第8章 地球的毀滅者是誰
- 行星撞地球的傳說(宇宙瞭望書坊)
- 李宏主編
- 3741字
- 2016-02-24 16:48:47
對于小行星撞擊地球并給地球造成毀滅性災難的話題,關鍵的不是會不會的問題,而是在什么時候的問題。200多個巨大的環形隕石坑和數十億年的地質痕跡都提供了大量充分的證據,表明小行星或彗星的爆炸性撞擊,一次又一次地給我們的地球造成了巨大災難,毀滅了地球上的大批物種,甚至給地球上的生物的生存構成威脅。天文學家也都明白,還有更大的威脅物仍在太空中穿梭飛行,它們當中的有一些最終注定會和地球發生撞擊。
盡管這一切似乎很可怕,但災難也不是不可避免。地球上經歷了近40億年的生命進化,有一個物種已經足可以阻止下一次災難性撞擊的發生。這一物種就是我們人類。
那為什么還要擔憂呢?畢竟,歷史上的災難還是給我們帶來了一些陰影。6500萬年前最臭名昭著的那一次撞擊,造成了恐龍的滅絕。以地質學的標準來說,算是“當代”的一次撞擊,發生在49000年以前,一塊鐵隕石炸開了美國亞利桑那州一個8平方千米的大型隕石坑,造成周圍數百平方千米范圍內的一切生物的滅絕。1908年,一塊流星隕石在西伯利亞的通古斯卡地區8千米高的上空爆炸,擊倒樹林,引發火災,使2500平方千米范圍內的野生動物無一幸免,慘遭滅絕。如果這樣的一次爆炸發生在紐約或倫敦上空,那至少會造成數十萬計的人死亡。
小行星掠過地球,有沒有幸免于難的呢?1996年,一顆直徑大約為500米的小行星從距離地球45萬千米的空中飛過,以天文學的標準來說,那已經是極短的距離了。這顆小行星是人類觀測到的、如此近距離飛過地球的最大的小行星。如果它撞擊地球的話,它會造成相當于50億~120億噸梯恩梯的爆炸力。特別令人喪氣的是,人們在小行星飛越地球的4天前才發現它!因此,人們特別有理由期望一套探測系統,能夠及早發現小行星,確定它們的飛行路徑,提前很多年就能預測它們究竟會不會給地球帶來真正的威脅。
令人振奮的是,這樣的系統雖然起步較晚,但發展卻很快。美國有4個小組的天文學家通過潛心研究,利用一些現成的設備制造了專門的望遠鏡,觀測太空,不斷發現“近地物體”。近地物體是指那些階段性地飛過地球或接近地球軌道的小行星或偶爾出現的彗星。如果某一近地物體飛過地球時斜穿過地球軌道,而地球在沿自己的軌道運轉時又恰好在這個時候經過這里,那就有可能是某個大都市或某個地區,甚至整個地球文明的災難,就看來犯者的個頭大小了。
1997年,由美國空軍和麻省理工學院林肯實驗室專家組成的一個聯合小組加入了搜尋近地小行星的行列,他們還得到了美國五角大樓的慷慨資助。利用美國空軍設在新墨西哥州的衛星探測望遠鏡和裝備了麻省理工學院設計的先進的電荷雙耦器件的照相機,這項完全自動化、電腦化的行動很快就發現了更多的、大大小小的行星和彗星,甚至比其他幾個小組發現的總數還要多。后來,美國空軍還部署了第二臺行星探測望遠鏡,發射了一系列的微型衛星,對近地小行星進行更好的探測。
如果真的發現了有小行星或彗星正朝地球撞過來怎么辦?盡可能早地發現——當然能在多年以前就發現是最好不過的,我們就可以發送一個探測性的宇宙飛船,去探明來犯者的性質。洛斯阿拉莫斯和勞倫斯利弗莫爾這兩個美國國家實驗室的科學家已經勾畫出了一系列巧妙對付來犯者以保衛地球的方法。依據小行星或彗星的大小、組成成分,科學家們利用特殊的核爆炸法將小的小行星或彗星摧毀,使大的轉向偏離地球。只要有足夠的時間,并在適當的環境下,一些不那么激烈的措施也完全是可行的。有的方案只需要常規的爆炸法,有的則需要火箭發動機或太陽帆去改變小行星或彗星的運行軌道,讓它安全地飛過地球。
據估計,直徑在1千米左右的近地小行星有500-1000顆,但直到2000年初,人們探測發現的僅為估計量的1/2左右。這種大小的小行星足可以給全球帶來毀滅性的災難,而某一個我們還沒有發現的小行星甚至可能正朝著地球撞過來。周期長的彗星往往較一般的小行星來得大,撞擊速度是小行星的2倍多,因此對地球而言具有更大的威脅。而且,這樣的“不善來者”通常只有飛行到木星軌道附近甚至更近的時候才能被發現,而這時候離它飛過地球軌道也只有幾個月了,最多也不超過18個月,留給我們采取防衛性措施的時間也就不是很多。何況,對那些雖然個頭更小但數量卻更多的近地物體,我們知道的還僅僅是極少的一部分。這些小行星當中同樣會有都市的潛在殺手、海嘯地震的制造者。
為了防止這種可怕的災難性場面的出現,我們實在有太多的理由去探明、跟蹤每一顆近地物體。1993年,國際天文界發出警報:蘇梅克-利維9號彗星,在經過木星時被木星強大的引力拉成了21個碎片,這些碎片大的直徑有3千米,小的也有500米左右。它們像一排大雁列隊前行,預計在繞太陽一圈后再次靠近木星時,將一個接著一個地撞向木星,碰撞的時間大約在1994年7月15~22日。后來果然發生了舉世震驚的彗木碰撞。這無疑是一件大事。其重要性還在于彗星既然可以撞到木星上,也就有可能撞到地球上。何況能夠靠近地球的,除了彗星,還有眾多的近地小行星。
1997年1月20日,中國科學院北京天文臺施密特CCD小行星項目組使用北京天文臺60/90厘米施密特望遠鏡發現了一顆潛在危險小行星,這是我國發現的第一顆近地小行星。其軌道與地球軌道的最近距離是0.0001天文單位(約15000千米),是當時的96顆潛在危險小行星中第三顆這么近的。盡管如此,它在今后相當長的時間內(至少在我們的有生之年)不會對地球構成真正的威脅。發現后引起國際小行星觀測者的極大關注,不僅成為當年被觀測次數最多的小行星,也是有史以來被觀測最多的暫定編號(1997-BR)小行星之一。捷克天文學家對它的測光觀測得到其自轉周期為33小時。
1997年12月6日,美國亞利桑那大學空間觀測組的天文學家金·斯科梯在觀測中發現了一顆前人未知的小行星。隨后,根據日本的天文愛好者和其他學者提供的1998年3月的最新觀察數據進行了計算之后,哈佛中心宣布:這顆直徑為1.609千米,最新被命名為1997XF11的小行星,正在以7.24萬千米/時的速度朝著地球方向飛來。它將在2028年,在離地球僅48290千米處掠過。以上消息公布之后,在全世界引起一陣轟動。
據美國洛斯·阿拉莫斯研究所天文學家的計算,如果這顆小行星與地球正面相撞,其能量將高達3000萬兆梯恩梯,相當于在地球上空投擲了2000萬枚類似廣島級的原子彈。如果小行星與地球的海洋部分相撞,將產生數百米的海嘯。這將淹沒全世界所有的海邊城市。如果它與地球的陸地部分相撞,將產生一個直徑為48千米的隕石坑。大量土石被拋上天空,使得在地球上有數周乃至數月不見天日。
以上消息在全世界引起了一陣研究小行星的狂熱。美國國家航天航空局的噴氣推進實驗室的天文學家仔細重新查閱1990年的相片底片,終于找到了XF11的蹤跡。按照它在8年前的位置和今天的數據,最后得出的結果,即XF11在2028年與地球的最近距離是96.54萬千米。因此,小行星XF11與地球相撞的可能性等于“零”。
2126年8月14日的預測
“2126年8月14日,世界末日?”
這是馬薩諸塞州劍橋哈佛-史密斯天體物理學中心天文學家和國際天文學聯合會的天文電報中心處主任布萊恩·馬斯登1993年一篇文章中的開頭,他提出了斯韋夫特-塔托勒(Swift-Tuttle)彗星有一天將會與地球相撞的可能性。這一預斷后來收回了,但這個故事具有代表性,它說明,確定遠在太陽系外空的小物體的長期運動位置是一件令人害怕的問題。科學家們在面對這類問題時出現疑慮。
Swift-Tuttle彗星是近地球天體,也是其中最大的一個,直徑約10千米,它的軌道相交叉于地球軌道。馬斯登1973年認為,1862年看到的彗星可能與耶穌會傳教士伊格拉提斯·科格勒報告的相同,后者1937年在中國北京觀察到這個物體。馬斯登預言這一巧合的物體是基于這樣的想法,即該彗星的噴發物在其繞太陽運行的途中一旦激活起來,就能使彗星輕微地改變其軌道。果真如此,馬斯登推測,這顆彗星1992年底到達,將它的運動周期預定130年。
這顆丟失的彗星是日本業余天文學家Tsundaiko Kiuchi 1992年9月26日在Big Dipper是座中找到的,馬斯登是正確的,只不過這顆彗星最接近太陽的時日差了17天,它離地球最近處是在17700萬千米上空。在新近觀察的基礎上,馬斯登對這顆彗星進行了另外的計算,他注意到下一個近日點(距太陽的最近點)將是在2126年8月14日。不過,假定這顆彗星下次闖入太陽系內部時僅離這一標準15天,馬斯登測定,這顆彗星和地球將在十分相同的時間交叉它們的運行軌道。不必說,這一結果將導致全球性的災難。
馬斯登繼續修正這顆彗星的軌道,它尋找到越來越多的記錄它的參考資料,這些記錄差不多倒回了2000年(包括公元188年的一件,也許是公元前69年的一件)。他最終發現,Swift-Tuttle彗星軌道有些穩定,當下一次進入太陽系內層時,它將在距地球約24135000千米的地方安全經過。馬斯登的軌道計算還確認Swift-Tuttle彗星3044年會在離地球幾百萬千米的地方運行,我們僅能夠希望到那時人類將旁觀其他世界處在這樣的撞擊事件中,或已發展出了能消除這類問題的有效手段。