探索奧秘:月球爲什麼只有隕石坑卻不見隕石?

據估計,月球表面大約每隔81000年就會因爲隕石撞擊翻新一遍,直徑超過20千米的隕石坑大約就有1.1萬個。

如此頻繁的隕石撞擊,卻找不到一點隕石的蹤影,我們不禁好奇那些撞擊月球的隕石都去哪兒了?

1976年3月8日隕落於中國吉林市郊的吉林一號隕石,重1770千克,是迄今世界上收集到最重的石隕石

撞擊月球的隕石從哪兒來?

在太陽系內,火星和木星的軌道之間有一條小行星帶,在這裡,已被記錄在案的小行星就有12萬顆以上,天文學家預估這裡至少有50萬顆小行星。

據科學家估計,直徑大約20千米的小行星平均1000萬年會發生一次碰撞,有時部分小行星還會被撞出軌道。隕石的主要來源就是這些偏離軌道的小行星。

隕石撞擊月球的過程

隕石撞擊月球的過程分爲三個階段:接觸壓縮、開鑿、重塑。

接觸壓縮

由於月球沒有大氣層,所以當隕石撞向月球時不會減速,將直接高速(速度可達20km/s)撞上月表。

碰撞發生的時間在1秒之內,碰撞後會產生巨大的衝擊波,衝擊波沿着接觸面分別向隕石表面和月表傳遞,此時的壓強相當於幾百萬倍的大氣壓。

隕石在這一過程中瞬間被壓縮成高壓狀態,壓縮過程中產生的熱量使隕石和附近的月表物質被迅速熔化或氣化。

開鑿

衝擊波進一步擠壓和擴大撞擊坑,同時把被擠壓的月表物質高速濺出。在這一過程中,被氣化的隕石和月球表面的物質一同被射出撞擊坑,形成煙霧流,類似於原子彈爆炸產生的蘑菇雲。

煙霧流的速度很快,如果碰撞的威力足夠大,煙霧流的速度可能超過月球的逃逸速度(使物體剛剛好逃脫星球引力的速度),從而飛出月球。

重塑

上一階段產生的撞擊坑如果較小,那麼撞擊坑基本可以維持原樣,成爲最簡單的碗狀撞擊坑。如果撞擊坑較大,則容易因爲重力原因塌陷,撞擊坑因此進一步擴大,同時坑的中部會回彈隆起,形成中央峰。

然後中央峰又會不斷地塌陷,進一步擴大撞擊坑,隨着外界的風化作用,最終形成內部較平坦的大型撞擊坑。

通過了解隕石與月球碰撞的過程,我們可以知道在接觸壓縮階段,隕石被熔化或氣化;而在開鑿階段,被氣化的隕石隨月表物質一同被噴射出去。所以,雖然月球上有很多隕石坑,我們卻很難找到完整的隕石。