巴。
隨著高度進一步下降,空氣密度越來越大,阻力也越來越大,到了大約30公里高度時,強大的過載和高溫會使石質隕石爆裂開來,化為一團更大的火球。
細心的朋友也許注意到,火流星在最開始時發出藍白色光,爆炸時的光芒是橙紅色的,然後很快光芒就消失了。藍光的色溫高,表明隕石表面的溫度很高,而到了距離地面30公里左右時,它的速度下降,表面溫度也隨之降低了一些。當然了,這時候它的內部溫度會升得很高。
鐵隕石或者體積非常巨大的石隕石不容易在高空爆炸中粉碎,它們會更大塊地掉落到地面,從而將地面砸出大坑來。但大多數小石隕石到達地面的終末速度只有90米/秒左右,這也是我們不容易找到隕石坑的原因。
有一些“隕石獵人”經常去荒漠戈壁尋找隕石,相比於高山峽谷,這裡更容易發現隕石的蹤跡,它們常常就散落在地表,因為表面黑黑的,在黃色的沙漠中很顯眼。
隕石的表面都是黝黑的顏色嗎?並不見得。
那些在50~80公里高空碎裂的隕石碎片,由於在接下來的旅程中依然經歷大氣摩擦所產生的高溫炙烤,它們的表面會氧化變成黑色。
但是當隕石在20~30公里高度崩裂開來時,原本位於火流星內部的部分下落速度變慢,它的表面就不一定被炙烤成黑色,掉在地面會跟普通的石塊沒多大區別,只有內行的人才能將它與煤塊、磁鐵礦等等區分開來。
最後回到大家最關心的一個問題:隕石來自太空,它會有輻射嗎?
答案是有的,但大多數隕石的輻射劑量比地表石塊都低許多,當然我不建議你把它擺在枕頭旁邊,因為確實有極少數隕石含有比較多的放射性元素(下表中第二項)。
從物理上講,宇宙中的一切物質——包括人類本身都存在輻射。我們一方面向外部輻射遠紅外光線,同時也因為體內微量放射性物質衰變而向外發射放射性物質,只是絕大多數石頭輻射的劑量非常低,在放射學上被稱為“本底數值”。
由上面的圖表我們可以看出,大多數隕石在放射性物質濃度方面是安全的。
這很好理解,地球之外的小天體跟地球形成的時間大致相同,我們腳下的地球就是45億年前由無數大大小小的石塊聚集而成。從這個角度看,隕石裡所有的元素咱們地球上都有,只是元素組合的方式有所不同。在地球形成初期,一些元素沉沒到了地心,另一些元素隨著地殼運動聚到一起,但這些元素在地球之外的小天體裡都很分散。
無論在哪裡,放射性元素都會發生衰變,隨著時間推移,它們會越來越少,這也是大多數隕石中放射性元素低於地球表面的原因之一。
老周不覺得隕石是個多麼稀罕的東西,但你真想撿就放心去撿吧,注意安全,祝你好運!