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自然界中的冲击波

自然界中的冲击波

作者：汤文辉文章来源：不详点击数：更新时间：2007-12-22

冲击波也叫激波。当能量在气体、液体或固体中突然释放，就会引起爆·炸，并在介质中产生冲击波。
雷电冲击波在自然力产生的冲击波中，最常见的是雷电冲击波。发生雷击时，能量以放电方式在一条很长的锯齿状通道中瞬间释放出来。瞬时释放出来的电能使放电区域的空气升温、增压和电离，其局部瞬间温度可达20000℃左右，压力可达约35个大气压。因为温度极高，空气分子会离解为原子，原子还会电离形成等离子体，原来不导电的气体变成很好的导电体。
地震冲击波在整个地球上，每年发生的地震约10万次，但只有10次左右是大地震。通常只有较大的地震才能产生冲击波，而且这种冲击波可能是非常惊人的。例如，里氏7级地震的震动程度相当于50个投放在日本广岛的原子弹的威力。
陨星撞击冲击波小陨星撞击地面的速度通常为210米/秒左右，比空气中的声速还慢，但大陨星撞击地面的速度可以是很高的。例如，地球上最大的、且又容易辨认的陨石坑是温卡巴陨石坑，它位于加拿大魁北克省北端，其直径约为3.5公里，最大深度435米。估计撞击地面的速度为14公里/秒。类似这种撞击也会在其它行星上发生，这种撞击会在陨星内部和被撞击星球的地层中产生非常强烈的冲击波。
宇宙中的冲击波太阳内部的核反应每秒辐射的能量相当于1000亿个百万吨级核炸弹爆·炸的TNT当量。在这些能量中，地球接受到的只占了百亿分之五，就是这些能量产生了地球上的雷暴雨、风和其它热现象。发生在太阳中的现象非常复杂，其中之一是不断发射由电子及氢、氮和其它重元素的核子组成的完全电离粒子流，这就是太阳风。太阳风的速度约400公里/秒，平均温度约10万摄氏度。太阳风能够把太阳的一部分磁力线拉出来形成粒子与磁场系统，这个系统与行星及其卫星、彗星、流星的相应系统发生相互作用，并在很大的范围内形成冲击波，冲击波厚度可达几千公里的惊人数值。
太阳耀斑是一种在靠近太阳黑子活动区、由磁能供给的太阳表面爆发，电离气体粒子以约1500公里／秒的速度喷入空间，喷射距离约18万公里，并在前方形成一冲击波。太阳耀斑的能量可达几十亿个百万吨级炸弹的量级。【《百科知识》第4期汤文辉文】
冲击波与生命
一般认为早期的大气成分主要是甲烷和氮气，太阳的辐射能和闪电的电能，通过冲击波的加热以及随后的稀疏波的冷却，可将它们转化为氨气。当然，火山喷发和陨星撞击也产生冲击波。不管是哪种冲击波形式，其能量在碳、氮、氧及氢的气体混合物内释放时，就会产生胺、亚胺、氰化氢、醇、醛、有机酸等等。这些产物发生反应，形成了在三磷酸腺苷(ATP)、脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)等构成生命和复制生命的基本单元。在外层空间的行星、彗星、流星和星际云中，也发现了生命基本单元的形成和有机物的演化所必需的基本物质。因此可以预期，在宇宙的其它地方也存在着生命。在产生形成生命的化学基元方面，冲击波的效率比紫外线辐射高1000至10亿倍，比闪电放电的效率高1000倍。所以，尽管从太阳那里接收紫外线的能量比从放电所得到的能量大150倍左右，但是，由于冲击波的效率高，由它产生出来的形成生命基元的产物也就多得多。因此，一些科学家认为，冲击波在生命形成的机制中具有非常重要的影响力。

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