射向地球的子弹圆锥形的定向陨石

我们在地球上发现的大多数陨石都是一些随机形状的碎片。但是当我们试图将这些碎片装回到一起时，就会发现其中大约25％的陨石在破碎之前，是圆锥形的，就像子弹头一样。科学家们把这些圆锥形状的石头成为“定向陨石”（orientedmeteorites）。

这个特殊的现象，引起了科学家们的注意。7月22日在线发表在美国国家科学院院刊（PNAS）上的一篇研究论文揭示了原因：当陨石落向地球时，大气层会将陨石雕刻成更具空气动力学的形状。

“这些实验讲述了定向陨石的起源，”领导这项研究的纽约大学数学物理学家LeifRistroph在一份声明中说。“陨石在飞行中与大气摩擦会产生高温，陨石表面会被熔化，导致陨石表面会空气动力学原理被重塑，从而可以雕刻锥形并最终到达地球上。”

实验室很难准确地复制流星在前往地球表面的路上所遇到的环境，但研究人员通过使用较软的材料和水以及将实验分成几部分来模拟这些因素。

首先，研究人员将软粘土球固定在湍急的水流中心，这是一块粗糙的岩石撞击大气层的粗略近似。科学家发现，粘土倾向于变形并侵蚀成锥形。

作为一个实验的一部分，附着在杆上的一块粘土在湍急的水中变形。图片来源：纽约大学应用数学实验室

但仅靠这个实验并不能解释太多。固定的粘土球并不能在水中自由的移动，这是一种非常不同的情况，流星并不能以某种方式固定自己。

因此，在第二步实验中，研究人员将不同种类的锥体放入水中，看看它们是如何下沉的。事实证明，锥头太尖或太钝的锥体往往会翻滚，就像任何其他形状的岩石一样。但是在这两个极端之间有特定角度的锥体，会在下沉过程中将尖端指向运动的方向，直到触及水底。

这两个实验一起表明，当满足某些条件时，流星体将在大气层的极端摩擦下形成圆锥形状。有时候那些圆锥形部分会帮助这些翻滚的岩石稳定下来，指向运动的方向。然后，当这些岩石撞击地面时，陨石猎人会经常遇到“定向陨石”状如弹头的残骸。