书城童书令人费解的谜团(奇妙的大千世界)
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第3章 陨石与生命(1)

现在人们已经知道,太空中的陨石可能是地球生命的来源,同时也是生命的杀手之一。

1908年6月30日清晨,俄国西伯利亚中通古斯卡河上游瓦纳瓦腊以北50千米的密林中,突然发出一声震耳欲聋的巨响,蘑菇云拔地而起,窜上近2万米的高空,森林中的动物和挺拔的大树一起被灼热的气浪冲倒、焚烧。连日熊熊的大火吞没了2000平方千米的原始森林。冲天火光照得方圆800千米内通红一片,1500千米外也能看到。在中心地区3000米范围内,出现200多个直径米1~50米的坑穴,其周围的树木呈放射状向外侧倾倒,就像自行车轮的辐条。据离爆炸地点60千米外的一位居民说,当时他站在门廊上,突然看到一个拖着一股烟尘的火球掠过,就感到热浪与刺眼的火光迎面扑来,强大的冲击波使他顿时失去知觉。他苏醒过来后,只觉得大地在颤抖,房子在摇晃,头顶传来雷鸣般的巨响,“好像觉得世界的末日到来”。160千米外一个在河岸工作的工人,被气浪掀入河中。在240千米外,强劲的风把地面刮去一层土,在安加拉河面上堆起一堵水墙。据科学家后来估计,这次爆炸的能量约为广岛原子弹威力的500倍。

爆炸的气浪使整个西伯利亚东部出现了强烈的气流,英吉利海峡彼岸的英国气象中心,也监测到大气压持续20分钟的上下剧烈波动。3500千米外的彼得堡以及澳大利亚、爪哇、华盛顿等地的地震仪都记录到地震波。连续两个晚上,天空异常明亮,甚至在苏格兰,午夜还可看清报纸上的字。

1937年,一颗直径不到1千米的名叫“赫米斯”的小行星以每小时3万千米的速度与地球“擦肩”而过,距地球仅78万千米。假如赫米斯与地球相撞,将释放出相当于10万个百万吨级炸弹的能量。

1947年2月12日上午,原苏联远东锡霍特—阿林山系的伯力居民们目睹了另一天空奇观:一颗火球拖着浓烟和火花,在空中向南美袭来,消失后不久,传来了一声巨大的爆炸声。正在执行任务的原苏联空军也观察到了这一现象,他们帮助调查人员找到了陨石坠落现场。

1972年8月10日,美国加利福尼亚上空58千米处传来隆隆巨响,一团巨大的火球划天而过。原来是一颗直径10米、重数千吨的小行星擦地球而过,险些撞上美国。美国宇航局的红外探测器记录了这次事件。

陨石坑

1976年3月8日北京时间下午3时许,在我国吉林省吉林市北部发生了一次世界罕见的陨石雨。百万群众看到一个耀眼的火球,向地面飞落,接着分裂为三个火球,一个形成满月,另两个呈足球大小的碎块,随后向地面坠落,轰隆之声响彻云霄,震起的土浪高达数十米。土块飞溅到百米之外,还升起了一个高达50多米的蘑菇云状的烟柱。大量陨石碎块撒落在吉林市北部近500平方千米的范围内。

吉林陨石雨撒落在一狭长带状区域内,东西长70多千米,南北方向最宽的地方不超过10千米。据研究,吉林陨石原先可能是一个直径2200千米的阿波罗型小行星的一部分,它在行星际空间飞行过程中,在800万年前被撞击分裂出一块直径大于10米的碎块,在40万年前又受到一次撞击,分裂出一块直径约2米的碎块。这颗碎块于1976年3月8日15时大体上沿着地球公转方向从后面追上地球。在进入地球大气层后,剧烈摩擦让它燃烧。陨石的一大部分被烧毁、气化,残留部分在大气层中产生多次崩裂,形成许多碎块落到地面上。到达地面时速度每秒只有几十米。科学家们对吉林陨石标本作了大量的物理化学研究与分析工作,1979年科学出版社出版了研究专著——《吉林陨石雨论文集》。

1989年初,美国科学家宣布一条震惊世界的新闻:一颗能产生相当于2万颗氢弹爆炸能量的小行星“1989FC”将在当年3月22日,在距地球约69万千米的远处飞过。这颗小行星的轨道比较特殊,绕太阳的公转周期为103年(大多数小行星的公转周期为3~7年),每隔33年要飞近地球一次。我国天文学家认为,假如这颗直径为300米左右的小行星击中地球,如在高空爆炸,由于碰撞速度高达16千米/秒,将撞击出一个直径为6千米左右的圆形撞击构造坑,在半径为几十千米范围内产生强烈地震。

1989年8月,一颗直径1千米的小行星“1989PB”在距地球400万千米处飞过。

1991年1月,直径5~10千米的小行星(1991BA)在距地球17万千米处掠过,这个距离不到地球至月球距离的一半,在天文上算是“千钧一发”了。

1989年,有一位天文学家预言,地球的唯一卫星——月亮将在1992年遇到一颗大流星的撞击,估计月球将损失过半。尽管在1992年,我们并未经历这一劫难,但月球表面的满目疮痍告诉我们,人们不仅要忧地球的“天”,还要忧毗邻星星的“天”,因为它们的被撞同样要带来地球的灾难。在南极等地,中外科学家已经找到一些被认为是从月亮上掉到地面的陨石。

月球陨石

天体相撞在宇宙太空中是正常现象。一些科学家甚至认为陨石是地球生命的来源之一。但是,大型陨石对地球环境的威胁也是显而易见的。自从20世纪80年代以来,各国有识之士一直在呼吁人们要正视来自近地空间的威胁。

目前威胁人类的近地小天体主要是彗星核和小行星,彗星核在其中只占几个百分点,因而,密度较大的小行星比彗星更有可能光临地球。但不能轻视的是,尽管有能力穿过地球大气层并撞击地球的彗星不多,与直径同样大小的小天体相比,彗星速度快(小行星撞击地球的速度为20千米/秒,短周期彗星为30~40千米/秒,长周期彗星为50~60千米/秒),撞击时释放的能量较大,将对地球构成更大的威胁。有学者估计,彗星撞击在撞击灾害中约占25%。另外,彗星具有松散的结构,强度低,就像子弹打向高速飞来的一团棉花上,很难说有多大的效果,这就增加了防御的难度,至少在目前是一个没有解决的难题。

小行星是火星和木星轨道之间的游荡者,目前全世界共发现小行星1万多颗。小行星的特点是体积小、质量小,各自有各自的运行轨道,偶然也有一些小行星会闯入地球轨道附近,成为近地小行星,成为最有可能光顾地球的危险“天外来客”。据有关学者统计,1898~1977年的80年间,共发现近地小行星43颗;1978~1982年发现了28颗;1983~1989年发现45颗;而1990年1年中,发现的小行星竟达14颗。迄今为止,发现的近地小行星最大的为直径8千米左右的“16271var”,其中77颗的直径在1~5千米,其他大部分直径在200米以上。除了这些近地小行星之外,天文学家估计还有95%以上的直径大于1千米的近地小行星和彗星核尚未被发现。更令人担忧的是,对直径小于100米的近地小行星的搜索发现率不足01%。由此可见,人类对近地小行星和彗核的了解是如此之少,对太空威胁的防御无异于自动地让位于“上帝掷骰子”。人类真正的威胁来自对近地空间了解的不足。

我们常在繁星闪烁的夏夜,见到划空而过的流星。它们都是一些直径小于50米的非铁质近地小天体,在闯入地球大气层时,与大气相摩擦燃烧而发光,一闪而逝。流星体穿过大气未烧尽而落到地面的部分,就成为在陈列馆展出的陨石,如我国的吉林陨石。一旦直径大于50米的近地小行星闯入地球空间,人类的天然屏障——大气圈也无法阻挡这些不可一世、横冲直撞的入侵者,它们就会如“通古斯卡爆炸”一样,对地球构成灾难式的危害。更大的撞击,甚至产生如白垩纪末恐龙灭绝的全球性灾难,导致人类文明的终结。英国科学家约翰通过计算表明,1908年,通古斯卡的爆炸即使发生在美国的乡村,也会造成68万人死亡和价值45亿美元的财产损失。如果发生在人口众多的国家,如中国的人口聚集区,其后果不堪设想。

流星雨

目前科学界的共识是,只要地外撞击体的直径处于06千米~5千米之间,就有可能使全球笼罩于撞击所造成的巨大烟尘中,太阳光将完全被阻挡,地球就会被长达数月甚至数年的黑暗而寒冷的冬天所笼罩。据研究,恐龙突然灭绝就可能是由于陨石撞击地球引起的。

1801年1月1日,意大利天文学家皮亚齐在火星和木星轨道之间发现新行星起,就揭开了人类发现和研究小行星的序幕。从第一颗谷神星、智神星、婚神星、灶神星……整个19世纪,发现400个以上,到了20世纪,小行星的发现愈加频繁。到现在为止,天文学家已发现多达5000颗。其中已测算出运行轨道并编号的近3000颗。据估计,现代天文望远镜发现的小行星不到总数的千分之几。

虽为数众多,但这些小行星体积和质量都很小。最大的谷神星直径只有770千米,不到月球直径1/4,体积不足地球体积1/450。如果你登上小行星,能一目了然地意识到是在一个行星上,四周越远越向下弯,球形感油然而生。1937年发现的赫梅斯小行星,直径不足1千米,只有泰山的一半高。因此到现在为止,小行星全部聚集成团,充其量只有一颗中等卫星的大小,同大行星的大小相比,真是差得太远了。