小行星能揭示它们来自哪里 - 以及它们怎样终结脸撞进我们的星球

SYFYSYFY  

Elizabeth Rayne

March 7, 2022, 12:30 AM·

光说"小行星"而凡是你旁边的人将可能会想到消灭了恐龙的东西，但来自外太空的岩石能使更迷人的。

大多数坠落过大气层的小行星在任何希克苏鲁伯小行星（对6600万年前臭名昭着的大规模灭绝负责）大小一样的东西能撞击进地面之前燃烧殆尽。然后，这些小行星或陨石的碎片落到地表并产生冲击波。地壳中已经被这些冲击波改变的矿物能揭示关于岩石的事情，从它的形成到它的消亡，追溯回到数十亿年前。

Resident Alien 202

矿物怎样变形并有时再结晶近距离能使人着迷的。在一个撞击后它们的外观可能不会太不同，但内部变得紊乱的。地壳中最常见的矿物是斜长石，一直仍然有关于这种紊乱（以及可能的重新排序）究竟怎样发生在它之内的问题。斯坦福大学SLAC的研究员艾莲娜格里森领导了一个最近发表在流星学和行星科学上的一项研究，想要找出答案。

她告诉SYFY 连线， "每种矿物都有它自己独特图案，就像一个指纹一样，当这个3D晶格急剧的变化时，就像在非晶化过程中一样，原子包装成一个新的几何形状。这种新的几何形状没有相同的周期性结构------它变得无序的"。

在实验室中，格里森和她的研究小组能够重新创造陨石撞击，这样他们可以看行动中的无定形化过程。他们可以使用X射线衍射观察原子是怎样被结合的------X射线有刚好字面上揭示那个的波长。在相机上，晶格显示为一种模式，有明确定义的线条，预先紊乱的。当斜长石形变化时这种模式急剧的变化。随紊乱在一定的压力下发生这些线条消失成某些远更分散的东西。当压力取掉时它也会重新结晶。

直到现在，斜长石变形化的压力仍然是一个谜，但研究人员找到了比以前假设的远更低压力下发生了这种紊乱。格里森怀疑一直都是这样。过去，只是一直没有足够的技术进步如X射线衍射和高分辨率光学装置来在一个碰撞如此小的无定形斜长石中看最微妙的原子变化。矿物在一个碰撞后实际上能重结晶这在以前也是未知的。

"斜长石重结晶化回到它的原始晶体形式确实令人着迷------晶体结构中的记忆的概念，在完全经历一个紊乱状态后还理解的不是很好"。

非晶化不应与孪晶混淆，孪晶是当晶体在一个撞击后但在极端压力下需要释放它们自己的压力时也发生的一种现象。孪晶形成一个新的晶格，该晶格仍然附着在原始晶格上。这是最近在来自火星陨石（也称为黑美人）的一个冲击的锆石中观察到的。在斜长石被暴露的压力下，远低于孪晶所需的压力，它实际上选择来非晶而不是孪晶。

对非晶化和重结晶的新理解能告诉我们更多关于一个陨石的旅程。它能显示一颗小行星怎样穿过太空疾驰以及冲击和压力的强度，以及靠撞击它在十亿分之一秒内被加热了多少。它如何变形并最终冷却下来也能通过它怎样屈服于无序并重新排序它自己给出。矿物能被被人为的冲击来匹配来自实际撞击地点的样本，以及它们的转化这能给出当一个特定陨石撞击时发生了什么的更多洞察。

格里森说，"在未来，我们希望能够将更多的实验室结果与自然界中发现的结果进行比较，并观察碎片或蒸汽气体和岩石颗粒羽流的微观结构，我们可以逐个阶段确定一个撞击的压力和温度历史"。

某些如此潜在破坏性的东西怎么可能也如此有趣是某些来好奇的事情。

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