中国发现的罕见月牙形陨石坑是近10万年来最大规模的碰撞造成的

最近，中国科学家在黑龙江省哈尔滨市依兰县发现了一个奇特的陨石坑——依兰陨石坑，它是一个月牙形的陨石坑。这是继岫岩陨石坑之后，中国第二个被确认的陨石坑。

“导致陨石坑形成的行星撞击事件发生在大约4.9万年前。根据对现有陨石坑数据的分析，宜兰行星碰撞事件是过去10万年来地球发生的最大撞击事件。”8月10日，中国科学院广州地球化学研究所研究员陈明在接受《科技日报》采访时透露，国际期刊《陨石学与行星科学》的封面文章近日发表了一篇关于宜兰陨石坑发现的论文。该论文由维也纳大学地球化学研究所和科学家共同撰写，陈明是第一作者。

从陨石坑探索行星的演化

中国的第一个和第二个陨石坑是由陈明发现的。

环形山是小行星、彗星、流星体等小天体撞击固体行星表面形成的环形坑。“行星之间的碰撞是最常见的自然现象之一。过去没有中断过，以后可能还会发生。”陈明说，研究陨石坑和探索行星之间的碰撞可以为研究太阳系行星的形成和演化提供有价值的信息。

事实上，小行星撞击地球的潜在风险并非不存在。2013年2月，一颗陨石在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸，冲击波震碎了无数玻璃，数千人因此受伤。之后，联合国批准了几位宇航员提出的小行星防御计划。其他国家也在这方面采取了行动。今年4月，在2021中国航天日开幕式上，国家航天局局长张克俭透露，中国航天未来将展示近地小行星防御体系建设。

“大规模行星撞击造成的灾难太大了。如果我们能够充分了解过去这种撞击造成的重大环境变化和灾难性事件，以及人类活动的影响，就可以为小行星防御系统提供相关的科学依据。”陈明说。

这次发现的宜兰陨石坑与一颗直径约100米的小行星的超高速撞击有关。

行星撞击事件发生在49000年前

依兰陨石坑的形态非常罕见，呈月牙形陨石坑。这个碗状陨石撞击坑位于花岗岩体上，直径1850米，边缘高出地球表面150米。大部分陨石坑边缘保存完好，但约占总长度三分之一的南缘缺失。

“研究显示，陨石坑的真实深度达到了579米，坑底布满了厚厚的花岗岩碎片，坑的上部覆盖着厚厚的湖相沉积物。导致陨石坑形成的行星撞击事件发生在49000年前。”根据陈明的说法，这是一次强度极高的撞击事件。这颗直径约100米的小行星以极高的速度撞击地球表面，碰撞释放的能量超过了相当于1000万吨TNT炸药的爆炸当量，引发了强大的爆炸。

研究表明，撞击冲击波瞬间将地球表面以下体积超过4亿立方米的花岗岩团撕裂成碎片，并挖掘出一个巨大的碗状坑，形成的坑的真实深度与直径之比是地球上同类坑中最高的。陨石坑底部填充的几百米厚的花岗岩碎片多由粒度为毫米的碎片组成，岩石的撞击破碎程度在地球陨石坑中极为罕见。

“通过对现有陨石坑数据的分析，宜兰行星碰撞事件是近10万年来地球上发生的最大撞击事件。”陈明说，碰撞发生在旧石器时代中后期，当时黑龙江中南部草原繁盛，森林茂密，动物繁盛。当时这个地区有人类活动的痕迹，猛犸象-毛犀动物群也是当时非常活跃的哺乳动物动物群。“这颗行星撞击造成的巨大爆炸，显然在陨石坑和周围方圆数十公里范围内造成了生态和环境灾难”。

依兰陨石坑形成后，这个巨大的碗状坑一度发展成湖泊。在最后一次冰川最大值期间，火山口的南缘被冰川强烈侵蚀，湖泊消失了。

为行星科学研究提供“实验室”

宇宙中恒星之间的碰撞是一种常见的自然现象。太阳系中很多固体行星都有行星撞击留下的地质遗迹，也就是陨石坑。目前，地球上已经发现了许多陨石坑，但这样的地质遗迹在中国非常罕见。

“中国对陨石坑的研究始于20世纪80年代初，过去，中国在国际陨石坑分布图上一直是一片空白。”多年来，陈明一直积极推动我国陨石坑科学的发展。2009年，岫岩陨石坑的发现填补了中国境内这一独特地质构造的空白。如今，依兰陨石坑的发现无疑使中国在这一领域向前迈进了一大步，为中国的行星科学和地质研究提供了一个珍贵的“天然陨石坑实验室”。