我国发现罕见月牙形陨石坑！约为4。9万年前星球碰撞所致

　　科技日报记者 叶青
　　近日，我国科学家在黑龙江省哈尔滨市依兰县境内发现一个形态奇特的陨石坑——依兰陨石坑，它是一座月牙形环形山。这是继岫岩陨石坑之后，我国境内被证实的第二个陨石坑。
　　＂导致该陨石坑形成的星球撞击事件发生在约4.9万年前，基于对现有陨石坑资料的分析，依兰星球碰撞事件是地球近十万年来发生的一次规模最大的撞击事件。＂中国科学院广州地球化学研究所（以下简称地化所）研究员陈鸣介绍。7月29日，国际期刊《陨石学与行星科学》封面文章发表了依兰陨石坑发现的论文。研究论文由地化所与奥地利维也纳大学的科学家联合撰写，陈鸣为第一作者。
　　依兰陨石坑是我国境内被证实的第二个陨石坑。陈鸣摄从陨石坑探寻星球演化过程
　　我国境内第一个和第二个陨石坑的发现，均出自陈鸣之手。
　　陨石坑是小行星、彗星、流星体等小天体撞击固体星球表面形成的环形凹坑。＂星球之间的碰撞是一种最为普遍的自然现象，过去没有中断，将来还可能再次发生。＂陈鸣说，通过研究陨石坑，探寻星球间的撞击情况，可为研究太阳系星球的形成和演化过程和历史提供宝贵的资料。
　　星球撞击所产生的威力和冲击力是难以想象的。
　　6500万年前，一颗直径约10公里的小行星撞击了如今位于墨西哥的尤卡坦半岛，撞击威力相当于100万亿吨TNT的爆炸当量，留下了直径150公里的巨型陨石坑。巨大的冲击力使得大量灰尘被推入大气层中，遮蔽了阳光，降低了植物的光合作用，整个地球的生态圈与食物链都受到根本性的破坏。生态环境的急剧恶化令地球上大部分生物包括恐龙灭绝了。
　　实际上，小行星撞击地球的潜在风险并非不存在。2013年2月，一颗陨星在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸，冲击波震碎了无数玻璃，上千人因此受伤。而全世界的宇航机构居然和普通民众一样，都是通过互联网手段了解此事的。之后，联合国批准由几名宇航员提出的小行星防御计划方案。其他国家对此也有所行动。今年4月，在2021中国航天日开幕启动仪式上，国家航天局局长张克俭透露，中国航天未来将论证建设近地小行星防御系统。
　　＂大规模星球撞击产生的灾难实在太大了。如果能从撞击所留下的痕迹——陨石坑中，充分了解过去地球因为这种撞击而引起的重大环境变迁和灾变事件，以及人类活动所受到的影响，可为小行星防御体系提供相关科学依据。＂陈鸣说。
　　此次发现的依兰陨石坑，其形成与一颗直径大约100米的小行星的超高速撞击地表有关。据陈鸣介绍，近地小行星指的是那些轨道与地球轨道相交的小行星。目前已观察到的近地小行星有2万多颗，其中直径达到100米以上的近地小行星有1万多颗。＂如果能够预测近地小行星的轨道，就意味着将来一旦出现近地小行星撞击地球的危险，人类可以设法予以干预＂。 依兰陨石坑形成的星球撞击事件距今4.9万年前
　　从发现到证实陨石坑，需要经过严格科学地验证才能被国际学术界所承认。＂国际陨石坑科学界对陨石坑判别的‘DNA’是被撞击靶岩发生的冲击变质结果，关键证据包括撞击形成的超高压矿物、矿物击变面状页理、矿物击变玻璃等。而坑的形态和其它地质和地球化学特征通常作为附加的判别依据。＂陈鸣说，＂这是一项涉及多学科的研究内容。＂
　　依兰陨石坑的形态特征十分罕见，展现为一座月牙形环形山。这个碗形陨石撞击坑坐落在花岗岩体上，直径1850米，坑缘高出地表150米。陨石坑的大部分坑缘保存状态良好，但占总长度约三分之一的南部坑缘缺失。
　　＂研究揭示，该陨石坑的真实深度达到579米，坑底下部充填有厚层的花岗岩碎片,坑底上部覆盖着厚层的湖泊相沉积物。导致该陨石坑形成的星球撞击事件发生在距今4.9万年前。＂陈鸣介绍，这是一次极高强度的撞击事件。这颗直径大约100米的小行星超高速撞击地表，星球碰撞释放出来的能量超过一千万吨TNT炸药的爆炸当量，引发了一次威力巨大的爆炸。
　　研究表明，撞击冲击波瞬间将地表以下体积超过4亿立方米的花岗岩体瞬间撕裂成为了碎片并挖掘出一个巨大的碗形凹坑，形成的陨石坑真实深度与直径的比值达到了地球同类型陨石坑之最。陨石坑底部充填的厚达数百米的花岗岩碎片绝大部分由粒度为毫米级的碎屑组成，岩石的撞击破碎程度之高在地球陨石坑中极为罕见。
　　＂基于对现有陨石坑资料分析，依兰星球碰撞事件是地球近十万年以来发生的一次规模最大的撞击事件。＂陈鸣表示，这次撞击事件发生在旧石器时代中期末段，这个时期黑龙江中南部地区草原茂盛、森林密布、动物繁盛。该区域当时已经有人类活动的踪迹，猛犸象—披毛犀动物群也是当时十分活跃的一个哺乳动物群，＂这次星球撞击引发的巨大爆炸显然导致了陨石坑以及周边方圆数十千米范围内的生态环境灾难＂。
　　依兰陨石坑形成之后，这个巨大的碗形凹坑一度发育成为了一个湖泊。在末次盛冰期，陨石坑的南部坑缘受到了冰川的强烈侵蚀作用，湖泊消失。 为行星科学研究提供＂天然陨石坑实验室＂
　　宇宙中星球之间的碰撞是一种普遍的自然现象。太阳系中许多固态星球表面都保存有星球撞击留下的地质遗迹，即陨石坑。目前在地球上已经发现了不少陨石坑，但这类地质遗迹在我国十分罕见。
　　＂我国陨石坑研究始于上世纪80年代初，以前在国际陨石坑分布版图上，中国一直是空白。＂多年来，陈鸣一直为推动我国陨石坑科学的发展积极工作。2009年，岫岩陨石坑的发现，填补了中国领土上这类独特地质构造形迹的空白。如今，依兰陨石坑的发现，无疑让中国在这一领域又往前迈进了一大步，为我国行星科学和地质学研究提供了一个珍贵的＂天然陨石坑实验室＂。
　　据悉，作为一个具有重要的学术和科普价值的自然遗迹，黑龙江省人民政府已将保护开发依兰陨石坑列入该省国民经济和社会发展第十四个五年规划的主要目标之中。
　　对此，陈鸣持赞同的意见。＂合理开发也是保护。陨石坑能把人类和太空的距离拉近，通过实地参观考察，有助于激发大众对行星科学的兴趣，对提高全民科学素质发挥长期影响。＂他说。
　　＂行星科学是一门涉及到很多科学问题的前沿学科。随着太空探索技术的飞速进步，行星科学也得到迅速的发展。在我国，行星科学也处于相当重要的位置。＂陈鸣指出，地球作为太阳系重要的行星之一，是行星科学研究中的一个重要对象。陨石坑对研究地球的形成和演化、地质历史上与星球碰撞有关的重大环境变迁和灾变事件、地球深部物质行为以及矿产资源等均具有重要意义。加强对陨石坑的研究，有助于夯实和推动我国行星科学与地质科学的发展。
　　编辑：刘义阳
　　审核：岳靓