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为什么大多数的陨石看起来都像锥形体？天文学家这样回答

你可能认为流星就是天空中的闪光 ， 而它们落在地面上后便形成块状的陨石 。 但并不是所有的陨石都是块状的 。 有很大一部分的种类 ， 比如查理雅宾斯克（Chelyabinsk）留下的陨石 ， 就明显是锥形的 。 一组科学家认为他们知道了原因 。
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纽约大学的一组研究人员研究地球上的物体是如何通过侵蚀和喷发等力量形成自己的形状的 。 他们从他们过去的实验中注意到 ， 当水流流过一块固定的粘土时 ， 粘土会变成锥形 ， 他们认为这个现象同样适用于陨石 。
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图解：从液体中坠落的锥形物体
这项研究的通讯的作者雷夫·里斯特罗夫（LeifRistroph）告诉天文在线我们发现现在这些锥形陨石的背后有一个相同的故事 。 侵蚀创造了椎体 ， 而且幸运的是 ， 侵蚀所雕刻形成的椎体在飞行中也很稳定 。 ”
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从液体中坠落来模仿陨石
照片“：可浑撒·阿敏（美国国家科学院院刊）
【为什么大多数的陨石看起来都像锥形体？天文学家这样回答】长期以来 ， 科学家们一直试图弄清不同形状的物体在气体和液体这样的粘性物质中是如何传播的 ， 而纽约大学的研究小组则是通过研究流经粘土 ， 使其变成锥形的水流 。 在空气中运动的陨石比你想象的更类似这种情况 ， 因为这两者都涉及了一种软物体 ， 会有像是流动的力量从它们身边经过 。 但是他们之间在一个重要的方面是不同的：黏土在实验中 ， 水流流过时是处于固定位置的；但是流星是在风中飞行的 。 因此 ， 研究者们设计了一个实验来研究这些锥形陨石是如何形成的 。
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在实验阶段 ， 科学家们将许多的小锥形体从2英尺高的水缸以不同的角度放入 。 太窄的锥形体会翻动或者翻滚 ， 而太宽的锥形体会像落叶一样飘动和摇摆 。 但是根据发表在《美国国家科学院院刊》的论文 ， 以30到50度角下落的锥形在着陆时会保持原来的方向 。 这些锥形体看起来像是陨石发现者们所发现的样本 。
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但是这个实验并不能解释所有的问题；例如 ， 是空气将落到地面的热太空岩石侵蚀形成稳定的锥体 ， 还是这些物体在进入大气层时就已经形成正椎体了？这些就是研究人员下一步想解决的问题 。 研究第一学者柯文萨·阿敏（KhunsaAmin）这样告诉天文在线
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图解：锥形陨石
尽管如此 ， 这仍然值得我们去欣赏自然之美——不知何故 ， 有些流星在坠落到地球时大都保持着同一个方向 ， 而这要感谢物理学 。
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一旦岩石开始受到地球引力的影响 ， 事情就会变得很有趣 。 克林（Kring）和博斯洛（Boslough）写道：查理雅宾斯克（Chelyabinsk）小行星是在太平洋上空数千里的地方第一次感受到地球大气层的存在 。 在接下来的几十分钟里 ， 这块重达10000吨的岩石 ， 迅速、无声且未被看见地坠落下来 ， 以一个较小的角度穿过了稀薄的外逸层 ， 那里的平均分子自由路径比岩石直径20米要大得多 。 当它下落到中国和哈萨克斯坦时 ， 与分子的碰撞并没有减缓重力加速度 。 当它以东部时间3:20:20越过边界进入俄罗斯 ， 距离地面100千米时 ， 99.99997%的大气仍然在它的下方 。
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图解：俄罗斯Chelyabinsk陨石不同时间的降落照片（数字标记高度 ， 单位Km ， 引自Popova等 ， 2013）
由于小行星的移动速度远远超过了那些可以阻挡它的路程空气分子的速度 ， 这些分子开始堆积成一层压缩的高温等离子体 ， 推动冲击波向前移动 。 大气密度随着下落深度呈指数增长 ， 因此随着小行星的坠落 ， 等离子层增厚 ， 其光学不透明度迅速增加 。 大约一秒后 ， 在距离地面95千米处 ， 它变得足够亮 ， 以至于能在地面上观测到 。 那就是一个大事件即将发生的第一次警告 。
作者:RyanF.Mandelbaum
FY:幺幺
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