题目

根据“撞击说”理论,设计一个模拟实验,说明环形山的形成过程

提问时间：2021-03-28

答案

古代人对月亮上的阴影有过许多猜测,产生了“嫦娥奔月”等美丽传说.随着科学的进步,人们解开了这个谜.人们通过天文望远镜看到月球上有许多坑穴,这些坑穴被天文学家称作环形山.据统计,月球上直径大于1千米的环形山有33000多个,大于1米的约100万个,它们占月球表面积的7％.最大的环形山是贝利环形山,直径达295千米.有的环形山中心有山峰或峰群,最高的可达2.5千米.
在太阳系内,环形山的存在很普遍.1965年,美国“水手4号”探测器发回的火星照片,证明火星上有环形山.1974年,人们通过“水手10号”发回的水星照片发现,水星同月球表面极为相似,也布满了密密麻麻的环形山.
此后,人们又相继从其它行星的表面上发现了许多环形山.环形山似乎是太阳系内各种星球表面的共同特征.特别是土卫一,它的直径不过400千米,但一个环形山的直径却达100千米.现在已知的最大的环形山是火星上的奥林匹斯盾状火山,它的直径达600千米.
地球上有环形山吗?现在已知地球上的环形山有几十个,主要分布在加拿大和澳大利亚,它们的直径大者100多千米,小者几千米,最有名的是美国亚利桑那州的亚利桑那陨石坑.
环形山是如何形成的呢?长期以来,人们提出了不少关于环形山形成原因的假说,比如旋涡说、气泡说、潮汐说、火山说和撞击说等.其中最有影响的是火山喷发说和陨星撞击说.

4日13时50分,美国宇航局"深度撞击"号发射的撞击舱成功撞击坦普尔一号彗星.中科院紫金山天文台的专家经初步分析发现,坦普尔一号彗星的彗核表面有一个环形山.
"炮轰"彗星的壮举吸引了全球的科学家和公众的关注.收看了CCTV的新闻直播, 并分析了美国宇航局公布的撞击彗星照片,中科院紫金山天文台王思潮研究员认为："深度撞击"所发射的撞击舱与彗星的碰撞相当强烈.碰撞发出的物质使彗星表面增亮不小,大量彗星物质抛射出来,溅射的范围达方圆几公里.当初预计撞击坑有一个操场大,几十米深,但由于抛射物质的亮度把撞击坑给遮住了,因此,暂时还不能看清撞击坑的情况.
这次撞击的命中率比预期的要高,撞击的精度相当惊人,紫金山天文台近地天体探测和太阳系天体研究团组副研究员赵海斌将此形象地比喻为："这次撞击就好比在一颗飞行的子弹上面,发射了一颗子弹,又打中了第三颗子弹.而所有的这一切都发生在离地球1.3亿公里的遥远距离."鉴于这样的难度,当初美国科学家预期的误差应该在1公里左右,但此次撞击的误差已经精确到了米.
分析显示,彗核的表面并不光滑,明显有丘陵的特征.最大特点是有一个环形山,环形山的直径接近1公里,估计为几十米直径大小的小行星或者彗星的彗核撞击所致.这个环形山的特征比较明显,应该处于中年时期.
另外,彗星彗核的颜色没有当初估计得那么深.按照科学家们的认识,该彗星彗核的颜色要比煤灰还要黑,现在看来,它的颜色介于黑灰色和深灰色之间.