一個來自太空的坑洞,一個慷慨饋贈的坑洞

2024-06-15     天文在線

你認識亞利桑那州的那個隕石坑嗎?它形成於哪一時期?它對人類有哪些幫助?

位於亞利桑那州溫斯洛的隕石坑

(圖片來源:國家山谷(Dale Nations),北亞利桑那大學/亞利桑那地質調查局)

亞利桑那州那個巨大的碗狀隕石坑形成於約5萬年前,它持續產生新的信息,且非常令人驚訝。

此外,它還是阿爾忒彌斯宇航成員研究如何探索月球的首選地點——就像在19世紀60年代曾在該地訓練過阿波羅太空人執行月球任務一樣。

德克薩斯州休斯頓大學空間研究協會月球與行星研究所的首席科學家大衛·克林(David Kring)說,來自這個世界之外的隕石坑的研究成果正在不斷地產生。他在亞利桑那州溫斯洛從事實地培訓和研究十年左右。

補充細節

「通常,我們每年在隕石坑進行兩到三個項目,」科林(Kring)告訴 Space.com,無論是研究隕石坑壁的變形,還是評估撞擊坑周圍被拋出的殘片的坑穴。「每年我們回去,我們都會在隕石坑那兒繪製一些關於隕石坑的新特徵,並補充一些地球上其他任何地方都沒有的細節,」他說。

科林說:「噴出物覆蓋層的面積幾乎是隕石坑的10倍。」他補充道,形成這一特徵的小行星是一顆IAB型鐵隕石,它被認為是一顆小行星上的撞擊的碎片,該小行星隨後來到地球,形成了另一個撞擊坑。

月球和行星研究所(LPI)的研究員David Kring。(圖片來源:LPI)

隕石坑的年齡

隕石坑的真實年齡是多少?「事實上,不確定性正在增加,」科林說。早些時候,三種獨立的研究方法得出了同樣的結論,將其定為50000年。

「但近年來,我們意識到了其中兩種方法的校準比人們想像的更具不確定性,」科林說。「隕石坑有可能比我們定義的還要古老幾千年。但它仍然處於上一個冰川時代。那時,猛獁象和乳齒象在該地區吃草。」

科林和同事們從充滿沉積物的隕石坑湖泊中回收到了花粉,並且已經能夠重構撞擊時的植被。

同樣地,撞擊的方位尚不明確。「幾乎任何方向,我都能夠說出理由,儘管我認為大多數證據歸向從南向北。角度可能在45度左右,正負一點點,這能夠產生一個近乎圓形或對稱形狀的隕石坑。就是我們所看到的這樣。」科林說。

基礎訓練

多年以來,科林在隕石坑訓練了現役太空人和預備太空人。這樣做傳承了教與學的遺留傳統,美國地質調查局(USGS)已故天體地質學家尤金·舒梅克/吉恩·舒梅克(Eugene "Gene" Shoemaker)和其他地質學家們曾經教授阿波羅時代的太空人如何「閱讀」月球景觀。「我們在隕石坑進行基礎訓練。我提議,如果我們要成功地進行阿爾忒彌斯探險,我們需要在隕石坑和其他撞擊坑進行更高級的培訓,」科林說。

阿爾忒彌斯太空人考查月球並訓練有素地返回地球【效果圖】。(圖片來源:NASA)

科林說,在隕石坑等撞擊點進行訓練的首要原因是讓太空人接觸到他們將要在其中進行操作的地形類型,並在那裡安全操作。

科林建議道:「我認為,我們可以在月球表面部署的最好的工具就是訓練有素的太空人。我們希望他們在實現科學和探索目標方面儘可能地富有成效。了解撞擊坑的形成過程,撞擊坑在月球表面重新分配物質的方式……培訓至關重要。還有一點我要說明的是,世界上最好的光譜儀是訓練有素的太空人的眼睛。」

科林說,儘管隕石坑一開始就令人驚嘆,但他仍建議未來的月球漫步者們站在它的邊緣上盯著隕石坑看,但隨後告訴每個人轉過身想像左邊有另一個隕石坑,右邊有第三個隕石坑。

科林總結道:「這就是我們要求他們去研究的那種地形,去研究怎樣能在月球表面讓探索和理解更富有成效。」

1967 年 5 月,天體地質學家吉恩·舒梅克(Gene Shoemaker)與阿波羅太空人在隕石坑進行實地考察。(圖片來源:NASA)

探測工作

「仍然還有很多研究要做,」隕石坑探測人員丹·杜爾達(Dan Durda)說,他是科羅拉多州博爾德西南研究所的高級研究科學家。

「隕石坑是我們月球探索的絕佳模擬,」杜爾達說。「它仍然是地球上最新鮮的、保存最完好的隕石坑。他回顧了吉恩·舒梅克在隕石坑的工作,以深入了解撞擊坑、挖掘和噴射沉積物的過程。

「這些特徵非常明顯,而且很容易看到。這是一個完美的訓練基地,可以向現場太空人展這些過程,讓他們了解他們在月球上要做的事情,「杜爾達說。

但隕石坑中還傳達出另一個關鍵信息。「它展示出了整個近地撞擊的危險性,」杜爾達說。「幾年前,我們不得不克服了「玩笑因素」(giggle factor)。隕石坑幫助我們描繪出,即使是一次中等規模的撞擊也能造成什麼級別的破壞。」

1991年,年輕的丹·杜爾達(左)在吉恩·舒梅克的帶領下,在「太空人之路」上,吉恩指出他向阿波羅太空人傳授過的撞擊坑的所有相同特徵。(圖片來源:Dan Durda提供)

富有感染力的熱情

杜爾達去過隕石坑的次數太多了,數不清了。但他第一次前往該地點是在1991年,當時他是佛羅里達州的一名研究生,這是他第一次去西部旅行。

杜爾達說,「我的首次隕石坑體驗,是小時候第一次在電視上看到它。在觀看《國家地理》製作的節目時,我被這個一直在談論這個隕石坑的「地質學家」所吸引。他有一把步槍,展示了如何將子彈射入沙子,這就是隕石坑的形成方式。那個人就是吉恩·舒梅克。吉恩就是那個男人......我的首次隕石坑經歷就是和吉恩一起!」

當舒梅克在他身邊時,杜爾達說,你不可能做到,在他身邊還能不對地質學充滿熱情。「他對自己所做的事情有著絕對的感染力。

太空人之路

對於第一次考察,杜爾達的眼睛和腦海里是這樣的:「天哪。地面上一個又深又大的坑。真是太神奇了。」舒梅克和杜爾達一起走在「太空人之路」(Astronaut Trail)上,沿途停下來聊一聊撞擊地層的各個方面,然後下到隕石坑的底部。

杜爾達補充道:「站在隕石坑的邊緣,向外看,向對面看,向下看,你會體會到真實的景色,真實的印象,真正的敬畏和威嚴。」

除此之外,來自外太空的隕石坑還提供了另一個好處。杜爾達是國際天文藝術家協會(IAAA)的活躍成員。他說:「隕石坑不僅僅是一個科學上的模擬。這不僅僅是一個探索上的模擬物。這還是一個視覺上的替代物,用於藝術家們講述太陽系內其他地方的故事。」

BY:Leonard David

FY:無窮

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