我國新疆阿勒泰地區(qū)有一條長達430千米的鐵隕石超長隕落帶，它是目前世界上最長的隕石隕落帶。一場普通的“隕石雨”通常覆蓋幾公里到幾十公里，而這條隕石雨為何綿延如此之長？記者27日從中國科學(xué)院紫金山天文臺獲悉，紫臺專家聯(lián)合國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，隕落帶是由一顆小行星以入射角度很低的“打水漂”的方式闖入地球后形成的。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》。

世界上最大的“隕石雨”落在新疆

新疆阿勒泰地區(qū)被譽為中國“雄雞”版圖一簇華麗的尾羽，該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了28噸、23噸、18噸、5噸、0.43噸等多塊大質(zhì)量鐵隕石，目前發(fā)現(xiàn)的總質(zhì)量超過了74噸，國際官方命名為阿勒泰IIIE異常型鐵隕石。

(資料圖)

阿勒泰隕石塊體分布圖

一場普通的隕石雨分布范圍通常在幾公里到幾十公里之內(nèi)。然而，阿勒泰鐵隕石隕落帶總長達430千米，從新疆木壘縣沿西北方向一直貫穿至阿勒泰市郊小東溝附近，遠遠超過了普通的隕落帶，是世界上最長的隕落帶。

此前在前人的研究基礎(chǔ)上，紫臺研究人員與合作者運用加州大學(xué)洛杉磯分校改進后的中子活化方法，證實了這些鐵隕石個體的成分一致，內(nèi)部礦物巖石結(jié)構(gòu)相同，是同一次隕石隕落事件的結(jié)果。

“打水漂”式隕落，揭示最長隕落帶的形成之謎

遺憾的是，這樣一場堪稱壯觀的隕石雨并未在歷史文獻上留下任何記載。那么，這條隕落帶到底所來何處？為何如此之長？

中科院紫金山天文臺研究人員對阿勒泰隕落帶的形成機制進行了數(shù)值模擬研究。模擬計算表明，一顆重量280-3440噸的小行星以~12-15千米/秒的速度闖入地球大氣層，小行星的入射角很低（~6.5-7.3°），并以“打水漂”的方式進入大氣層，飛行方向從東南向西北。

模擬結(jié)果能夠較好地解釋阿勒泰鐵隕石的分布特征。該工作建立了近地小行星進入地球大氣層的動力學(xué)軌道演化模型，創(chuàng)新性提出小行星低仰角撞擊的“打水漂”式軌道隕落機制，揭示了全球目前已知最長的阿勒泰隕落帶的形成之謎，為近地小行星撞擊危險走廊的高精度判別構(gòu)建了新的方法。

阿勒泰小行星運動方式的代表性模擬結(jié)果。橫軸上方為模擬塊體質(zhì)量，阿勒泰鐵隕石實際分布見紅色橢圓。

2022年6月24日，《科學(xué)進展》（《Science Advances》）在線發(fā)表了中國科學(xué)院紫金山天文臺（紫臺）行星科學(xué)和深空探測研究部李曄、李彬、徐偉彪、廖世勇、趙玉暉、趙海斌等與中山大學(xué)、澳門科技大學(xué)，及美國亞利桑那大學(xué)等單位學(xué)者合作的該項研究成果。

該工作以阿勒泰超長鐵隕石隕落帶為研究對象，結(jié)合巖石礦物學(xué)、地球化學(xué)、數(shù)值模擬等多種手段，為超長隕落帶的形成機制提供了新穎和具有創(chuàng)新性的解釋。

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隕石是地球以外脫離原有運行軌道的宇宙流星或小行星碎塊飛快散落到地球或其他行星表面的未燃盡的石質(zhì)的、鐵質(zhì)的或是石鐵混合物質(zhì)。

資料圖 來源 視覺中國

早在1898年，牧民在新疆北部阿勒泰地區(qū)的青河縣域內(nèi)的戈壁灘上發(fā)現(xiàn)了一塊“大銀子”，外形看上去有些像駱駝，當(dāng)?shù)厝巳∶麨椤般y駱駝”。這塊重達28噸的大石頭后來被確定為新疆鐵隕石（國際命名為Armanty），是中國最大的隕石，也是世界第四大隕石。

此后的100多年間，在阿勒泰地區(qū)不斷地發(fā)現(xiàn)一些隕石，其中比較大的是2004年發(fā)現(xiàn)的430公斤的鐵隕石烏拉斯臺（Ulasitai），2011年發(fā)現(xiàn)的5噸重的烏希里克（Wuxilike）。

此前，大家并沒有將這些隕石放到一起去做研究，直到后來科研人員發(fā)現(xiàn)，這3塊大鐵隕石分布在東南至西北走向的一條直線上，似乎在墜落地點上有著很強的某種相關(guān)性。此后，陸續(xù)在該區(qū)域又發(fā)現(xiàn)了數(shù)塊大質(zhì)量的鐵隕石個體，不斷地印證著這種推測――新疆阿勒泰地區(qū)有可能發(fā)生過一場規(guī)模空前的隕石雨。

2016年10月，中科院紫金山天文臺的科學(xué)家宣布，這些隕石同屬于世界上最大的一場隕石雨――國際隕石學(xué)會命名為“阿勒泰隕石雨”。

科學(xué)家認為，隕石是茫茫宇宙給人類帶來的厚禮，對它們進行全方位的“體檢”能夠獲得眾多第一手的信息，有助于揭示全球天文學(xué)界至今仍在苦苦探索的“三起源”，即宇宙起源、天體起源和生命起源。

揚子晚報/紫牛新聞記者 于丹丹

校對 李海慧