右方是月表的照片，是1966年4月1日拍摄的历史照片，可清晰看见月表满布坑洞。 约39亿年前，太阳系内侧曾发生大撞击事件（Hevvy Bombardment），整个事件延 续了地质历史上非常短暂的时间--仅2000万年～1亿5000万年之久，这是天文学家 都认同的事；唯一争议之处，是引起大撞击事件的，究竟是小行星还是彗星。 　　 根据美国亚利桑纳大学（University of Arizona）和日本国立天文台（ational Astronomical Observatory）天文学家的研究，确定这是太阳系早期受到大量小行 星撞击的结果，而不是彗星造成的。他们认为，这些小行星应该都是来自火星与木 星之间的小行星带中，因受到木星等巨行星的轨道向太阳漂移的影响，使这些小行 星的轨道不稳定而纷纷扑向太阳系内侧，因此除了月球受到大量撞击之外，地球等 行星也无法避免，只是因地球表面的撞击痕迹受到有风化侵蚀与板块运动之故，大 多已被弥平。 　　 天文学家认为：在大撞击事件晚期之後，撞击行星或卫星的小天体，其实与大撞击 时期不同。由於在大撞击事件晚期（Late Heavy Bombardment或Lunar Cataclysm period），绝大部分的近地小行星（near-Earth asteroids，NEAs）都已变成碎片 ，散布在太阳系内侧各天体的表面。 　　 亚利桑纳大学的Strom过去35年来一直在研究太阳系各天体表面的陨石坑大小和分布 状况。他一直怀疑，太阳系内侧各天体表面的陨石坑，其实应该是由两群不同的小天 体所造成，但都苦无证据得以证明他的想法。直到近年来，全球近地小行星任务搜寻 的普及与精进，才能将水星至火星等天体表面的陨石坑直径与小行星的的大小进行比 对，研究其相关性。 　　 Strom等人利用比例定律（scaling laws）来推导陨石坑直径和小行星直径之间的关 系後，可以很明显地区分出有古老的和较年轻的两大群。换句话说，现在的小行星带 中，小行星直径与分布状态的关系，大约是在40亿年之前就已固定了。而且，在大撞 击时期的晚期，小行星带中的小行星无论直径大小为何，都无法逃避巨行星的重力扰 动而扑向太阳系内侧。 　　 这些天文学家认为：当木星、土星、天王星和海王星等气体巨行星几乎已经完全成形 之际，会将太阳系中的「残渣」--没有变成行星或卫星的一部份的物质，驱赶到太阳 系外侧区域，也就是现在的库伯带（Kuiper Belt，或译为古柏带）。在此过程中，这 些气体巨行星--尤其是木星-的轨道能量逐渐损失，因而造成它们的轨道逐渐向太阳系 内侧移动。这个木星轨道向太阳漂移的过程，又使得小行星带中，无论直径大或小的 小行星，都深受木星重力影响而改变它们的轨道，其中一些小行星被被甩出小行星带 以外，朝太阳系内侧移动，这才在大撞击事件晚期造成了另一波大量撞击事件。 　　 其他天文学家利用氩同位素放射性定年技术（argon-argon dating technique），测 定地球上发现的月球陨石融化时间--即月表被撞击、撞击碎片融化而抛入太空的时间 ，与前述的这个研究结果相当符合。经由这种太空化学的定年研究，他们发现所有的 月球撞击事件都发生在39亿年前--真是一场月球全球的大灾难！此外，各次阿波罗登 月计画所带回来的月球岩石标本分析结果显示：月表上有80％以上的陨石撞击坑，是 小行星撞出来的。 　　 综合上述个个研究，这些天文学家认为，彗星在太阳系内侧的大撞击事件中，只是个 配角。但是这个结论，却与目前天文界认为的：「地球上绝大部分的水是经由彗星撞 击地球带来的」的理论矛盾。Strom表示：经由彗星带到地球上的水，应该不超过地球 总水量的10％。 　　 39亿年前的大撞击事件，使得各天体的地表特徵被彻底改变，在地球或月球上或许还 可以找到比39亿年还老的岩石，但都是断垣残片，天文学家无法利用陨石撞击记录来 了解比39亿年还古久的地质历史。此外，如果真如其他地质证据所说的：地球曾在40 ～44亿年前拥有海洋，则这片海洋在小行星的猛烈撞击下，必定早就蒸发殆尽。 　　 Strom等人还提出一项假设：在大撞击事件晚期，因撞击的关系，可能会在地表下产生 一些热液系统（hydrothermal systems），很可能是早期生命发展的关键。他们估计 ：在此时期，地球上因撞击而形成直径在10～1000公里左右的陨石坑，至少有20,000 个以上。 　　 从陨石坑的地质记录来看，在大撞击事件完全结束之後，太阳系内侧各天体所受到的 撞击，绝大部分都是来自近地小行星。近地小行星通常是小行星带中比较小的，受到 所谓的「Yarkovsky效应（Yarkovsky Effect）」影响，这种大小的小行星会比较容易 向太阳系内侧漂移，使得其轨道可能会与地球轨道交错。Yarkovsky效应是指：小行星 受到太阳辐射後，小行星各个部分吸收与再辐射太阳能的比例不同，经过数千万年之 後，这种不均匀的能量足以推动直径约20公里左右的小行星，使其离开原本为共振区 （jovian resonance）或间隙带（gap）的稳定位置，最後才进入与地球会交错的轨 道。小行星愈小，受到Yarkovsky效应影响愈大。 　　 行星地质学家多年来一直尝试要利用陨石坑数量和其直径分布的关系，找出行星和月 亮表面的绝对年龄。但是，如果不知道撞击体的来源，就无法确定误差的范围。Strom 等人的研究，不但终於证实了Strom35年前的想法是正确的，而且可以经由大撞击时期 的撞击坑洞地质记录，来研究火星的地质历史，更反过来利用火星的撞击坑记录，得知 撞击曲线有两条--古老的，与年轻的。 　　 但是，这仅是太阳系内侧的状况，无法应用到太阳系外侧的天体上。唯一可能有用的 ，是利用陨石撞击速率精确地测定太阳系内侧天体的表面年龄後，再藉此推广到太阳 系外侧，以供研究外侧天体的地质状况。 参考资料： http://uanews.org/cgi-bin/WebObjects/UANews.woa/4/wa/SRStoryDetails?ArticleID=11692, 2005.09.15 * 转载自台北天文馆 -- 。○☆ ☆ 。○ 。。○oo 希望每次的相遇 都是美丽的悸动 。。○o ☆ ☆ -- o ╔╦╦╦╦╦╦╦╗o。心灵交流的桥梁 资讯传递的园地 建筑梦想的别境 o○。 。╠铭传╬筑梦别境╣ 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o ○╚╩╩╩╩╩╩╩╝○o From：59-121-163-18.dynamic.hine。 ○ 。。