12月23日早上7点,当青海省玉树市还笼罩在黎明前的夜色中时,忽然一个闪着白色亮光的大火球由北向南纵贯天空坠落,将天空点亮的如同正午时分的白昼。原来,这就是一种罕见的自然天象——火流星!根据中国科学院的专家判断,这个来自小行星带的“客人”是一颗直径约6.5米的阿波罗型近地小行星,重量约吨。
今天,栩栩多多邀请了天文和地质爱好者,为孩子们创作了有关火流星的科普故事,一起来读一读吧!
序曲:燃烧很疼
BURNINGHURTS
被剧烈的灼热感惊醒时,我不知道迷迷糊糊地睡了多久。云朵在身边快速地撕裂、散开、消失。刚才还可以看到很远处的阳光,一咋眼的功夫就消失了。我在坠落!像被一只看不见的手紧紧薅住,拽向泛着黛蓝色的黑暗中。
我试图挣扎,扭动身体。好疼啊!随着坠落,我的身体越来越热,开始发出神秘的光,划破了寂静的夜空。一直到很久后,我才知道,这被地球上的科学家们称为“等离子光”。不断膨胀的力量开始在身体里横冲直撞,力量中既有强烈的热感,也有剧烈的摩擦感。巨大的爆裂声吓了自己一跳,我裂成了好几份。
眼看着云层越来越稀薄,刚才还是黑色的空间出现了山脉丘陵,我甚至看到稀落的灯光。在坠地前的最后几分钟,有人举起了手机,对着我,一边拍摄一边嚷着,“是火流星!”
我回头看了看身后无垠的宇宙,还有自己留下的那条斑斓的轨迹,“地球,我来了!”
天文登记卡
据美国国家航天局NASA发布的监测数据,本次火流星事件发生于北京时间年12月23日7时23分33秒。地点位于东经96.2度,北纬31.9度,高度35.5千米。
流星体速度达13.6千米/秒,释放出的总辐射能高达4.90万亿焦耳,能相当于9.5千吨TNT,接近2/3个广岛原子弹当量。
小行星带,我的故乡
ASTEROIDBELT,MYSWEETHOME
来地球前,我一直都在流浪,在寻找一个“家”。从有记忆起,我就和身边的小伙伴不太一样。我的个头更大一些。有的小伙伴因此说我是一颗小行星。根据科学家们的分析,和我有着类似经历的小伙伴,基本都是在太阳系内诞生的。当然了,宇宙这么大,还是有流星体哥哥姐姐偶尔旅行会来到太阳系。
按照星际旅行和抵达地球时间的长度,我们也有着不同的划分。粗略来看,能够幸运地来到地球的陨石,大部分是来自太阳系的“老乡”。旅行时间短的陨石多来自小行星带,位于火星和木星轨道之间。这里有很多像我一样的小行星在高速运转着,就像一条挤满汽车的高速公路,只是我们之间可不像高速公路那么安全,经常会发生磕磕碰碰。
旅行时间长的陨石一般来自海王星之外的柯伊伯带,这里是太阳系的“郊区”;或者来自包围着太阳系的、更加遥远而庞大的奥尔特云;这些流星体或小行星可能需要在黑暗孤寂的宇宙中流浪成千上万年。
小行星带示意图
听说,太阳系以很高的速度绕银河系中心运动,银河系也只是宇宙孕育的众多星系之一。相对太阳系而言,太阳系外的天体往往具有很高的速度。引力就好像一双大手,如果天体旅行的速度太快,大手还没来得及握紧,“咻”地一下,天体就跑过去了,不会在太阳系中停留下来。比如年,一颗叫做“鹿林”的彗星在进行星际旅行时恰好穿过了太阳系,但留下了一个美丽而孤寂的绿色身影,最终消失在了茫茫的黑暗中。
木星哥哥告诉我,除了恒星、行星,还有许多星际物质,以非常高的速度围绕太阳旋转。比如高冷又神秘的彗星姐姐,是由冻结的气体、岩石和冰组成的天体,以扁圆形的轨道围绕太阳运动,受太阳风的吹拂形成了美丽的彗发和彗尾。我有些羡慕彗星姐姐,但木星哥哥说,我们这些活泼的小行星是由岩石和金属形成的,也有着自己独特的性格,要坚持做自己,不要去羡慕别人。
彗星示意图
在我的记忆中,我最早的家在火星与木星之间的小行星带。整个小行星带都是由稍微大一些的矮行星哥哥、像我一样的小行星们、小小的流星体弟弟妹妹、和星际尘埃所组成。我和小伙伴们每天在一起跑跑跳跳,日子过得非常快乐。
但有一天木星哥哥告诉我,这并非是我永远的家。
“那我以后要去哪里呢?”我问。
木星哥哥笑了笑,“我不知道,但你终将会有自己的选择。”说到这里他看向远处,“哪一颗行星是你最喜欢的呢?”
我看向神奇的宇宙,浩瀚的星河流光溢彩、使人陶醉。就在距离我不是非常遥远的地方,有一颗蓝色的、神秘而温润的行星。我连忙对木星哥哥说:“我要去那里!”
宇宙中的地球示意图
木星哥哥点点头,“不错的选择。”他顿了顿,又说,“但是凭借一个人的力量是去不了那里的,你需要小行星伙伴们的帮助,让他们推你一把,才能得到足够的速度。”
一起玩的小伙伴们听到了,纷纷和我挤在一起,他们跌跌撞撞,他推你一下,你推我一下。终于我获得了足够的速度,离开了小行星带,向着梦寐以求的地球飞去。
我回头向木星哥哥和小行星伙伴们告别。木星哥哥说,“前方还有更多的历险在等待着你。”
再见了,小行星带的家。再见了,木星哥哥。再见了,我亲爱的小伙伴们。
我要去地球看一看了。
天文登记卡
火流星是较大的流星体陨落时产生的现象。由于大量的物质在大气中挥发燃烧,发出耀眼的光芒,常伴有雷鸣声,会出现烟柱似的尘埃余迹,最长可持续几个小时。
火流星(图片来源于网络)
国际流星组织将经过天顶修正(correctedforzenithposition)后亮度比负三等亮(星等越小表示越亮)的流星定义为火流星。
微博网友
腾井惠美子发布的火流星留下的“彩云”。
陨石,各有各的脾气
TEMPERVARIESAMONGMETEORITES
看似安静的地球大气层,给我带来了难以抹去的灼烧回忆。经历了因为摩擦燃烧带来的高温变化,我已经不再是小行星带里那颗懵懂无知的小行星了,而是成为了地球人口中珍贵的陨石。宇宙这么大,而地球人目前还只能靠来自太空的陨石,去了解和推测宇宙的样子。
好多人误以为,陨石总是好脾气地挑荒漠、高原、戈壁等无人区去落下。其实经过大气层的高温摩擦和炸裂,陨石落在地表的位置是随机的,很难有耐心去“挑选”降落在什么地方。但为什么落在城市里的陨石那么少?
陨石事件中的受损车辆
(图片来源于知乎)
一大部分流星体没有我这么幸运,可以以陨石的身份来到地球。他们在抵达地球前,已经在大气层中因为燃烧或者爆裂消失了,最终变成肉眼很难发现的宇宙尘埃,落在地球表面。“但他们也来到了新家。”我对自己说。
有很多陨石哥哥姐姐落在了海洋中,再也无法找到。还有一些落在了森林、湖泊或沼泽中,由于气候潮湿被风化腐蚀,成为了泥土的一部分。只有在干旱荒芜的戈壁、沙漠等地方,陨石落下后才能长久地存在。
与野外相比,城市的面积在地球上要小得多,所以落在城市中的陨石哥哥姐姐们也少得多。年2月15日,一颗直径约20米的陨石在俄罗斯车里雅宾斯克上空坠落并爆炸,导致当地居民家中的窗户被震碎,大量居民被碎玻璃划伤而入院接受治疗。年3月26日,美国的伊利诺伊州森林公园,陨石突然光临,不偏不倚正好砸到别墅区,据说砸坏了好几间房。
一枚直径不足1毫米的陨石“猛烈”的撞击地球
在某居民房顶的塑胶瓦片上留下一个小小的陨石坑
(图片来源于知乎)
不同的陨石,各有各的脾气,也各有各的特征。在宇宙的怀抱里,无论外形还是内在,小行星的成分各有各的不同,落在地球上形成的陨石成分也就有所差别。根据成分,我们可以被分为石陨石,石铁陨石和铁陨石。
石陨石是最憨直的,主要由硅酸盐矿物如橄榄石、辉石和少量斜长石组成,占陨石总量的95%。别看似乎石陨石只是和地球上随处可见的石头一样,但石陨石里也有大明星呢!比如,名为“NWA”(NWA为西北非洲NorthwestAfrica缩写)的陨石是在毛里塔尼亚的一个沙丘中发现的,它的年龄为45.65亿岁,就是迄今为止发现的最古老的石陨石。
NWA的标本照片。绿色的辉石斑晶镶嵌在富含长石的基质中。
这类岩石地球上不罕见,可宇宙中呢……
(图片来源于果壳)
铁陨石比较有魅力,主要由铁和镍所构成,因而可以被磁铁所吸附。铁陨石在陨落过程中与大气剧烈摩擦燃烧,会在外表形成一层黑色或褐色的氧化层“熔壳”,以及大大小小的“气印”圆坑和形状各异的“熔沟”。假如切开一颗铁陨石,还能看到它有金属网格一般的天然的内部构造,称为维斯台登构造。这可真是让我羡慕的一点,谁不希望自己拥有美好的内在和有趣的灵*呢!
铁陨石的内部切面
锥纹石和镍纹石交切排列成工整的三角图案。
(图片来自果壳)
最珍惜的要数石铁陨石了。由铁、镍和硅、酸、盐矿物组成,占陨石总量的1.2%。其中最著名的叫做橄榄石石铁陨石,是由一颗颗天然形成的橄榄石大晶体镶嵌在铁、镍构成的陨石基质中,晶莹剔透,神采奕奕。
还有一种“陨石”被称为“玻璃陨石”,但它们其实并不是陨石。而是陨石撞击地面的瞬间产生的高温使地表撞击点附近的地面融化,飞溅在周围并重新冷凝的玻璃状物质。在我国,这些陨击玻璃又被称为雷公墨,广泛分布于广东、广西和海南地区。
玻璃陨石示意图
年3月8日15时,吉林地区突降一场世界罕见的陨石雨。收集到的陨石有多块,最大的1号陨石重公斤,名列世界单块陨石重量之最。引起了全球科学家的广泛