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日志

 
 

天塌下来的时候  

2007-12-03 10:57:21|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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高卢人曾经将天空想象成潜伏世界末日的危险所在,中国也有过忧天的杞人。事实上他们的担心并不多余,因为科学家已经确定,我们居住的这颗小小星球面临来自太空的三重威胁:庞大小行星的猛烈撞击、另一星系的“拦路剪径”、太阳的“末日烈焰”。虽然这些危险尚未近在咫尺,但是70亿年后,天也许真的会掉下来。


编译武峥灏


50万年之内,小行星让地球暗无天日

 

   科学家们非常肯定地预测说,地球迟早会被一颗庞大的小行星撞击到,而地球上的生物也会因此受到不可逆转的损伤。而对于那些体积较小的小行星,我们同样不能掉以轻心,因为它们的数量极多……

 

   直径达到10公里、时速超过9万公里的庞然大物从太空向地球猛扑而来,将地球大气层冲撞得支离破碎。在它撞击地面的一刹那,释放出比美军1945年投掷在广岛的“小男孩”(LittleBoy)原子弹还要高50亿~100亿倍的能量。如此规模的撞击足以在地面形成一个直径达200公里的陨石坑,所产生的冲击波可在瞬间夺去方圆数百公里内的所有生命。然而这还不算最糟糕的事情。抛射而起的地壳物质同小行星尘埃混合形成的“阴云”逐渐覆盖整个地球,使地球进入长达数月、乃至数年的“核冬天”。在此期间,地球气温至少会下降4℃~5℃。由于缺少阳光,植物无法继续进行光合作用,从而导致整个食物链的逐步瓦解。另外,当地球笼罩在这刺骨寒冷的无尽黑夜中时,大气层中大量出现的二氧化碳反而会导致温室效应的发生,并可持续数万年之久。气候变化的后果相当严重,75%的地球生物会因此而灭绝。这些绝非科幻小说中的情节,科学家们现在已经确信,这出“悲剧”早在6500万年前就曾经上演。那么直径长达200公里的陨石坑呢?也绝非子虚乌、空穴来风。在墨西哥尤卡坦半岛北部就存在小行星给地球留下的难以磨灭的“伤痕”。正是这场天降横祸终结了恐龙在地球上长达1.65亿年的统治,却在同时促进了哺乳动物的飞速发展,这标志着白垩纪的结束、第三纪的开始。是的,所有这一切都实实在在地发生过——并且在未来的某一天将会重新上演。统计数据确凿无疑地说明了这一点。天文学家们根据对太阳系内小行星和彗星的观察,结合模型推演,发现平均每1亿年就会有一颗直径达十数公里的天体闯入地球运转轨道。也就是说,再过几千万年,会有另一颗“飞火流星”像当年它的“兄弟”导致恐龙灭绝一样,横扫地球上大部分生物,我们人类也难以幸免,如果到时我们还存在的话……但是物种大灭绝的悲剧有可能在此之前就提前上演。因为要引起地球范围内的气候失常,根本不需要巨大体积的小行星或是彗星来撞击!根据科学家们的观点,直径接近1公里的天体就足以引发这一灾难!科学家们认为,平均每50万年就会有一个这样的天体从天而降,这无疑将大大缩短人类的未来……

 

“验明正身”的流浪天体

 

   然而,让科学家最感忧虑的还是那些体积更小的小行星。这不仅因为它们数量庞大,更是因为它们极不易被发现。一颗直径为140米的小行星就足以将一座城市夷为平地。迄今为止,太阳系内已有大约40万颗流浪天体被“验明正身”,科学家每个月都能发现5000颗大小不等的流浪天体。当然,这些天体并非全都属于近地天体,也就是说它们的轨道很可能会与地球轨道相交。从理论上说,近地天体占流浪天体总数的三分之二。法国蓝色海岸天文台的天文学家、小行星专家帕特里克·米歇尔(PatrickMichel)指出:“问题在于,这些流浪天体的轨道变化并无规律可循,我们永远无法确定某一流浪天体的轨道永远也不会同地球轨道相交。”因此我们必须对所有流浪天体进行跟踪。

 

避免近地天体撞击

 

   小行星撞击地球的问题如今已经引起了足够的重视。美国国会于2005年底通过乔治·E·布朗近地天体监测法案,决定对近地天体进行监控。美国国家航空航天局(NASA)因此受命就其近地天体监测计划和使有可能太靠近地球的天体改道的手段提交报告。近地天体监测计划的目标,是到2020年对90%直径超过140米的近地天体加以记录,该报告已于2007年提交美国国会。尽管NASA主张对直径超过140米的近地天体继续进行监控,但目前每年用于小行星研究的410万美元的预算使它只能对直径超过1公里的近地天体进行监控。美国众议院科学技术委员会对NASA的报告十分不满,认为该报告并未提出切实可行的方案,并要求NASA加以修改完善。


   地球表面已经探明的150座陨石坑,以及月球那千疮百孔的表面无时无刻不在提醒我们,自45亿年前太阳系诞生以来,“天外来客”的撞击曾是如此的频繁。而且科学家根据上世纪70年代初美国阿波罗登月计划所采集的样本,对不同大小的天体撞击地球的概率进行了计算,同时证明了这些撞击概率在时间维度上的恒定性。迄今为止已经发现的2万颗直径达到140米、但可能对地球造成威胁的小行星,每1000~3000年就会有一颗闯入地球轨道。虽然NASA目前把注意力主要集中在直径超过140米的天体上,但是那些直径达到50米左右的天体同样也可能给地球带来巨大损失,而且每100~1000年就会有如此大小的天体光临地球。


2000平方公里泰加森林毁于一旦


   最近一次有据可查的灾难发生于1908年6月30日,幸而事件发生地点位于渺无人烟的西伯利亚通古斯地区。撞击后果惊人。2000平方公里的泰加森林毁于一旦,数千万棵树木纷纷倒地,远在数百公里之外的居民都听到了爆炸声,而且看到天空中出现强烈的闪光……

 

   针对这场灾难,人们提出了种种离奇古怪的解释,外星飞船、核爆炸……时至今日,科学界最为严肃的看法认为造成这一切的罪魁祸首是一颗直径大约为50米的近地天体。由于体积的限制,这个天体没有足够的时间到达地表,而是在距地面5~10公里的大气层中完全解体。现场的地面上未发现任何陨石坑的痕迹,正是出于这个原因,但这一现象也为种种无稽之谈的大行其道提供了机会。


   由意大利波伦亚海洋科学研究所的卢卡·加斯佩里尼(LucaGasperini)领导的意大利地理学研究组通过研究,为通古斯天体撞击假说提供了进一步的证明。该研究组于2007年8月公布研究结果时指出,位于爆炸中心北部8公里处的切卡湖最初可能就是一个陨石坑,由天体在大气中爆炸后残余的一块直径10多米的碎片撞击地面后形成。强烈撞击所释放的能量相当于广岛核爆炸的上千倍。为了把问题彻底弄清楚并进行深入研究,研究组将于2008年通古斯爆炸一百周年之际到当地进行实地考察。百年往事,宛如昨日,提醒我们人类头上始终悬着一柄达默克里斯之剑。当年,如果撞击再晚几小时,由于地球自转的缘故,爆炸就会在靠近伦敦的地方发生……


“太阳系的DNA”


   诸如此类的灾难故事自然成为电影艺术的优良题材。然而,以《世界末日》、《彗星撞地球》等影片为代表的种种艺术再现却产生了事与愿违的效果。帕特里克·米歇尔不无遗憾地说道:“有关小行星的研究在公众眼里缺乏可信度,甚至在科学界内情况同样也是如此。”这的确令人感到遗憾,因为正如帕特里克·米歇尔所强调的那样:“陨石就有如太阳系的DNA,是它最基本的组成部分。”为了获得足够的资金对小行星撞击所造成的危害进行最为有效的评估,同时避免外界的讽刺与挖苦,帕特里克·米歇尔特别强调了小行星研究在科学方面的意义。“小行星研究所需的资金并不多,差不多只相当于伊拉克战争数天之内的开支,但是研究所能取得的回报却大得惊人。通过研究,我们尤其能够深入了解小行星的内部结构。”这一说法是具有说服力的,因为欧洲航天局(ESA)目前正在为一项名为“堂·吉诃德”的太空计划做准备。该太空计划目的有二,一是对小行星的构成进行研究,二是对局部撞击改变小行星轨道的效果进行测试。欧洲领导人首次意识到“天崩”的危险可能真的存在。这种危险既不是迷信传说,也不是电影虚构,而是实实在在的科学事实!

 

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