關注青海玉樹火流星事件的朋友也許在新聞中注意到這么一個細節:從網友拍攝的視訊看,那顆火流星先是出現在天空,在傾斜下落的過程中越來越亮,發出耀眼的光芒,過了一會兒火球碎成小塊熄滅了,火流星燒完了嗎?并沒有,因為地震臺給出了隕石撞擊地面的地震波,幾個監測站點的波圖都顯示它撞擊到群山之中的某個地方,大地為之震顫!
地震臺監測到隕石撞擊產生的地震波
那么問題來了:眾所周知我們地球的大氣層越往上越稀薄、越往下越稠密,火流星與大氣的摩擦應該越來越劇烈,為什么它沒燒完就熄滅了呢?
火流星到達地面前就熄滅了
有朋友提出一個大膽的假設:因為隕石有宇宙輻射,輻射太強,火就滅了,意思是你們大家不要冒險去撿,有被輻射傷害的危險。
果真如此嗎?老周今天來為你分析分析,
有!不只是隕石有輻射,我們周圍的一切、包括我們自己都有輻射產生,當然這里指的是電磁輻射。
在物理學里邊,電磁輻射指的是電磁波,也就是搭載著能量的光。有些光我們能看得見,比如陽光、燈光、閃電發出的亮光,也包括隕石落地前熊熊燃燒的火流星發出的光芒。還有些輻射肉眼看不見,比如說X射線、紫外線、紅外線還有微波等等。在靠近熱源時我們的皮膚可以感覺到紅外線的能量,感到它在發熱,但眼睛卻看不見這種光。
不同的溫度會發出不同波長的紅外光
事實上世間一切有質量的物體它都能輻射出光來,人眼只能接收到其中很小的一部分波長,我們稱它為可見光,紅外線光可以通過紅外線測溫儀探測到,現在在許多公共場所都安裝了這種設備,它可以在幾米之外就能看出你的體溫是不是正常,因為不同的溫度下它發出紅外線的頻率會有差別,
有些朋友擔心隕石是不是會有電離輻射,這需要看隕石中是不是殘留著放射性物質,比如鈾、钚等等,放射性物質的原子不穩定,它會自動分裂成更小的原子,在這個過程中向外釋放α粒子(氦的原子核)、β粒子(正電子)、γ射線或者中子,這些東西進入到人體后可能會破壞我們細胞中的DNA分子鏈,屬于危險物質,
放射性物質有危險,應當遠離
宇宙中存在放射性物質嗎?當然有,我們地球中心之所以有5500℃的高溫,大多是因為放射性物質衰變悶在里邊發熱引起的。但是地球表面物質的放射性非常弱,它們量極少,同樣地,飄蕩在太陽系中的小行星和石塊里即便有放射性物質,它也會在幾十億年間衰變掉了,不會比地面上的輻射更大。
接觸隕石是安全的
我們的地球繞太陽運行的速度非常非常快,它的軌道平均半徑達到1.5億公里,每365天轉一圈,你可以計算出它每秒鐘要跑29.78公里!
小行星與地球的速度都很快
同樣地,太空中的一些大小石塊、小行星也在繞太陽高速運動,當它們順著方向接近地球時,其速度差不多有11.2公里/秒,而當它們迎面而來時的相對速度能高達73.4公里/秒!冬天我們會搓手取暖,搓得越快手會越熱,石頭以如此高的速度進入大氣層,它會因為劇烈摩擦而燃燒,變成一團明亮的火球。這就是我們常說的火流星,
火流星
很簡單,它的速度慢下來了,學過物理的你一定還記得自由落體定律,一個球從上往下掉落,由于地球重力加速度,它會越來越快。其實當我們做這個實驗時有意忽略了空氣阻力的影響,當球足夠快、大氣足夠稠密時,空氣阻力會越來越大,這個力會把球往上拽,把它的速度降下來,最后變成勻速運動。
石頭的重力與它受到的阻力將達到平衡
嫦娥五號返回器在進入大氣層時,就是利用空氣的阻力進行的減速,其實不只是嫦娥五號,之前所有的飛船返回過程也都無一例外地運用了這個原理,當飛船的防熱結構在空氣中劇烈摩擦燃燒時,它的周圍會形成炙熱的等離子體層,這時候通信會中斷,科學家稱它“黑障”;當飛船速度降下來、溫度下降、等離子層消失后,通信恢復,我們稱為“出黑障區”,
飛船返回時會經歷一個黑障區
隕石下落的過程也是一樣,它先是以極快的速度進入大氣層、外表越來越熱、發出火光,與此同時它的速度會越來越慢、溫度越來越低、火光也隨之消失,在黑夜里就像是燒沒了一樣,
隕石的落地速度是多少?會不會造成傷害呢?一般來講隕石會以91米/秒的速度掉落到地面,這個速度被稱為落體的“終末速度”。
這需要看它落地前的動能有多少。石頭越大它的動能越大,越容易砸出坑來,小石塊即便不能砸出深坑,穿透屋瓦打破頭還是很容易的。
天降橫財于斯人也
另一方面還要看這個隕石它下落的角度,像青海玉樹的這塊隕石,從視訊看它下落的角度與地面大約呈十幾度夾角,幾乎是水平飛行的,在大氣層里飛行的距離長,它最后的速度并不會很快,如果一顆隕石是大角度、幾乎垂直掉下來,它減速的距離短,也許還沒到終末速度就落地了,這時候就可能砸出個深坑,你就得從坑里刨隕石了。
阿拉伯沙漠中的隕石并沒有坑
總之,火流星之所以熄滅,不是因為它有致命的輻射,也不一定是燒完了,而是由于空氣的阻力把它的速度降了下來,它也就不再發出亮光啦!老周說這么多僅為科普,并不是鼓勵你去撿隕石哦,青藏高原高寒缺氧,擅自闖入會危害生命,隕石雖寶貴,但不值得拿生命去冒險,
有輻射嗎?
我出發了,已在去撿隕石的路上。