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陨石坑传奇
陨石落地时,常常形成坑穴,这就是陨石坑,又叫陨击坑。陨石坑的大小同陨石的质量和陨石落地时的速度有关,质量大、速度高的陨石,陨石坑大而深;质量小、速度低的陨石,陨石坑小而浅。世界上最著名的陨石坑是巴林杰陨石坑。它位于美国西部亚利桑那州科尼县的沙漠地带,直径米,深米,周围有30~40米高的泥土边缘,整个坑穴呈圆形,好像月亮上的环形山。
巴林杰陨石坑是什么时候形成的?至今也难以确定,但可以肯定地说它出现在非常遥远的过去,附近的印第安人从有文字记载以来就知道它的存在了。近代人第一次发现这个坑穴是在年,由于把它当做死火山而未加注意。年,牧羊人阿米霍在坑穴以西3千米的地方拣到了几块铁片;矿物标本商福特得悉此事后,立即赶到陨石坑附近搜集铁片。经宾夕法尼亚大学化验,这些铁片含有珍贵的金刚石。福特又到陨石坑附近作进一步的精心调查,在坑穴的边缘和中央都没有发现熔岩和黑曜石等火山性生成物。
如此奇妙的铁片是什么地方来的,这样巨大的坑穴又是怎样形成的?一连串的疑问引起了美国地质学界的浓厚兴趣。年,美国地质学会主席、地质调查所主任调查官格布尔·基尔巴特亲赴现场考察。基尔巴特是月球环形山的陨石成因说的倡导者,对于亚利桑那州的沙漠坑穴,自然也认为可能是陨石降落造成的。他推算,这块陨石的直径至少也有米。令人失望的是,查遍整个坑穴,也没有找到一块陨石。因此,他判断偌大的坑穴是地壳中的蒸汽或其他气体喷发造成的,在其周围发现陨铁只是个偶然现象。由于他是一位权威学者,他的判断一度支配了整个科学界。
年,费拉得尔斐亚市的采矿工程师丹尼尔·巴林杰独立地研究了这个问题,指出这个坑穴是陨石撞击造成的。他说:“坑穴的周围没有从地下喷出的蒸汽或其他气体,那种认为在沙漠中会有火山活动的看法,是非常可笑的。”巴林杰在坑穴的紧外侧挖掘,找到了含镍7%的陨铁碎片,他推测这个宇宙的飞来物是直径米、重量数以万吨的大陨铁,它深深地埋藏在坑穴的底部,如果能将其挖出来,那将是一笔巨大的财富。为了实现这个美梦,巴林杰倾其全部财产,买下了谁都认为毫无价值的坑穴和周边土地,创立了以他的名字命名的巴林杰陨石开发公司。
起初,他在坑穴中央挖了28个圆形坑,想当然地认为陨石是以垂直或近于垂直的角度落下,但是试钻的结果令人大失所望,在各种各样的岩石中都没有发现陨石。几年下来,公司的债务多达50万美元,以致在年破产。巴林杰没有获得最后的成功,但他的事业已经开头,人们终于抛弃了基尔巴特的火山说而接受巴林木的陨石说,这个沙漠坑穴也被正式命名为“巴林杰陨石坑”。巴林杰的三个儿子继承了父亲的遗志,继续向亚利桑那陨石坑挑战。他们吸取父亲失败的教训,摒弃了盲目挖坑的办法,改用各种探测器进行物理探查。他们发现坑穴西南部边缘两侧异常,那边有磁力而且很大,说明那里埋藏着巨大的磁体。
他们以这块陨铁为目标,从两个地方进行挖掘,但不久就遇到了极为坚硬的岩石,即使工具先进,进展仍然缓慢,每前进10毫米就得花费10小时。当挖到米的深度时,钻头无论如何也钻不进去了。迷人的大陨铁就埋藏在这里,至少有10万吨重,也可能有几百万吨重,由于含有镍,每吨大约价值美元,只可惜挖不出来。退一步讲,即使开掘的坑穴到达它的底部,要想把它弄出来比登天还难。巴林杰兄弟背上了巨额债务。正当他们处于穷途末路之时,突发奇想:既然大陨铁挖不出来,何不充分利用这个稀奇物,招徕成千上万的游客?于是他们将巴林杰陨石开发公司改名为巴林杰陨石观光公司而重新开业,就这样,一个举世无双的旅游观光胜地在亚利桑那大沙漠中诞生了,巴林杰兄弟绝处逢生,开辟了新的生财之道。
与此同时,对巴林杰陨石坑形成年代的研究,在科学界始终没有停止过。在20世纪30年代,美国学者布拉克维尔达从岩石风化的理论出发,认为这个坑穴的年龄在4万~7.5万年。年,布德皮尤提出2.25万年的说法。年,休梅卡根据从坑穴中得到的物质的C-14检验,得出了2.2万年的结论,目前科学界一般比较赞成这个结论。对于石爆炸的方式,科学家们也作了探讨。爱尔兰天文学家爱皮克在作了多次人工爆炸试验之后,满怀信心地说:“一个直径80米、重万吨的铁块,以20千米/秒的速度落来下来,造成了亚利桑那陨石坑。”
对于陨铁的重量,也有的学者认为是10万或20万吨。不管怎么说,这都是一次不亚于通古斯事件的大爆炸。有人这样描绘那一场惊天动地的奇异景象:巨大的陨铁呼啸而来,与地球大气猛烈摩擦,产生几千度的高温,发出太阳般的强光。火球自北向南划破天空,以45度的角度坠落地面,随着轰隆巨响产生大爆炸,大地剧烈抖动,蘑菇云腾空而起,陨铁片四下飞溅到10千米左右的范围,形成一场罕见的铁雨。如前所述,爱皮克认为陨铁的重量是万吨。但截至目前,从坑穴周围搜集到的陨铁碎片,全部加起来也不过30吨。大部分陨铁何在?巴林杰的意见是它们深深地埋藏在坑穴的底部。而现在科学家们的普遍看法是,由于爆炸产生的高温,大部分陨铁都被蒸发掉了。这也等于说,巴林杰兄弟所探测的陨石坑底部并不是那块巨大的陨铁。
对从坑穴周围找到的陨铁碎片作放射性测定,测得了陨铁的三种年龄:5.4亿万年、1.7亿年和万年。对这差异很大的三种年龄的解释,使人们得到了这块大陨铁的来历的如下描述:5.4亿年以前,一次小行星碰撞使巴林杰陨石脱离母体而分道扬镳,当时它是一块很大的陨铁。此后1.7亿年前和万年前,它又第二次、第三次与小天体碰撞,个头逐渐变小。在距今2.2万年前,它来到了地球附近,在地球强大引力的作用下,被迫坠落在亚利桑那沙漠,造成了这个世界有名的坑穴。目前,已在全世界发现了多个陨石坑,它们的形状多数是圆形,最古老的有椭圆形或腰子形。研究陨石坑,可以加深我们对太阳系的认识及对太阳系演化历史的理解。