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紫金山天文臺等在超長隕落帶形成機制研究中取得進展

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  6月24日,《科學進展》(Science Advances)在線發表了中國科學院紫金山天文臺行星科學和深空探測研究部、中山大學、澳門科技大學,以及美國亞利桑那大學等合作完成的研究成果。該工作以阿勒泰超長鐵隕石隕落帶為研究對象,結合巖石礦物學、地球化學、數值模擬等多種手段,為超長隕落帶的形成機制提供了新穎且具有創新性的解釋。

  我國新疆阿勒泰地區發現了28噸、23噸、18噸、5噸、0.43噸等多塊大質量鐵隕石,目前發現的總質量超過74噸,國際官方命名為阿勒泰IIIE異常型鐵隕石。阿勒泰鐵隕石隕落帶總長達430千米,從新疆木壘縣沿西北方向一直貫穿至阿勒泰市郊小東溝附近,遠遠超過了常見的長度為幾千米-幾十千米的普通隕落帶,是世界上最長的隕落帶。在前人研究基礎上,研究運用美國加利福尼亞大學洛杉磯分校改進的中子活化方法,證實了這些鐵隕石個體的成分一致,內部礦物巖石結構相同,同屬于異常型的IIIE類鐵隕石,是同一次隕石隕落事件的結果。

  紫金山天文臺對阿勒泰隕落帶的形成機制進行數值模擬研究。模擬計算表明,一顆重量280-3440噸的小行星以~12-15千米/秒的速度闖入地球大氣層,小行星的入射角很低(~6.5-7.3°),并以“打水漂”的方式進入大氣層,飛行方向從東南向西北。模擬結果能夠較好地解釋阿勒泰鐵隕石的分布特征。該研究建立了近地小行星進入地球大氣層的動力學軌道演化模型,創新性地提出小行星低仰角撞擊的“打水漂”式軌道隕落機制,揭示了全球目前已知最長的阿勒泰隕落帶的形成之謎,為近地小行星撞擊危險走廊的高精度判別構建了新方法。

  研究得到中科院戰略性先導科技專項(B類)、國家重點研發計劃、民用航天技術預先研究項目、國家自然科學基金、紫金山天文臺小行星基金會等的支持。

  論文鏈接 

  圖1.阿勒泰隕石塊體分布圖。隕落帶西北端小東溝地區詳情見右上角的地圖,僅國際隕石學會報道的阿勒泰隕石塊體被列出(www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php)。

圖2.阿勒泰小行星運動方式的代表性模擬結果。橫軸上方為模擬塊體質量,阿勒泰鐵隕石實際分布見紅色橢圓。

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