湖南陨星水漂状撞击坑群
在整个太阳系岩质星球上
都是独一无二的地貌，
称得上是宇宙奇观！
她主要位于湘中乡村地带，
也是湖南近现代杰出人物的出生地
可谓是“湖南龙脉”！
雪峰以东，洞庭以南，
湘江以西，衡山以北；
山岳精神，水川灵动；
惟楚有才，于斯为盛！
前言：
湖南疑似水漂状陨星撞击坑群是一个前后跨越150多公里，在整个太阳系的行星和卫星上绝无仅有，未来将是一个世界级的地质公园，但要成功实现她的科学研究论证和社会文化和经济价值是一项艰巨的工程：
一、科研论证：
1、水漂状跳跃的物理原理。
2、水漂状跳跃的天文条件。
3、卫星地图地形地貌分析。
4、根据本区域现有地质资料分析，结合地形地貌特征，作出成坑和地形演化预判，作出大概撞击时间预判，为下一步实地的地质调查和勘探提供向。
以上步骤已基本完成
5、以岩石和矿物冲击变质特征探索为核心内容，包括地形、地貌、地质构造、岩石、陨石、化石、坑形演化等多方面的野外实地调查和考察。
6、地质样品取样分析，发现冲击变质、矿物、陨石及化石等证据。
7、地质钻探获取垂直深度地质构造证据。
8、实验室微观分析地质钻探岩石，确定冲击变质等证据。
9、撰写学术论文，获得国际认可。
研究要继续下去，
并且实现其经济、文化和社会价值，
需要有
政府的支持、
权威专家的主持、
湖南乡亲的支持，
以及志同道合的朋友合作。
正文：
壹.
水漂状跳跃之
物理原理及应用
一. 物理原理
流速越大，液压越小。
当石头低角度掠过水面时，在水中会产生一条流线。流线上的水被石头快速推动，形成较快的速度，流速越大，液压越小；而流线下的水是相对静止的，液压较大。于是，流线上下两部分不同流速的水便会产生一个向上的压力。
当这个 向上的压力 大于 石头的重力 时，石头就会被弹起，跃出水面，这样的情况重复多次，石头就会出现在水面上跳跃的情况。
水漂，就是这样诞生的。
法国物理学家 利德里克·博凯 Lydéric Bocquet 经过反复尝试，打好水漂的奥秘关键在于角度: 当石块入射角（incidence angle β）为 20度时，它在水面上弹跳的次数最多，这就是“打水漂的黄金角度”。
二. 怎样打好水漂
1、晴朗无风时，找一块安全又平缓边岸的平静水面。
2、选扁平（直径约6厘米，厚度约6毫米）、近圆形、表面光滑的石块。
圆润光滑的石块表面有利于减少水面的阻力，尽量形成最大的流速。小孩可选择稍小的石块。
3、拿好石块。
拇指和中指捏住石块，食指尖按住石块边缘。
4、石块的入水黄金角度。
5、类似于陀螺原理，让石块旋转越快，姿态越稳定。
在甩出石块的时候，食指尖要用力带一下，才能使石块 高速旋转，这个旋转对稳定石块非常重要。
6、扔石块时，全身动作配合，一气呵成。
用最大的初始力量给石块以最快的初始速度！初始速度越快，也意味着石块动能越大，打的水漂就越多。
2013年，美国人Kurt Steiner创下88次弹跳的惊人纪录。抛掷石块时，只有当初速度超过2.5m/s时，弹跳才会发生。破世界记录需要的速度要12m/s以上。
7、同上，初始力量越大，打得越远。
2016年，英国男子Dougie Isaacs，打破世界记录，达121米远。每一次石块与水面碰撞都会损耗掉一定的能量，从而降低石块的速度和动能，当前进的能量降低到一定程度时，石块便会直接沉入水中。
打水漂是一项有趣而又经济的运动，
是力量与技巧完美结合的运动，
男女老少皆宜。
它是我们小时候的趣事之一，
也是科学家们喜欢研究的物理运动，
并被广泛运用于诸多科技领域。
三. 太空水漂：跳跃式再入
嫦娥五号T1探测器 返回地面路线示意图 图源： 络
这是中国继前苏联的探测器（Zond)6-8号之后，第二个成功实施航天器从月球轨道返回，以“太空水漂—跳跃式再入 （Skip Re-entry）重返地面的国家。
此项技术为嫦娥五号于今年（2019）年底实施从月球采样返回的任务顺利实施奠定了坚实基础。
这和其他航天器返回地面有何区别呢？
为什么要用太空水漂技术返回呢？
航天器返回再入大气层示意图 图源： 络+修改
a: 低轨飞船（约每秒7.9千米） 弹道式再入
b: 航天飞机（约每秒8.0千米） 滑翔式再入
c: 探月飞船 （约每秒11千米） 跳跃式再入
探月飞船从月球返回地球过程中，由于受到 月球引力加速 的作用，在进入地球轨道之前，速度已达地球逃逸速度(每秒11.2公里)。
引力弹弓加速示意图 图源： 络
在进入大气层之前，轨道舱将返回舱送到预定地点后分离。轨道舱继续留在太空中作业，返回舱 则要 按时回家。
轨道舱卫星 和 返回舱 图源： 络
这时，如果返回舱采用简单的 大角度 弹道式再入(ballistic re-entry), 会形成 10~16g的过载 和 1800摄氏度 的高温，这对于宇航员来说是致命的。
返回舱再入大气层 图源： 络
航天科学家必须解决降落速度过快而产生的问题。我们知道打水漂时， “蹦”过几次的石子速度越来越慢，跳跃距离越来越短，最后缓缓沉入水中。
这个自然现象给航天科学家以启发，发明了“太空水漂—跳跃式再入 （Skip Re-entry）”的技术:
从月球回来的返回舱速度更快，再入角度更需精确掌握，以便形成弹跳减速后会再入大气层。既不会因为角度太大而以弹道式轨迹坠落，也不会因为角度太小，减速不够，弹回太空后逃离地球。
“跳跃式再入”轨迹图 图源： 络
当返回舱以较小的再入角度进入地球大气层时，特殊设计的底面划过空气时也会产生一条流线，并且由于超高的速度而产生巨大的向上压力差，形成巨大的升力，返回舱从而被大气层“弹”回到太空。
经过大气层的“刹车”，返回舱将减至逃逸速度以下，在太空飞行一段距离后，由于 地球引力的作用，返回舱被迫下降，再次进入大气层，并以较小速度返回地球，这样可大大减小过载并提高着陆精确度。
贰.
水漂状撞击之
案例及天文条件
在宇宙空间，
水漂状跳跃既可以在液体上实现，
也可以在气体上实现，
只要条件具备
当然也可以在固体的星球表面实现。
唯一案例: 里奥夸尔托陨石坑群
科学家发现小角度撞击地貌（椭圆形环形山）在布满陨石坑的月球、火星和金星上都十分稀少，地球上情况也是如此。
直到1990年，阿根廷一位业余天文学者空军上尉Ruben Lianza发现一串奇怪的泪珠状凹陷（a set of odd teardrop-shaped depressions），并拍下航空照片，引起美国和阿根廷科学家的注意和研究，后来被证实为里奥夸尔托陨石坑群（Río Cuarto craters），它是目前唯一在地球上证实的低角度撞击形成的一星多坑。
里奥夸尔陨石坑群 地理位置图 图源： 络
坑群中间两坑 The Twins 航拍照 图源： 络
他一共有10个凹陷，其中4个尺寸比较大。从上图中可以看出最北面的第一个撞击坑（the “Northern Basin”）, 宽度约1100米，双胞胎撞击坑西边这个宽度约700米，说明撞击的小星体只是一块直径在四五百米以内的巨大石头。
小行星撞击角度示意图 自创图
科学家分析其是一个碳质球粒陨石小行星从东北方向，以一个不大于15度的角度撞击地面，碎裂的小块继续跳跃前进，多次撞击地面形成了泪珠状坑群。
为什么这个小个头没有被地球引力所捕获，以弹道式轨道坠落，以大角度撞击地面呢？
答案是：
它以超第二宇宙速度（11.2km/s）和
小角度（约15度）与地表相撞。
以上事实说明陨星与岩质星球之间的星际撞击规律：
1、撞击角度越小，发生的概率也越小
2、撞击角度接近90度的，撞击坑近圆形
45度左右的，接近椭圆形；
3、撞击角度20度左右的，相撞的速度
必定大大超过被撞击星球的逃逸
速度，就会形成水漂状坑群。
所以，地球上形成水漂状撞击的必要条件是：
1、两者的相撞速度大大高于地球的
逃逸速度（11.2km/s）；
2、小星体轨道与地球表面的夹角在
20度左右；
3、小星体的体积和质量较大。
此处请您思考下：
为什么第三个坑表为2-2呢？
总数不是5个，而是4个呢？
那么里奥夸尔托陨石坑群
范围很小都被发现了，
反而湖南这么大的坑群此前没有谁提及呢？
也许是其范围过于广大，
就算在飞机上也难寻得全貌；
况且它还藏于大麓。
所以实在难以发现！
叁、
我的最初线索：
“柚子形”首坑
2017年，我在谷歌地图上查看家乡湘乡市栗山镇的卫星地图时，偶然发现了一个“柚子形”的环形山脉。
这个形状让我感觉到其形成的力量非常特别：
1、首坑呈对称状柚子形，带有明显的方向性，呈东南往西北走向；
2、这个坑直径约20公里，显示出是由非常巨大的力量塑造出来的；
3、对称轴两边的山峰高度有明显的规律渐变,坑中心的对称轴也有明显的规律，显示出这个力量有一个“非常弱 – 弱 – 强 – 弱”变化的过程。这里的“非常弱”也只是相对这里的“强”来说的，实际上也是山崩地裂的。
这些形状和力量的关系让我想到只有一个原因：
巨大陨星
以超过第二宇宙速度和
较小角度（30度左右）
撞击此处。
陨星撞击角度示意图 自制图
这样的撞击方式也是形成水漂状跳跃的前提条件，我通过这个坑显示的明确方向，从而找到了后面其他几个坑。
肆.
坑群大部分得以幸存，
但难辨全貌
一、在扬子克拉通（地台）的南边，得以幸存
亚洲构造分布略图 图源： 络
中国的克拉通区域比较少，造山带面积占比很大，而且特别活跃，陨星撞击坑如果处于克拉通（地台）之上，就比较容易保存下来；反之就会破裂变形，甚至消失。
扬子克拉通位置图 图源： 络
坑群主要位于晚元古代固结的扬子克拉通（地台）和早古生代造山带的交界处，前几个坑位于造山带，而末尾两坑处于克拉通之上。这个区域在古生代以后地质活动比较温和，所以坑群大部分面貌得以幸存，第一坑和最后两坑留给我们很多探寻的线索。
二、范围巨大，藏于大麓：
坑群周围地貌 自制图
撞击从衡山西北处江南丘陵开始，
然后冲向雪峰山东边余脉，
结尾于洞庭湖平原以南。
跨越150公里，范围巨大。
整个坑群藏于江南丘陵和雪峰山脉末端，
正所谓：
不识庐山真面目，
只缘身在此山中！
除了以上难以辨认的原因，坑群中第二个坑和第三个坑的样子是最具有迷惑性的地方。
他们并不像水漂状撞击形成的：两者挨得太紧，第三坑的方向不符合整体撞击的方向。
这个谜团就是前面我提到请您思考的地方，它困扰我很久，但最终也得到比较合理的解释，且听我慢慢道来！
伍
地形地貌现状、
坑群原貌和演化过程
一、问题和疑惑
大概一看，这五个坑大体形成了一个疑似水漂状撞击坑群。但细看之下，坑群的地貌却有许多不符合水漂状撞击物理规律的地方：
坑群中轴线长度和角度 自制图
湖南陨星水漂状撞击坑群宽度 自制图
根据上面两图可看出几个值得怀疑的问题：
1、第一、四和五坑的形状比较规则完整，
而第二和第三坑形状则不规则完整；
2、第二、四和五坑方向一致，而第一和
第三坑变化太大， 不符合水漂状跳跃
的规律；
3、第三坑的宽度大大大于其他各坑，也
不符合水漂状跳跃的规律；
4、各坑之间的距离没有规律可循。
显而易见：这个坑群有些地方明显不符合水漂状跳跃形成的地貌。但我一直坚信这几个坑肯定是水漂状撞击形成的。
二、寻找线索
线索一： 坑群处于比较特殊的地理位置。
中国3D地貌图 图源：Anton Balazh
中国阶梯地势图 图源： 络
坑群处于在第二和第三地势阶梯交界处，海拔差距大。
线索二：约80公里的扇形滑坡地貌区域。
扇形山脉区域示意图 自制图
这个扇形区域位于第二坑和第三坑的中间和右侧，山脉的走势极其特殊，形成一种塌方和滑坡的感觉，加上此地正好是雪峰山的边缘地带，海拔差很大，撞击之前可能到处是悬崖峭壁，这让我茅塞顿开，从而解开谜团！
根据以上线索，我复原出理论上的撞击坑只有四个：
理论上的坑群图 自制图
现状图 自制图
对比两图可以看出，
第一坑向右上方发生了较大的位移，
角度上的也有约30度的偏移；
最大的不同是：
第二坑面目全非，
这也是很多人没能发现坑群的最重要原因。
三、解开第二坑之谜
1、第二坑撞击前的样子
撞击前，此处左边是雪峰山脉，右侧是平原，海拔差很大
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