位在美国亚利桑纳州北区的大陨石坑（Meteor Crater）是全球第一个确认是陨石撞击地形，也是全球被研究的最彻底的陨石坑。虽然科学家知道它是陨石坑已经很久了，但却一直有个谜题未解：陨石撞击过程中，应该会因撞击产生的高热，使得撞击点附近的岩石被融化后再重新固结成岩石，然而科学家却未在陨石坑附近发现这些高温融化岩石。

亚利桑纳州立大学（University of Arizona）H. Jay Melosh和Gareth Collins等人，经过多年研究后认为：一颗铁陨石约在50000年前撞击该地点而形成陨石坑，不过，这颗铁陨石下坠的速度非常慢，因此撞击过程中不会产生高温融化岩石。而这也是为何科学家找破头都找不到这类岩石的原因。相关论文发表在2005年3月10日出版的自然（Nature）期刊中。

大陨石坑，又称为巴林格陨石坑（Barringer Meteorite Crater），深约170公尺，宽约1.25公里，足以容纳20个足球场。先前的科学研究认为，要形成这么大的陨石坑洞，则陨石触及地表时的速度，可能介在每秒15～20公里之间。

大陨石坑。这张照片是从陨石坑东缘拍摄。(Photo: David A. Kring, Lunar and Planetary Laboratory)
Melosh等人重新进行数值模拟计算陨石进入大气层后会如何分裂、如何减速的过程。计算结果显示：陨石的原始重量高达30万吨、直径约40公尺时，当它进入大气层后，其中一半会碎裂成小片，而另一半则以每秒12公里的速度撞击地面。这个速度比目前全世界最快的飞机X-43A scramjet还快4倍，比最有威力的来福枪发射的子弹还快10倍以上！可是，这个速度在陨石中却是相当慢的，慢到无法使岩石融化。

这张照片是从陨石坑西缘拍摄。(Photo: David A. Kring, Lunar and Planetary Laboratory)
科学家长久以来利用各种方式去解释大陨石坑缺乏高温融化岩石的现象，例如：撞击时，岩石中的水分被蒸发，促使高温融化岩石变成非常微小的粒子状态；或是，岩石中的碳酸岩爆炸，汽化成二氧化碳消失在空气中...等等。无论如何解释，总有漏洞。但如果将大气造成陨石碎裂的因素考虑进去，则所有事情看来都非常合理。

Melosh表示：小流星体撞击地球时，地球大气是个非常有效、但带有选择性的屏障。即使是很坚固的铁陨石，但当它触及地球大气层时，约距地面14公里高时（平流层内），大气压力还是会让陨石碎裂；一旦陨石碎裂之后，空气阻力又使陨石坠落速度更慢，且愈接近地面，空气愈密，大气阻力也愈强，最后便使得撞击力道减弱。

矿业工程师Daniel M. Barringer（上述巴林格陨石坑的命名来源）曾详细测量整个陨石坑方圆10公里内的铁陨石的重量，重量小至1磅，大至上千磅，并将之绘成分布图。巴林格于1909年将这份分布图交给美国国家科学研究院（National Academy of Sciences）珍藏。Melosh利用这份分布图的拷贝仔细研究之后，认为陨石坠落当时，在约距地面5公里高时，大部分的陨石碎片形成直径约200公尺、像薄饼一样的形状。在距地面15公里高到它触及地面之前，陨石已经先释放出6.5百万吨的能量，在陨石行进的前方形成像「安全气囊」一样的功能，如同1908年西伯利亚通古斯（Tunguska）陨石造成遍地倒树的景象。最后当这些陨石碎片终于撞击到地表时，只释放出2.5百万吨的能量，相当于2.5吨TNT炸药爆炸的能量。

美国行星科学研究所（Planetary Science Institute）的Elisabetta Pierazzo和Natasha Artemieva也在进行大陨石坑撞击的模拟，与Melosh等人是分别独立进行的研究，但她们的研究结果却与Melosh等人非常近似，因此目前科学界已认同关于Melosh等人的研究结果。

出处来源：http://www.tam.gov.tw/news/2005/200503/05031101.htm