【陨石大冲撞】亚利桑那州陨石坑_发现、历史、故事

作者:James Tobin[google]   翻译:geoer

陨石坑介绍

巴林杰陨石坑(流星陨石坑),即亚利桑那州陨石坑,形成于5万年前,当时一颗小行星穿过地球大气层,撞向亚利桑那州中部。由于陨石坑很年轻并且气候很干燥,该陨石坑是地球上保存最好的陨石坑。撞击发生时,该地区没有人类居住。这颗小行星的直径只有150英尺(45.7米)。小行星以大约每秒8英里(12.8 kps)的速度撞击地球的力量是巨大的。在短短几秒钟内,数百万吨的岩石被掀翻,砸出了一个巨大的坑。

亚利桑那州陨石坑

陨石坑直径3900英尺(1200米)。与我们在太阳系其他天体上发现的陨石坑相比,它非常小。然而,它是在一次估计相当于1000万吨TNT的爆炸中形成的。猛犸象和其他生活在最后的冰河时代的巨型陆地生物,在看到小行星撞击地球的耀眼光芒时,根本猜不到会发生什么。方圆数英里内的一切都被摧毁了。震波像地震一样在地面上移动了更长的距离。在撞击之前,这些岩石是平直的岩层,被抛出形成边缘并粉碎。自从火山口形成以来,一直受到一些侵蚀作用。它的边缘已经失去了大约20英尺(6米)的高度,底部已经填满了大约200-250英尺(60-76米)的碎石和沙子。撞击后很长一段时间,火山口变成了一个湖。今天在火山口的底部有90英尺(27米)的湖泊沉积物。

从远处看,亚利桑那州陨石坑就像一个低矮的山脊。直到爬上斜坡,到达边缘的顶端,大裂缝才显露出来。直到1891年,人们才对这个陨石坑产生了兴趣。其中最重要的是美国地质调查局局长葛洛夫·卡尔·吉尔伯特。他最初认为陨石坑可能是小行星撞击形成的。在该地区周围发现的铁陨石使这一观点变得可信。吉尔伯特带着他相信能够找到巨大的铁块的仪器来到了陨石坑,他认为铁块一定还埋在地下。当他的磁针仪器显示没有迹象表明当地有大量的铁时,他开始相信流星陨石坑是由火山蒸汽爆炸形成的。这种错误的鉴定持续了几十年,甚至与支持撞击起源的越来越多的证据相悖。在该地区和陨石坑斜坡上发现的铁陨石被认为是在一个单独的事件中坠落的。

 

峡谷暗黑陨石

在陨石坑周围发现的峡谷暗黑陨石是粗八面体型的铁陨石。它们几乎是固体镍铁金属,含有一些夹杂物,大部分是石墨。人们很早就发现,峡谷暗黑陨石中含有钻石。在一些陨石中形成了被称为黑金刚石的黑色小钻石晶体。但钻石仅在陨石坑边缘发现。这些标本经受了撞击的高温和压力。少量的石墨立即变成了钻石。

峡谷暗黑陨石

最初约15万吨的重量中只有很少一部分在撞击中幸存下来。大部分都蒸发了,残留在陨石坑周围的土壤中,形成微小的金属球状体,由蒸汽云凝结而成。在陨石坑区域总共发现了大约30吨的陨石碎片。在1886年发现第一块陨石之后,人们收集了大量的陨石。火山口附近的贸易站老板向世界各地的博物馆出售了5吨多的铁陨石。到1904年巴林杰到达时,地表几乎找不到陨石。今天不允许在陨石坑附近寻找陨石。在停止找陨石之前的80年里,人们发现了如此多的峡谷暗黑陨石,以至于直到今天,它仍然是流行的陨石标本。

 

参观亚利桑那州的流星陨石坑

参观陨石坑

今天,陨石坑是一个著名的旅游景点,有一个博物馆,展示了陨石坑和小行星撞击科学的历史。陨石坑,AZ也是一个由来自世界各地研究陨石坑的科学家进行研究的绝佳实验室。为了给子孙后代保护这个地方,环形山的边缘和内部都不允许徒步旅行。然而,当天气允许时,有导游提供的徒步旅行信息丰富,令人愉快。对于那些想要看到和体验陨石坑在更深的深度的人,这里有在线摄影和描述性的徒步旅行的边缘和地板。

 

陨石坑的历史

1902年,塞缪尔·霍尔辛格讲述了丹尼尔·莫罗·巴林杰的一个大铁矿的故事。巴林杰一开始持怀疑态度,但在1903年把霍尔辛格派到火山口。1903年3月15日,巴林杰在费城成立了标准钢铁公司,目的是寻找和开采埋藏的镍铁矿床。到5月,索赔的开发工作已经完成,12月24日,巴林杰的朋友西奥多·罗斯福在索赔单上签字。巴林杰从未去过那个陨石坑。他一直在等待,并避免引起注意,因为他在亚利桑那州的采矿业很有名气,担心其他人会跳出索赔要求。

陨石坑一角

1904年3月,巴林杰和他在标准钢铁公司的合伙人本杰明·蒂尔曼第一次到达火山口。在那次考察中,他们收集了许多岩石样本,这些岩石支持撞击的起源,但他们没有发现任何类型的火山岩。他们收集铁陨石,并在挖沟过程中发现大量风化铁陨石,他们称之为沙粒陨石。巴林杰确信,由于陨石坑一般呈圆形,这颗小行星一定是从近乎垂直的地方坠落的。巴林杰确信在陨石坑底部会发现数百万吨的镍铁。标准铁公司在1904年4月开始了他们的探险,他们在火山口中心挖了一个手井。陨石坑底部的物质很容易挖掘,很快竖井的深度达到了181英尺(55米)。就在这时,他们遇到了流沙,竖井也被废弃了。

巴林杰和蒂尔曼转而在火山口底部钻孔。到1908年7月,在陨石坑内部总共钻了28个洞。在1905-1906年间,在进行第二次钻探时,人们又挖了一个竖井。曾经用过的锅炉和扳钳至今仍在陨石坑的中心。但是,尽管他们尽了一切努力,这条竖井也没能越过水平面和流沙到达很远的地方。

陨石坑边缘

1911年,当巴林杰在欧洲旅行时,塞缪尔·霍尔辛格发现了最大的峡谷暗黑陨石标本。直到1948年,陨石坑才被正式命名。陨石是以最近的地理特征命名的。在早期,那是峡谷代阿布洛就在陨石坑的西边。几个月后,当霍尔辛格于1911年8月去世时,巴林杰将这块重达1409磅(639公斤)的铁命名为霍尔辛格陨星。流星陨石坑常被科学家称为巴林杰陨石坑

 

在丹尼尔·莫罗·巴林杰的余生里,他将不断地尝试找到一些有价值的东西以便卖出去。由宇宙撞击产生的细硅粉在陨石坑周围大量存在。在巴林杰死后的一段时间里,南坡上最大的矿床被开采了。但是,尽管在他的一生中,许多样品被送到了制造商那里,但没有一个产品能被商业化。

巴林杰付出了巨大的努力,试图找到投资者为他寻找埋藏的铁提供资金。1920年,他与波士顿的美国冶炼、精炼和矿业公司(United States Smelting Refining and Mining Company)签订了租赁合同。他们同意花费7.5万美元在陨石坑边缘钻10个洞,以确定镍铁矿的位置。陨石坑矿业公司(Crater Company)成立于1920年春,是美国斯梅廷冶炼公司的子公司。经过几个月的准备工作,终于在1920年11月1日用10英寸的搅龙钻开始了钻孔。刚开始的时候,钻井的进度非常棒,仅仅三天就钻到了97英尺(29.5米)。但不久,陨石坑岩石的裂缝和碎裂,将钻井计划变成了一个昂贵的噩梦,持续了两年。单个钻孔花费近20万美元,而不是7.5万美元。

在南缘钻探期间,几乎没有发现流星物质的证据。有两个物体几乎和钻头一样硬,被艰难地磨穿了。它们每一个只有几英尺厚,可能是铁陨石碎片。在钻头最后一次卡住前的最后几英尺,他们到达了一个风化的陨石物质并带到了地表。但是并没有发现数百万吨的大质量物质。巴林杰收集了少量的钻探所揭露的证据,开始了一项更加昂贵和徒劳的努力。他开始挖隧道到钻头发现的地方。在离钻孔以南约1100英尺(335米)的斜坡上,他开始了最后的竖井。他建议挖掘到钻头遇到流星物质的深度。这是超过1300英尺(396米),然后水平隧道到质量。长期以来,他一直认为,困扰前几个矿井的水仅限于火山口。他将发现事实并非如此。在大约600英尺(182米)处,他们再次落水。人们拿越来越大的水泵,将数百万加仑的水抽走。下山时,他们用水泥把井壁固定住。矿工们费了很大的劲才爬到700英尺(213米)深的地方。经过几周的努力,他们又前进了几英尺,这时水泵坏了,井筒进水了。在最后约713英尺(217米)的深度,这个竖井也被废弃了。这是寻找埋藏小行星的最后一次重大尝试。

在挖掘最后一根竖井时,科学和数学表明,这颗小行星很小,在撞击时蒸发了。森林雷·莫尔顿的数学报告将于1929年11月30日巴林杰去世前几天公布。许多人认为,那份报告的震惊和痛苦导致了他的心脏病发作。


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