当我们抬头仰望星空，偶尔会看到一道亮光划破夜空，这就是流星现象。而有些流星体，它们不仅穿越了浩瀚的宇宙，还成功穿过地球的大气层，最终坠落到地面，成为陨石。这些陨石，是来自外太空的物质，是宇宙馈赠给我们的样本，也是科学家们研究宇宙演化的宝贵资料。

想象一下，一个直径数米的太空岩石，在宇宙中运行了数亿年，突然有一天，它被地球的引力捕获，开始了一段剧烈的旅程。它穿越地球的大气层，与空气摩擦产生高温，发出耀眼的光芒。如果它体积足够大，能够承受这段艰难的旅程，那么它就成为一颗陨石。

陨石的撞击能量是惊人的。以一颗足够大的陨石为例，撞击地球时会释放巨大能量，形成一个巨大的撞击坑。陨石坑的规模取决于陨石的质量和撞击速度。有些陨石坑甚至可以达到数十公里宽，数公里深。这些陨石坑是天体撞击的直接证据，也是科学家们研究太阳系演化和地球历史的重要依据。

说到陨石，必须提及6600万年前撞击地球的那颗小行星。它直径达10公里，以每秒约20公里的速度撞向现今墨西哥地区。这次撞击释放的能量相当于100万亿吨TNT炸药，引发了全球性火山爆发、海啸和地震等灾害，导致全球气候剧变，包括恐龙在内的75%生物物种灭绝。这次撞击事件被科学家们确认为白垩纪-古近纪灭绝事件的主要原因。

目前，我们已经建立了先进的近地天体监测系统。美国国家航空航天局（NASA）等机构运行的太空监测网络，能够持续追踪那些可能接近地球的近地天体。这让我们有了预警时间来评估风险，制定应对策略。实际上，像电影《世界末日》中描绘的灾难场景，在当前的监测能力下发生的可能性极低。

当一颗陨石穿越大气层并撞击地面时，其物理过程是这样的：高速撞击会瞬间释放巨大能量，形成一个瞬态陨石坑。这个过程伴随着剧烈的冲击波，陨石本身也会因撞击而发生破碎和部分气化。同时，撞击产生的高温高压会使得周围的岩石发生熔融。最终，残留的陨石坑呈现为碗状的地质构造，具有明显的坑缘隆起。

大型陨石撞击还可能对地球的气候系统产生影响。例如，撞击抛射的尘埃和气溶胶可能会长期悬浮在大气层中，显著减弱太阳辐射，导致全球气温下降。这种“撞击冬季”效应可能会持续数年，对全球生态系统造成深远影响。地质记录显示，虽然地球历史上经历了多次陨石撞击，但像K-Pg界线（白垩纪-古近纪界线）那样的大规模生物集群灭绝事件非常罕见。大多数陨石撞击都属于中小型事件，其影响范围相对有限。

位于美国亚利桑那州的巴林杰陨石坑（又称流星陨石坑）是保存最完好的陨石坑之一。

这个陨石坑形成于约5万年前，由一颗直径约50米的铁陨石撞击形成。坑体直径约1.2公里，深约170米，是研究撞击过程的经典案例。科学家们通过对这个陨石坑的研究，深化了对小行星成分和撞击动力学的理解，同时为行星防御研究提供了重要参考。

在美国亚利桑那州发现的陨石

2013年2月15日，一颗直径约20米的近地小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空发生空爆。尽管其主要碎片最终落入切巴尔库尔湖，但爆炸产生的冲击波导致超过1000人受伤，多数是由冲击波震碎的玻璃造成的划伤。这次事件释放的能量相当于50万吨TNT当量，是1908年通古斯事件后最大规模的陨石空爆事件，凸显了近地天体监测预警的重要性。

陨石作为地外物质的天然样本，为我们研究太阳系形成和演化提供了直接证据。随着行星科学的发展和探测技术的进步，我们将持续深化对这些宇宙来客的认识，并为行星防御积累更多科学依据。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：沈萍 中国地震局地球物理研究所研究员

来源: 科普中国创作培育计划

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