作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2026/8/29 14:59:35
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太空岩石“炼”成陨石要闯几道关?

 

2013年2月15日,俄罗斯车里雅宾斯克上空突然划过一道刺眼强光,随后传来巨响,冲击波震碎了大量建筑玻璃。为什么一颗本应继续下落的太空岩石,竟会凌空爆炸?这些天外来客从进入大气层到落地,到底经历了怎样一段跌宕起伏的旅程?

直到最近,美国科学家的一项研究,才为这类坠落空爆事件找到了完整答案。他们分析了75次被视频和照片记录的坠落事件,对太空岩石如何“炼”成陨石有了更加清晰的认识。原来,这段从天而降的旅程要闯过七道关。

第一阶段始于高层大气。当空气密度足以在高速下落的岩石前方形成激波时,岩石与空气分子发生碰撞,使岩石及周围气体升温并发光。这就是人们看到的流星。

随着岩石进入密度更高的大气层,第二阶段开始,流星变得更加明亮。一些流星的亮度会呈现规律性变化,这表明岩石正在快速旋转。研究发现岩石旋转速度每圈仅需0.5至5秒。

接下来,岩石表面开始熔化,流星也变得更加耀眼,进入火流星阶段。高速气流会不断带走表面的熔融物质,形成液滴并继续蒸发。随着进一步下落,熔化逐渐成为岩石损失质量的主要原因。

大约在距地面60公里的高度,进入第四阶段,岩石进入相对稳定的熔化状态,亮度也保持稳定或持续增加。这个阶段,岩石可能因熔化损失多达40%的质量。

继续下落,空气压力越来越大,第五阶段随之到来,岩石终于开始出现裂纹并碎裂。科学家发现,当岩石前方的空气压力达到地面陨石强度的大约五分之一时,岩石就可能开始破碎。科学家认为,岩石此前在太空中经历的碰撞,可能已经在内部留下裂纹,使其进入大气层后更容易解体。随着碎片不断脱落,火流星还可能数次突然增亮。

岩石开始碎裂后,变化进一步加剧。这时到了第六阶段,如果岩石后部仍保持完整,则会在后方形成一个低压区域,较小的碎片会进入这一低压区域,因此不会立即四散,而是跟随岩石主体继续下落。直到岩石后部最终解体,碎片随之向四周散开,并出现最后一次明亮闪光。由于此时岩石已经明显减速,闪光通常呈红色。

到了最后一个阶段,剩余碎片继续熔化、碎裂和减速,直到不再发光。熔化停止后,表面留下薄薄的熔融壳,部分碎片在风的影响下偏离轨迹,最终落到地面,成为陨石。

原来,流星划过天空时,看似只是一道转瞬即逝的亮光,背后却发生着熔化、碎裂、减速等一系列复杂的物理变化。

 
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