青海陨石之谜:火流星落地前会熄灭,因为有辐射不能捡?

火流星有始无终

关注青海玉树火流星事件的朋友也许在新闻中注意到这么一个细节:从网友拍摄的视频看,那颗火流星先是出现在天空,在倾斜下落的过程中越来越亮,发出耀眼的光芒,过了一会儿火球碎成小块熄灭了。火流星烧完了吗?并没有。因为地震台给出了陨石撞击地面的地震波,几个监测站点的波图都显示它撞击到群山之中的某个地方,大地为之震颤!

地震台监测到陨石撞击产生的地震波

那么问题来了:众所周知我们地球的大气层越往上越稀薄、越往下越稠密,火流星与大气的摩擦应该越来越剧烈,为什么它没烧完就熄灭了呢?

火流星到达地面前就熄灭了

有朋友提出一个大胆的假设:因为陨石有宇宙辐射,辐射太强,火就灭了。意思是你们大家不要冒险去捡,有被辐射伤害的危险。

果真如此吗?老周今天来为你分析分析。

陨石有辐射?

有!不只是陨石有辐射,我们周围的一切、包括我们自己都有辐射产生,当然这里指的是电磁辐射。

在物理学里边,电磁辐射指的是电磁波,也就是搭载着能量的光。有些光我们能看得见,比如阳光、灯光、闪电发出的亮光,也包括陨石落地前熊熊燃烧的火流星发出的光芒。还有些辐射肉眼看不见,比如说X射线、紫外线、红外线还有微波等等。在靠近热源时我们的皮肤可以感觉到红外线的能量,感到它在发热,但眼睛却看不见这种光。

不同的温度会发出不同波长的红外光

事实上世间一切有质量的物体它都能辐射出光来,人眼只能接收到其中很小的一部分波长,我们称它为可见光。红外线光可以通过红外线测温仪探测到,现在在许多公共场所都安装了这种设备,它可以在几米之外就能看出你的体温是不是正常,因为不同的温度下它发出红外线的频率会有差别。

有些朋友担心陨石是不是会有电离辐射,这需要看陨石中是不是残留着放射性物质,比如铀、钚等等。放射性物质的原子不稳定,它会自动分裂成更小的原子,在这个过程中向外释放α粒子(氦的原子核)、β粒子(正电子)、γ射线或者中子,这些东西进入到人体后可能会破坏我们细胞中的DNA分子链,属于危险物质。

放射性物质有危险,应当远离

宇宙中存在放射性物质吗?当然有,我们地球中心之所以有5500℃的高温,大多是因为放射性物质衰变焖在里边发热引起的。但是地球表面物质的放射性非常弱,它们量极少。同样地,飘荡在太阳系中的小行星和石块里即便有放射性物质,它也会在几十亿年间衰变掉了,不会比地面上的辐射更大。

接触陨石是安全的

陨石为什么会燃烧?

我们的地球绕太阳运行的速度非常非常快,它的轨道平均半径达到1.5亿公里,每365天转一圈,你可以计算出它每秒钟要跑29.78公里!

小行星与地球的速度都很快

同样地,太空中的一些大小石块、小行星也在绕太阳高速运动。当它们顺着接近地球时,其速度差不多有11.2公里/秒,而当它们迎面而来时的相对速度能高达73.4公里/秒!冬天我们会搓手取暖,搓得越快手会越热,石头以如此高的速度进入大气层,它会因为剧烈摩擦而燃烧,变成一团明亮的火球。这就是我们常说的火流星。

火流星

那为什么它没烧完就熄灭了呢?

很简单,它的速度慢下来了。学过物理的你一定还记得自由落体定律,一个球从上往下掉落,由于地球重力加速度,它会越来越快。其实当我们做这个实验时有意忽略了空气阻力的影响,当球足够快、大气足够稠密时,空气阻力会越来越大,这个力会把球往上拽,把它的速度降下来,最后变成匀速运动。

石头的重力与它受到的阻力将达到平衡

嫦娥五号返回器在进入大气层时,就是利用空气的阻力进行的减速。其实不只是嫦娥五号,之前所有的飞船返回过程也都无一例外地运用了这个原理。当飞船的防热结构在空气中剧烈摩擦燃烧时,它的周围会形成炙热的等离子体层,这时候通信会中断,科学家称它“黑障”;当飞船速度降下来、温度下降、等离子层消失后,通信恢复,我们称为“出黑障区”。

飞船返回时会经历一个黑障区

陨石下落的过程也是一样,它先是以极快的速度进入大气层、外表越来越热、发出火光,与此同时它的速度会越来越慢、温度越来越低、火光也随之消失,在黑夜里就像是烧没了一样。

陨石的落地速度是多少?会不会造成伤害呢?一般来讲陨石会以91米/秒的速度掉落到地面,这个速度被称为落体的“终末速度”。

陨石会把地球砸出一个大坑吗?

这需要看它落地前的动能有多少。石头越大它的动能越大,越容易砸出坑来,小石块即便不能砸出深坑,穿透屋瓦打破头还是很容易的。

天降横财于斯人也

另一方面还要看这个陨石它下落的角度,像青海玉树的这块陨石,从视频看它下落的角度与地面大约呈十几度夹角,几乎是水平飞行的,在大气层里飞行的距离长,它最后的速度并不会很快。如果一颗陨石是大角度、几乎垂直掉下来,它减速的距离短,也许还没到终末速度就落地了,这时候就可能砸出个深坑,你就得从坑里刨陨石了。

阿拉伯沙漠中的陨石并没有坑

总之,火流星之所以熄灭,不是因为它有致命的辐射,也不一定是烧完了,而是由于空气的阻力把它的速度降了下来,它也就不再发出亮光啦!老周说这么多仅为科普,并不是鼓励你去捡陨石哦,青藏高原高寒缺氧,擅自闯入会危害生命,陨石虽宝贵,但不值得拿生命去冒险。