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第8章 天文地理之谜(7)

实际上,地球每天都被太空里的不速之客“撞上”,只不过这些流星的碎屑、陨石微不足道,无伤大雅。至于灾难性的乃至完全毁灭性的“大碰撞”,也并非超乎现实的想象。一旦发生,它所释放的能量足以摧毁地球文明。

茫茫太空中,各种天体来回运行穿梭。总的来说,各种星体的运行都有一定的轨迹,大家“井水不犯河水”。但是,偌大宇宙太空,也绝非秩序井然。

天体运行中的“交通事故”经常发生。一些天文学家指出,对地球威胁最大的是彗星和小行星。彗星主要在太阳系的外部边缘上游荡,但它们的轨道常常急剧地倾向地球的轨道。这种情形就像双向高速公路行车,反方向的车辆不断迎面而过,也不断有人从旁边的快车道超车。不过彗星的物质构成比较稀薄,与其相比,太阳系小行星对地球人类的威胁要大得多。它们主要集中在火星与木星轨道之间的广阔地带(小行星带),和太阳的平均距离为2.8个天文单位。小行星带属于太阳系里的“是非之地”,其中的小行星们常常互相碰撞;结果是一些遭到“排挤”的小行星或者向外运动逸出太阳系,或者“慌不择路”地向内运动靠近类地的石质行星,与金星、地-月系统、火星相撞,甚至“犯上作乱”地冲撞“掌门人”——太阳。

还有许多小行星不在主环带(即小行星带)中而在地球附近,它们与太阳的平均距离和地球差不多,被称为近地小行星。长期以来人类一直警觉地监视这些可能“图谋不轨”的邻居,并为它们建立档案。近地小行星可分为阿莫尔型(Amor)、阿波罗型(Apollo)和阿顿型(Aten)。阿莫尔型(国际编号1221号)小行星已发现90多颗,直径最大的38千米,平均约10亿年有一颗碰撞地球;阿波罗型(国际编号1862号)已知不到100颗,直径最大为8千米,估计总数超过1000多颗,平均约每3亿年有一颗会碰撞地球;阿顿型(国际编号2062号)已发现10颗,估计总数约百颗,直径从几十米到2千米,平均约1亿年有一颗会撞向地球,被人类认为是最危险的天体。

天文学家认为,近地小行星中直径小于数十米的一般不会对地球构成威胁,因为它们极少能穿透大气层,往往在与大气摩擦时产生巨大热量而燃烧殆尽。可对地球构成威胁的是直径大约100米及100米以上的小行星。专家认为直径1千米以上的中等小行星对地球的威胁最大,这样的小行星不仅数量比较多,而且它们撞击地球的机会也相对比较大。情况如果发生,可能导致世界上1/4的人口死亡,同时会释放出极其巨大的能量。假定一颗密度为每立方厘米3克、平均速度为每秒20千米、直径1千米的小行星撞上地球,它所造成的冲击相当于数十亿吨黄色炸药的爆炸力,为1945年在广岛上空爆炸的原子弹释放能量的几百万倍。

事实上从诞生伊始,地球便在漫长的年代里不断受到撞击。说起来人类应感谢这些小行星和彗星,因为正是它们给地球带来水或其他生命出现所需的有机物质。天文学家认为,大约45亿年前,太阳系从一团旋转的气体和尘埃云中诞生。各种星子、岩石等物质凝聚融合为行星,地球也是其中一颗。由于岩石在互相碰撞中释放出巨大的能量,地球起初热度很高,是一个熔融的球体,表面的水、二氧化碳、氨、甲烷等挥发性的物质都沸腾逸散了。随着岩石轰击的逐渐减弱,地球慢慢冷却下来,地壳凝结成固体。这时来自太阳系边缘的寒冷的彗星,携带着水等有机物质来到地球,生命进化由此拉开了序幕。在对地球上分布最广泛的气态有机分子——多环芳香烃(PAH)研究之后,美国研究人员提出:“在我们行星历史早期的某一时刻,包含着这些分子的冰状颗粒可能被裹入彗星或流星内部,并被运送到地球上。”它们或许进化为更加复杂的分子,从而在地球上播下了生命的种子。

由此我们应当感谢这些不速之客。当然,它们的光临并非总给地球带来幸运。

古生物学家认为,在地球进化史上几次50%以上的物种灭绝事件,都是由于小行星或彗星撞击地球造成的。如5.05亿年前和4.38亿年前海洋生物的灭绝,3.6亿年前海洋和陆地有机体的灭绝,以及6500万年前统治地球1亿多年的恐龙的灭绝。特别是恐龙的灭绝,一直以来最为人们关注。科学家们曾提出过种种假设,近来有越来越多的研究人员认为,这种庞然大物的灭绝是小行星撞击造成的。他们描绘了当时的图景:一个巨大的火球撞入地壳中,引发了全球性的地震和海啸。

尘埃遮天蔽日,黑暗持续了几个月;接着酸雨开始落下,地球表面形成了厚达几厘米的沉积物。撞击之后,地球气温急剧下降,经过几个世纪又缓慢上升;正是在这个时期,恐龙消失了,地球上3/4的物种也消失了……

如果说上述撞击事件因距离我们太远,只能凭推测和想象,那么发生在20世纪初的许多事件,则让我们真切地感到它的威力和可怕。1908年6月30日凌晨,一个来自太空的火球拖着长达800千米的尾巴在距贝加尔湖西北800千米的通古斯河谷上空爆炸。强烈的冲击波击倒了大片的森林,酿成一场冲天大火,浓烟滚滚,积聚成的黑云许久不散。爆炸声甚至传到了遥远的伦敦。后来人们发现在爆炸中心出现了一个巨大的“坑”,周围3000米的范围内形成了200多个直径1~50米的洞穴,30~60千米范围内的树木全部倒下,树根齐刷刷地冲着爆炸中心。大约1500只驯鹿死于大火,所幸没有人员死亡。这一事件被称为“通古斯事件”。由于在现场没有找到陨石碎片,几十年来,科学家们一直在苦苦探索。最近有一种解释为越来越多的人接受:一颗直径30米的石质小行星以15千米/秒的速度从东北方向以30度角进入大气层,向地球冲去,冲击波的震荡和压力使小行星化解,当辐射能达到临界值时发生了爆炸,威力相当于1000多万吨TNT能量。让人庆幸的是,它发生在荒凉的西伯利亚地区,而不是一个人口稠密地。它虽然当时没有直接造成人员死亡,但使周围牧民受到了辐射。

在他们及其后代身上,后来出现了许多怪病,像广岛原子弹事件的受害者那样。

天文学家发现在不到百年的时间里,已发生过许多次近地小行星与地球近距离“照面”的情形,真是“险象环生”。1932年,最早发现的阿莫尔型小行星离地球最近时只有2200万千米,令天文学家吃惊不小。1989年,由于新闻报道的失误,在“1989FC”小行星远离地球半年之后,曾引起一场轰动世界的“小行星可能撞击地球”的风波。1991年1月18日,人们发现“1991BA”小行星在离地球仅17万千米处飞掠而过,这个距离只是月球到地球距离的一半,当时堪称“近地之冠”。“1997BR”是中国天文学家发现的第一颗近地小行星,其运行轨道与地球轨道相切,最近距离小于7.5万千米。像这样与地球轨道相切的近地小行星,是已知对地球潜在威胁最大的小行星。2000年12月底,一颗直径46米的小行星在距离地球80万千米处,从伦敦“上空”飞过,惊得不少人直冒冷汗——如果它撞上地球,会撞出一个1.2千米宽的大坑,后果不堪设想。据科学家预测,21世纪里,小行星在距离小于300万千米的情况下,与地球“照面”的机会将有7次。

近来,英国天文学家已计算出一个有可能接近地球的小行星带的位置。这个小行星带可能会增加灾难性碰撞地球的机会。报告说,在适当的条件下,这些天体可以在任意的轨道上运行,甚至会非常接近地球。

为避免悲剧的发生,我们必须提前探测到潜在的有巨大杀伤力的小行星。为此,世界各国组织了很多对小行星的观测计划。比如美国的“太空监测计划”

“近地小行星追踪计划”,中国的“施密特CCD小行星计划”等。再者,就是考虑如何拦截小行星或使其偏离原来的危险轨道。人们提出过不少形形色色的方案。

方案之一为“蒸发”,即在小行星轨道上引发核爆炸,使其汽化;方案之二是“打击”,有人提出可用一系列适当排列的钨弹打击小行星,或用轻质纤维将数万发乃至数十万发钨弹串在一起形成一个三维网络,打击自投罗网的小行星;方案之三称“转向”,即通过发射拦截火箭或利用核爆炸,改变小行星运动方向。但考虑到由此产生的碎片会对地球造成更大的伤害,有人设想利用太阳能让小行星“光荣妥协”。具体方案是:先在小行星活动区域附近安置一面巨大的凹面镜(由超薄片制成)来搜集太阳能,然后利用第二面镜子将能量(阳光)聚集到小行星上,加热它的某个区域,小行星在受热不均匀的情况下会自动转向。有人提出,干脆从地球上发射超高能激光,直接推动小行星偏离其轨道。

科学技术的飞速发展早已超乎了我们的想象,相信人类能够保护自己。未来终究是美好的!

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