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研究人員模擬巨大隕石撞擊地球造成的影響

地球


研究人員模擬巨大隕石撞擊地球造成的影響

如果考慮地球的表面特征和內部組成結構，隕石撞擊地球不太可能造成印度德干地盾
為了更好地了解大隕石撞擊地球造成的死亡和破壞程度，普林斯頓大學的研究人員最近開發出一種新的模型，不僅可以更準確地模擬這種撞擊對地球帶來的影響，而且還可以通過研究其它行星或衛星過去發生的撞擊事件，獲得關于該行星或衛星的表面和內部結構的新信息 。
之前，科學家一般通過一個光滑、完美的球體模型對隕石撞擊地球事件進行研究 ， 然而最近，普林斯頓大學的研究人員首次創建了一個模型模擬地球的橢圓形結構、表面特征和海洋深處的狀況的模型，了解隕石碰撞產生的地震波如何擴散至地球內部 。此項研究報告發表在知名國際學術期刊《國際地球物理雜志》（Geophysical Journal International）上 。
之前的理論認為，隕石的攻擊造成了墨西哥?？颂K魯伯隕石坑（Chicxulub crater ），撞擊力比普通氫彈的威力還要強大200萬倍，許多科學家認為這引發了6500萬年前的恐龍大滅絕 。但該研究小組發現，隕石撞擊地球產生的地震波是分散的，比之前認為的影響要?。斐剎惶現氐牡乇砦灰?、海啸、地怔v突鶘交疃?。
該研究報告的作者稱，該模型還可以幫助研究人員獲得其它行星和衛星表面和內部結構的信息 。該模型可以精確模擬隕石撞擊的對映點（antipodal point ）--隕石最初碰撞到某一處產生較大的沖擊力，沖擊波分散開來，在該處又產生第二次、較小的沖擊力，該處出現一個大坑，最后所有分散的沖擊波在相反的方向形成一個點 ， 這就是對映點 。研究人員發現，對映點的位置取決于受撞擊星體的表面特征和內部組成成分，以及是否吸收沖擊波 ?？茖W家可以通過比較火山口和對映點的殘余物質確定行星或衛星的組成成分，并計算出沖擊波是怎樣傳播的 。
該研究報告的首席作者馬蒂亞斯•梅舍德（Matthias Meschede ）和共同作者康納爾•梅爾沃德（Conor Myhrvold）在普林斯頓大學開發了這一模型，梅舍德的研究結果說明如下：
他說：“我們通過模型研究隕石撞擊地球后，地球的表面特性和形狀如何影響地震波的蔓延 。我們發現，在其它行星或衛星的表面特征對大隕石撞擊產生的余震有巨大影響，所以這是必須考慮的重要問題 。一個隕石撞擊地球后，產生的地震波在整個地球表面蔓延，就像把一塊石頭投入水中產生的波紋 。這些地震波在地球上蔓延后，最后匯集到一點，與原先撞擊力的方向相反，這就是對映點 。我們的模型表明，因為地球是橢圓形 ， 其表面由不同物質形成，所以這些地震波以不同的速度在不同的地區傳播 ， 在這過程中，波的振幅變小 ， 波改變方向 。這些波也受地球內部的影響，整個地球結構對對映點位置產生影響 ?！?br /> “我們”開始懷疑擊中希克蘇魯伯附近的隕石是否與白堊紀晚期的大滅絕有關 。一種理論認為，隕石引發巨大的火山噴發改變了氣候 。有人認為這些火山噴發起源于印度的德干地盾（Deccan Traps ），大約在當時的?？颂K魯伯隕石坑的對面，由于在白堊紀時期北美接近歐洲，而印度接近馬達加斯加，但是 ， 德干地盾是否在希克蘇魯伯撞擊力的對映點上似乎值得商榷 。關于大滅絕，從“我們”的測量可以看出，?？颂K魯伯大小的撞擊力不足以造成德干地盾如此大的火山噴發，“我們”的模型顯示 ， 那次撞擊產生的地震波對映點的威力被高估了，之前科學家利用球形地球模型模擬 。據計算 ， 地球在這一點上的最大地面位移為15米 ， 這是極限了 。而“我們”的模型研究結果是 ， 地面位移減少到3至5米 。球形模型，所有的波聚集到一個點上 ， 因此有較大的振幅 。但實際上，“我們”發現波在地球參差不齊的表面分散震動，這意味著更少的能量集中在一個點上 。
現在“我們”可以在理論大概估計隕石撞擊地球已造成多大的災難性事件 。“我們”的模型可以被用來估計震級，并推算在地球歷史上受到其它重物撞擊產生的影響 。類似的模型可以用來研究太陽系中其它正相反結構的例子，比如水星上巨大的卡路里盆地火山口（Caloris Basin crater ）對面的奇特地形 。此外，這種模型可以幫助研究衛星或行星的內部結構，主要通過比較隕石坑的大小和對映點的破壞程度 ?；旧?，你只需要兩張圖片 ， 觀察對映點就可以猜到撞擊產生的影響 。這主要依賴于被撞擊對象的表面特征，以及更好地了解表面的不均勻性，通過這兩個點之間的能量是如何分布的，可以揭示撞擊發生時的表面結構，而且了解其內部，例如 ， 該行星是否有一個堅硬的核心 。”
【研究人員模擬巨大隕石撞擊地球造成的影響】
搜狐科學（尚力）