03.06 隕石掉落到地球為什麼會“爆炸”?難道它不是石頭嗎?

緣份讓我讓識了你


太陽系中隨時都運行著難以計數的小天體,每時每刻我們的地球都面臨著被這些小天體撞擊的風險,幸運的是,由於有大氣層的保護,絕大部分撞擊地球的小天體都對我們構不成威脅。然而大氣層卻無法阻止那些大質量的小天體,它們可以輕易地突破地球的“防線”,並化身為巨大的隕石狠狠地砸在地球上。

雖然很少有人能夠親眼目睹隕石是如何撞擊地球的,但是從相關的視頻資料中,我們都可以看到,隕石砸在地球上之後,通常都會發生非常猛烈的爆炸,併產生巨大的蘑菇雲,整個場面就像是核彈爆炸一樣。

隕石掉落到地球為什麼會“爆炸”?難道它不是石頭嗎?

研究表明,隕石的主要成分是硅酸鹽,其本質就是一塊普通的石頭。隕石砸在地球上所發生的爆炸,其實是隕石釋放自身動能的現象,根據動能公式 (Ek = 1/2 x MV^2) 可知,一個物體的動能與其自身的質量和速度密切相關,相對而言,速度對動能大小的影響更加明顯。

隕石的速度有多快呢?數據表明,那些遊弋在太空中的小天體,其速度通常都是每秒鐘幾十公里,而在特殊的情況下(比如說小天體與地球正面對撞),它們與地球的相對速度還可以在疊加效果下達到更高。

為了方便理解隕石的動能究竟有多大,我們不妨來做一個簡單的計算,假設有一顆質量為1千克的隕石,以每秒鐘50公里的速度砸在地球上,那麼它釋放的動量就是 1/2 x 1 x 50000^2 = 1.25 x 10^9 焦耳,這大約相當於299噸TNT當量。

需要注意的是,這只是質量為1千克的隕石所具備的威力,而那些在地球上引發災難的隕石,通常都是以多少噸來計算,其中最引人注目的無疑是6500萬年前的那顆使恐龍滅絕的隕石了,根據科學家的推測,這顆隕石的總質量高達2萬億噸,其釋放出的能量大概相當於當年在廣島爆炸的核彈的100億倍。

因此可以說,隕石確實是石頭,而且通常都是一塊普通的石頭,之所以隕石砸在地球上之後,會像核彈一樣爆炸,其實是因為隕石擁有較大的質量以及極高的速度。

那麼這些動能是怎麼形成爆炸的呢?

先來看一個概念——內能,內能是物體的一種固有屬性,是指物體內部所有微觀粒子的能量總和,包括勢能、動能、化學能以及原子核內的能量等等。在隕石撞擊地球的過程中,物體的內能變化主要體現在微觀粒子的勢能和動能上,這裡簡單講一下。

在電磁力的作用下,一個物體內部的微觀粒子之間既存在著引力,又存在著斥力,具體如下圖所示(圖中的橫座標 r 表示分子間的實際距離,r0 分子間的正常距離)。

正常情況下微觀粒子之間的引力和斥力處於一個平衡的狀態,這時可以認為這些微觀粒子的勢能可以忽略不計,而如果微觀粒子間的距離出現了偏離,這些微觀粒子的勢能就增加了。我們可以看到,微觀粒子之間的距離越近,那麼它們之間的斥力就越大,相應的勢能也就越高。

關於微觀粒子的動能,相信大家都比較熟悉了,簡單地講就是,一個物體的溫度高低是由其內部微觀粒子熱運動的激烈程度來決定,也就是說,一個物體內部微觀粒子的平均動能越高,這個物體的溫度就越高。

當隕石撞上地球時,一部分動能會以衝擊波的方式得到釋放,其他的則在隨後的形變過程中轉化為撞擊區域中所有物質的內能(包括隕石自身以及地球表面上被撞擊區域的物質),使其內部微觀粒子的動能和勢能得到了極大的提高。

微觀粒子的動能的提高,就相當於物質溫度的提高,而當動能轉化完畢後,在強大斥力的作用下,微觀粒子的勢能又會轉化為微觀粒子的動能,這無疑會進一步提升物質的溫度。上述的過程表現在宏觀層面上,就是,這顆砸在地球上的隕石在極短的時間內釋放出了大量的能量,同時又產生了熾熱的高溫,換句話來來講,就是這顆隕石像核彈一樣爆炸了。

順便講一下,不少人都認為在隕石在墜落過程中的“燃燒”,是因為其自身與空氣的摩擦而產生的熱能導致的,然而事實並不是這樣。實際上的情況是,高速運動的隕石會劇烈地壓縮前方的空氣,從而導致隕石溫度的迅速升高。

其實這也是一個動能轉化成內能的現象,對於一些結構較為鬆散的隕石而言,在墜落過程中,當其內能累積到自身結構無法承受的程度時,就發會生凌空爆炸,在2013年2月15日拍攝到的“車里雅賓斯克隕石”就是一個典型的例子。


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魅力科學君


你這個問題怎麼跟你解釋呢,簡易點吧,隕石屬於高溫熔融物,在外太空的時候屬於熔溜物,遇到冷空氣外面會迅速冷卻,也就是所謂熔殼,由於冷卻太快,裡面還在燃燒,導致高空爆炸,中🈳️爆炸,低空爆炸,爆開後繼續行程熔殼,砸向地面有的會破碎,一般鐵隕石是鐵隕石不容易被砸碎,石隕石容易再次破碎,



中歷隕石元素分析


隕石也稱隕星,是地球外太空小行星撞擊出來的。目前隕石石隕石、鐵隕石、石鐵隕石三大類。

為什麼隕石掉落地球會爆炸,我們先了解什麼是爆炸。

爆炸是化學物質或物理物質的能量釋放,物質在極端的時間內急速燃燒使物質內含有的能量通過光能、熱能、聲能釋放出來。

隕石在到達地球之前會經過地球的大氣層,隕石的飛行速度過快會與大氣空氣產生摩擦造成高溫。隕石距離地表越近速度越快,空氣密度越大,隕石發熱加劇,在高溫的情況下隕石一部分物質能量被分化、分解、爆燃的形式釋放,當能量的釋放不在隕石約束範圍內時就會形成爆炸。

隕石爆炸是高速運動的動能原理,在爆炸時把隕石的動能轉換成光、熱、聲等能量,如果隕石在到達地表前能量慢慢被釋放完就不會發生爆炸現象





深度科技屋


小夥伴們,看到過夜晚的中天空突然劃過一道光嗎?小的時候,大人都說,那是流星。在我小的時候中總是在想,順著流星的方向去,一定會找到那顆流星。但是,大人們樂了,說流星劃過天空就燃燒掉了。

長大了,慢慢地懂得了其中的道理。我們只能眼看著一個個流星從天際中劃過,我們幾乎沒有機會看到流星。

偶爾聽到報道,流星在俄羅斯爆炸,那是2018年6月,一篇報道震驚了世界。

俄羅斯上空發生流星爆炸,威力相當於2800噸TNT。

那麼,隕石為什麼會爆炸?


一.引力與速度使隕石在空中解體發生爆炸

能夠稱為隕石的,在宇宙中一定是一個小天體,比如彗星,小行星。它受到地球引力的捕獲,才進入到地球的軌道。小行星速度過快,一般情況小,稍微小一點的小行星,由於地球大氣層的原因,導致摩擦燃燒並在空中解體,能夠到達地球的少之又少。2018年6月俄羅斯上空一陣巨響,一個未知物體劃過天空,震碎了玻璃,在天空形成一道火光,在空中爆炸了。據估算,這次爆炸威力相當於2800噸TNT。威力之大,駭人聽聞。

這次流星闖入大氣層事件被美國用來探測核爆炸的傳感器探測到。美國航空航天局估計,這次流星爆炸的威力相當於2800噸TNT,2013年車里雅賓斯克上空太空隕石爆炸的威力則相當於44萬噸TNT。不過,這也是近幾年以來人類監測到的最嚴重的小行星闖入地球大氣層事件。

二.如果流星能夠到達地球,那麼速度是多少

我們知道,太陽系內除了太陽、八大行星及其衛星、小行星、彗星外,在行星際空間還存在著大量的塵埃微粒和微小的固體塊,它們也繞著太陽運動。在接近地球時由於地球引力的作用會使其軌道發生改變,這樣就有可能穿過地球 大氣層。

它們與大氣的相對速度與流星體進入地球的方向有關,如果與地球迎面相遇,速度可超過每秒70公里,如果是流星體趕上地球或地球趕上流星體而進入大氣,相對速度為每秒10餘公里。但即使每秒10公里的速度也已高出子彈出槍膛速度的10倍,足以與大氣分子、原子碰撞、摩擦而燃燒發光,形成流星而為我們看到。

我們就算它以每秒10公里的速度撞擊地球,也足以使土壤在瞬間燃燒,進而發生爆炸。

因此,一般情況下,我們看到的隕石都不大,除了隕石的原因小之外,更主要的原因是爆炸後使得隕石分裂成了更多的碎塊的原因。

三.1994年彗星撞擊木星事件

蘇梅克-列維9號彗星在1994年7月17撞擊木星,這是人類歷史上首次直接觀測到太陽系內的天體相撞事件。

1994年7月,全世界人民都親眼目睹了一次天體毀滅撞擊事件。被分裂成21顆碎片的蘇梅克-列維9號彗星以迅雷不及掩耳,毀天滅地之勢,連續撞向運行中的巨大行星——木星。這次的撞擊力度達到了十幾兆億噸TNT炸藥當量,其中最大的一顆彗星碎片的撞擊力度相當於6萬億噸TNT炸藥爆炸相當(其當量相當於全球核武器儲備總合的750倍),它對木星撞擊後所造成的疤痕達到數萬公里,比地球直徑還要長。

蘇梅克—列維9號彗星撞向木星時,受到木星強大引力的撕扯,分裂成了21顆碎片,其每顆彗星碎片都以每秒幾十公里的速度,一個接著一個連環撞擊木星表面,並在木星大氣層中爆炸。與此同時,木星還在自轉中,因此每顆彗星碎片造成的撞擊痕跡,沿著木星某一緯度橫向分佈,所造成的爆炸痕跡,完全可以用地球上的地面望遠鏡清晰觀測到。

此次的撞擊事件如果發生在地球,那絕對是天地毀滅,地球上所有生物都將被毀滅。那就是說,如果有一顆直徑八百米的星體撞擊地球,由撞擊所產生的塵埃,將會覆蓋整個地球,又由於地球大氣環流相比木星要溫柔的多,所以撞擊後造成的環地球塵埃帶將在地球上空留存數百年之久,如果撞擊時地球生物沒有短時間死亡的話,那也會在數百年的塵埃覆蓋中滅亡,沒有陽光的照射,地球磁場被撞擊後產生的磁力混亂現象,黑暗將長期取代光明,有毒氣體瀰漫在地球每一個角落,生命將無法繁衍,地球也將進入死亡序幕。

小結:我在此解釋了由於速度質量的原因,小的天體一但通過地球的屏障,到達地球,不可避免地發生爆炸。

1994年7月的彗星撞擊木星事件提醒我們,太陽系中火星和木星之間的隕石帶潛藏著無數未知的危險,由於木星強大的引力作用,經常會使隕石帶的一些隕石偏離自己的軌道範圍,雖然這些偏離軌道的隕石最終結果是受木星引力作用,而撞入木星,但也會有一部分偏離軌道的隕石誤入除木星外的其它行星的軌道,其中就包括地球。

問題是我們如何規避這樣的災難呢?

小夥伴們,你們認為呢?


任哥論道


隕石是遊蕩在宇宙中的微小天體,當其軌道與地球相交時,會受地球的引力作用而使其闖入地球大氣,如果落到地面了就是隕石了。

而在大氣層中,隕石往往會發生爆炸,但也有部分並不爆炸。之所以會爆炸並不是因為隕石裡有火藥才會爆炸,而是因為隕石在進入大氣層後,由於高速運動而與大氣層產生摩擦。隕石進入大氣層的速度一般會在每秒十幾千米到每秒70多千米,在如此高的速度下,隕石會發生燃燒。

而一些較大的隕石,在燃燒時,外部和內部的溫差會變得很大,這樣隕石整體就很容易崩裂,自然也就發生爆炸了。

隕石的成分很多種,密度也是不均勻的,因此不是所有隕石都會發生爆炸,而爆炸的原因就是摩擦生熱,而造成了爆炸。

在幾千度的高溫下,別說石頭了,金屬都會融化,而瞬間的溫差也極容易讓其爆炸,這也是很正常的現象。


寒蕭99


土疙瘩砸出去,總會散落許多地方,不是碰到地面,而是在空中就會散。因為有空氣阻力。

隕石從太空落下,不知道這隕石的密度,假如不是太密,受空氣阻力衝擊,摩擦高溫,如果內部再有水分一樣的,遇熱氣化,就會出現,內部壓力大,外部空氣衝擊,溫度還很高 ,速度很快,突破音障,炸裂和衝擊就會一起發聲,形成爆炸的火光和聲音。

假如是密度大的金屬隕石,也就是聽見突破音障的爆破音,不會炸裂,因為表面高溫,表面金屬會被空氣摩擦飛走,像彗星拖著尾巴。


花菜種子


紅色的隕石,是高空爆炸的產物。特點是硬度大,氣印氣道明顯。





沙漠護理


你這個問題不準確 隕石掉到地球接觸地面不會爆炸 根據不同種類和降落位置擊碎程度不同 總之有延展性的如鐵隕不易碎 石質的易碎 ,在高空時熱脹冷縮容易爆炸,還有一種情況脫落,如碳質隕石含大量固態水、非平衡型。在高溫時冰或水融化會出現什麼情況,基質為宇宙塵埃,自形成後沒有經過高於0度以上的高溫。所以根據不同類型,有不同的現象發生。


太行山脈隕石雨


在離地球大氣層以外的空間,隕石的溫度比較低,而經過地球大氣層,會發生摩擦,隕石是含有礦物組成的,摩擦力引發隕石燃燒。再加地球的引力,隕石像火球一樣拖著尾巴急劇下墜,離地面還有一定的距離情況下就自動爆炸解體,碎的隕石還會跟地面碰撞,濺起火花和塵煙,所以看起來就像是爆炸的過程,在一定程度上這會給人類帶來不可估量的生命,經濟損失。


真常靜心


隕石是太空中的的石頭,有大的,也有小的,像地球上的石頭一樣。由於部分失去的引力,飛向宇宙各方向,一部分叫月球,木星擋住,掉到月球和木星上。我們的地球如此安全,得感謝月球,和木星,正是月球和木星保護地球的安全。有的飛向地球,穿過地球大氣層,由於速度飛快而燃燒,落入地球上,形成隕石!!!


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