月球上的石头会掉到地球上来吗?
会!太会了。
这几乎是一种必然。
证据呢?
不急,咱们先来了解两个事实。
事实一
月球的质量为0.0123个地球质量,引力也只有地球的六分之一,故月球上的逃逸速度只有2.38km/s,而如果速度达到1.32km/s,就能成为绕月球转的卫星。
这意味着,地球上的某些动能穿甲弹,如果在月球上打一发,那么就能让这发炮弹成为月球的卫星。
120毫米KEW-A1穿甲弹初速为1740米/秒。
事实二
地球轨道附近的流星体,最高速度可达每秒42公里,而地球的平均公转速度为每秒29.8公里,这意味着,如果流星体不是在追赶地球,而是与地球正面相撞的话,其进入大气层前的速度可达71.9公里每秒。
在地球上,因为浓密大气层的存在,陨石落地前不可能达到这样的高速,但月球上不同,月面上的真空度已经达到极高真空的范畴,这意味着撞击月球的某些流星体,其速度可以是每秒70多公里。
想象一下。当一颗流星体以每秒70公里左右的速度撞上月球时,撞击坑周围的岩石必然会被击飞,而击飞的岩石速度是很容易达到月球的逃逸速度,也就是2.38公里每秒的。
于是,从月球逃逸出来的岩石,有的直奔地球,而有的继续在轨道上漫游数万年,甚至十几万年,但最终,它们都被地球引力捕获,因为地球有清扫轨道的能力。
第一块被确认的月球陨石
人类第一次从月球上直接拿回石头是在1969年7月24日,这一天,阿波罗11号返回地球,并带回22公斤的月球石头。
所以,在此之前,即使某个人真的发现了一块月球陨石,他也只能当成一块普通陨石,因为他无法确认陨石的来历。
南极陨石搜寻计划,简称ANSMET,这是一个由NASA、美国国家科学基金会等共同赞助的南极陨石搜寻计划。
图为ANSMET的探险队员在南极发现一块陨石并准备回收,图片来自H. Raab。
ANSMET的探险队员在南极寻找陨石,图片来自NASA。
1982年1月17日,南极陨石搜寻计划中的探险成员,他们在南极阿伦山附近发现了一块陨石,随后,这块陨石被送往美国休斯顿空间中心进行处理和保管,由于该中心负责月球样品的处理和保管,所以研究人员很熟悉月球的岩石样品,他们在处理这块来自南极的陨石时,发现其结构特征与月球样品极其相似,最终确定,这是一块来自月球的陨石,并取名叫“阿伦山A81005”。
月球陨石“阿伦山A81005”,重31.4克。
最早发现的月球陨石
阿伦山A81005只是第一块被确认的月球陨石,但它并不是第一块被发现的。
1979年11月20日,日本的南极考察队在南极发现了一块代号为“Yamato 791197”的陨石,然而,由于当时缺乏经验,这块陨石被考察队误认为是普通的陨石。直到后来,与阿波罗登月计划取回的月球岩石比对后,这才知道,它一块月球陨石。
图为Yamato 791197陨石,重52.4克,材质为斜长岩角砾。
每克4万美元
地球上的月球陨石稀少,发现过程也非常缓慢。根据统计,发现的1000颗陨石中,只有1颗来自月球,其余绝大多数来自小行星带。截止1993年时,全世界才发现12块月球陨石,主要来自南极,只有一块代号为“Calcalong Creek”月球陨石来自澳大利亚。
根据学术期刊《极地研究》上缪秉魁的一篇论文上的数据显示,截止2000年,月球陨石数量才有31块。
本来,人们对月球陨石的兴趣并没有那么大。但后来,在澳大利亚发现的Calcalong Creek陨石在市场上标价4万美元每克,这可比钻石贵多了。于是,这激发了民间陨石爱好者对月球陨石的寻找,这也让月球陨石的发现速度大为提高。
截止2013年时,已公布发现的月球陨石165块,总重量65.2公斤。
笔者从圣路易斯华盛顿大学,地球与行星科学系的网站上查询到,截止2017年7月,已公布发现的月球陨石上升到353块,总重量206.31公斤,这相当于整个阿波罗计划中从月球直接带回岩石重量的54%,阿波罗计划各次登月任务共带回了381.7千克的月球岩石标本。
随着数量的增加,月球陨石的价格也不再那么高昂,目前的行情是600至4000美元每克。在国外,民众可以从网站上购买,但这是有风险的,他说他卖的就是月球陨石,但真的就是吗?而要找权威机构鉴定又是一件极其繁琐的事。
1978年,美国总统卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时,送了1克月球岩石样品给我国。这块样品随即被送到贵阳,让欧阳自远组织人员研究,而欧阳自远请来了国内近百位研究人员,他们把这1克月岩分成两半,0.5克保存起来,0.5克用于研究。后来,中国学者因为这0.5克月岩发表了14篇相关研究文章,并推断该样品是由阿波罗17号采集的。
这就是说,如果你捡到了一块陨石,它让你日思夜想,结果有一天梦中有人告诉你,这是一块月球石头,那么你惊醒过来后,在国内,你只能去找之前研究过月球石头的学者们鉴定,他们才是见过并研究过月球石头的人。
制作:寒木钓萌
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题目说的月球石头有两种,一种是宇航员从月球带回以来的月岩样品,一种是来自月球的陨石。月球的石头是不会自己掉到地球上来的。石头怎么会自己掉到天上去呢?如果你在月球的话,你就会这么认为。就像你在地球上,你脚下的石头会往天上掉吗?如果有人说这样的话,你肯定会认为这人神经有些不正常。有人会说,月球怎么能与地球比呢,它比地球小很多;又是在天上,它上面的石头难道不掉下来?
这两个问题,前一个是对的,月球的确比地球小很多,它只是一个地球的天然卫星。但又是太阳系质量最大的卫星。月球的直径为3476.28千米,约地球的四分之一;质量为7.349×10^22千克,约地球的八十一分之一。月球的重力约地球的六分之一。也就是说,地球上60千克的东西,到了月球就只有10千克,难怪宇航员在月球上一蹦就老高,走起来一跳一跳的。但虽然这样,月球的引力也还有地球的六分之一,所以,上面的物体是不可能自己掉出去的。
除非你给它一个力,比如说月球受到小行星撞击,使月球岩石被撞飞,达到逃逸速度。月球的逃逸速度是每秒2.4千米,就是说,能够达到一秒钟2.4千米速度飞行的石头才能“掉下”月球,掉出月球后,它如果向着地球飞来,被地球引力俘获,才会向地球落下,进入大气层,与大气高速摩擦会烧起来,小的还没有落到地球,就被烧完了,成为流星;大些的没烧完会掉到地球,成为陨石。月球陨石很稀少,同宇航员带回的月岩一样都非常贵重。
至于第二问,说月球在天上,这就是古人或科盲的问题了。在宇宙中所有的天体,都是悬浮在接近真空的空中,每个星体看别的星体都是在天上。如果你在月球上看地球,就是地球在天上。我们在地球看太阳月亮,它们都在天上。而且那些天上闪烁着的许多小星星,其实绝大多数是比我们地球大很多很多的恒星。所以,谁在天上只是一个感觉而已,在引力作用下,一切物质都被牢牢地吸引在星球上,并随着所在星球运行着。