人类对事物的探索往往没有头绪,在对某个事物研究的时候,往往没有达到预期目的,而却得到其它成果,所谓种豆得瓜。而当我们回到正确的方向上来,又常常对小事物的研究,推断出大事物的形态。最近科学家们通过对极微小晶体颗粒的研究,来推断陨星强烈撞击事件。可以说是以小见大,窥豹一斑吧。我们来详细了解科学家们的成果。
从美国亚利桑那州巴林杰陨坑在一个多世纪之前被开挖出来的岩石中发现的锆石矿物帮助科学家们进一步判明这个形成于大约4.9万年前的撞击坑在撞击初始阶段的极端高温高压环境 锆石颗粒通常都非常微小,但这种矿物在地质学上异常重要,因为它有一个特点,那就是非常温度,能够在数十亿年的时间里一直保存下来,因此常常会被地质学家们用于判定古老撞击坑的年代。图为巴林杰撞击坑,它可能是世界上被研究最为彻底的撞击坑之一 从美国亚利桑那州巴林杰陨坑在一个多世纪之前被开挖出来的岩石中发现的锆石矿物帮助科学家们进一步判明这个形成于大约4.9万年前的撞击坑在撞击初始阶段的极端高温高压环境据物理学家组织网站报道,在将近一个世纪之前由勘探者们挖掘出来的砂岩中,一个国际科学家小组近日发现了一些极微小的晶体颗粒。这些微小矿物颗粒中隐藏的信息让科学家们了解到,在大约4.9万年前形成今天位于美国亚利桑那州北部的巴林杰陨坑的那场强烈撞击事件中出现的极端高温与高压环境。当时,一颗直径大约50米的陨星以大约每秒12公里的速度撞击地面,形成了今天人们所称的“巴林杰陨坑”(Meteor Crater)。
这些晶体矿物就是锆石。分析显示这些矿物晶体最少经受了超过2000摄氏度或更高的高温环境,这样的温度已经足以熔化地球上的任何岩石。在地球的地壳部分,这样的高温环境只可能出现在陨星撞击时的一瞬间。
锆石颗粒通常都非常微小,但这种矿物在地质学上异常重要,因为它有一个特点,那就是非常 温度,能够在数十亿年的时间里一直保存下来,因此常常会被地质学家们用于判定古老撞击坑的年代。但在这篇最新刊载在《地质学》杂志网络版上的论文中,锆石 则被用于对一个对它而言年轻得多的撞击坑——形成年龄距今不到5万年的巴林杰陨坑的研究中,这个陨坑很有可能是世界上被研究的最为彻底的撞击坑之一。这项研究的第一作者,澳大利亚科廷大学西澳大利亚矿业学院的阿伦·卡沃西(Aaron Cavosie)教授指出:“这个陨坑比较新鲜,年轻,样品比较容易获得。”卡沃西教授同时也是美国威斯康星大学麦迪逊分校的访问学者。
在电子显微镜下,这些锆石看上去就像是聚在一起的很多细小珍珠。这些颗粒状锆石在南非以 及月面上的一些大型撞击坑中此前也有被观察到。但卡沃西指出:“直到现在,还没有人能够确切地回答,究竟是在什么样的条件下,正常的锆石才会出现这样的转 变,成为聚集在一起的数以千计极其细小的颗粒。”
卡沃西的研究组成员中还包括科廷大学的几位博士生,以及来自美国地质调查局以及美国宇航局的合作者。他们的研究结果给出了锆石出现这类转变所需的几项条件:超过30万倍地球大气压的超强压力条件,并且温度也要超过2000摄氏度以上。
当研究人员利用电子束流轰击14个锆石颗粒时,电子会被散射并回到探测器内并进行分析,以此可以观察锆石的化学成分和复杂的内部结构。卡沃西表示:“当我们观察这些不同寻常的锆石的内部纹理时,我们发现这些小颗粒的结晶学方位分布并非是随机的,而是具有高度的系统性。”
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