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陨石坑怎么长出了腿?澳洲荒野趴着一只4公里宽的“蜘蛛”

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NASA新公布的澳洲卫星照片里,一团浅色山脊向四周伸开,像只趴在红土地上的蜘蛛,横跨约4公里。这是古老的撞击遗迹,有个现成的名字——蜘蛛陨石坑。可一个坑,怎么会留下这么多弯曲的“腿”?



原报道采用的蜘蛛陨石坑影像。浅色“腿”是山脊,主体约4公里宽。Landsat 9于2026年9月20日拍摄,NASA于10月13日公布。图:NASA Earth Observatory / Michala Garrison,使用USGS Landsat数据。

先别把那几条“腿”连成整个坑的边缘。这处遗迹位于西澳大利亚的金伯利地区,整片撞击结构约13公里长、11公里宽。最抢眼的“蜘蛛”,只是它中央的一部分。

坑凹下去,中央却能抬起来

陨石撞向地面,很容易让人想到一只碗:中间凹下去,周围围着一圈高边。

但较大的撞击坑,形成时不会一直停在“凹下去”这一步。强烈冲击过后,坑底中央的岩石可以回弹、向上抬升,把原本较深的岩层带到更高的位置,形成中央隆起。

蜘蛛陨石坑保留下来的,就是这样一片中央隆起的残余。那些伸向四周的浅色条带,是相互叠置、发生过强烈变形的砂岩层。

撞击让岩层变了形,接下来,漫长的风化与侵蚀又改变了它们露出地面的样子。较容易侵蚀的岩石逐渐消退,耐侵蚀的砂岩留下,凸成一道道山脊。原先的撞击坑,也就越来越不像一个完整的圆碗。



同一地点的另一张观测:2000年8月11日,Terra卫星ASTER拍摄。浅色山脊突出于周围地形;这是假彩色图,植被显示为红色,不能把颜色变化理解成地貌近年发生了巨变。图:NASA / Jesse Allen;NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS及美日ASTER科学团队。

真正认出撞击的线索,比“蜘蛛腿”小得多

也正因为地形太特别,这里的成因曾让地质学家犯难。有人提出过火山解释;只盯着卫星照片的轮廓,很难把不同成因分开。

有力证据藏在岩石本身:研究人员在中央区域找到震裂锥。它们的岩面带着从尖端向外散开的纹路,呈锥状或扇状,是强烈冲击波通过岩石留下的构造。



震裂锥砂岩示例,摄于美国俄亥俄州Serpent Mound撞击结构,并非蜘蛛陨石坑。观察石面上向外散开的细纹,右下方锤头提供尺度。图:James St. John / Wikimedia Commons,CC BY 2.0。

这样的证据把问题从“地面长得像什么”,推进到了“岩石究竟受过什么力”。2013年公布的一份野外调查报告,也记录了中央隆起广泛分布的震裂锥,以及石英里的冲击变形。

此后的研究还把砂岩中的石英和锆石放到显微镜下。2021年发表的一项研究,分析了12个样品中的453颗锆石,发现其中19颗含有特定的孪晶结构,记录了晶体在冲击中发生的内部变形。

这些微小痕迹在空间上的不对称分布,为斜向撞击的解释提供了支持。想追查一颗陨石怎么撞来,有时得看一颗矿物内部的结构,而不是只看整座坑的轮廓。

至于这场撞击发生在哪一年,答案还没有这么清楚。识别出冲击变形,并不自动等于测出了撞击年龄。目前约6亿至9亿年前的估计,主要依据周围地区的地质关系;确切年代仍待进一步确定。

如果这处地方还没有名字,光看照片,你会把它叫作什么?

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