光顾地球的“天外来客”

许多科学家推测,史前文明正是毁于这样一次星球撞击事件。这不是无稽之谈,不是杞人忧天。事实上,在人类的现代史上,有关太空天体与地球相撞或擦肩而过的记录屡见不鲜。

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公里的密林中,突然狂风大作,从东南方向风驰电掣般地飞来一个怪物,一声震耳欲聋的巨响过后,蘑菇云拔地而起,窜上近2万米的高空，刚刚醒来的驯鹿还未醒悟过来想一想是怎么回事,已经与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平方公里的原始森林。冲天的火光,照得方圆800公里通红一片,1500公里外也能看到。在中心地区3000米范围内,出现直径1-50米的坑穴200多个,其周围的树木呈放射状向外侧倾倒,活像一个巨轮的辐条。离出事地点60公里外的一位农民回忆说,他站在门廓上,突然看到一个拖着一股烟尘的火球飞速而过,热浪与刺眼的火光迎面扑来,强大的冲击波顿时使他失去知觉。当他苏醒过来后,只觉得大地在颤抖,房子在摇晃,头顶传来雷鸣般的巨响。他说,他在恐怖中“好像觉得世界的末日到来”。160公里外一个在河岸工作的工人,被气浪掀入河中。在240公里外,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。

远在数千里之外都能听到这次直径约50米彗星的、能量约为广岛原子弹威力500倍的大爆炸的响声。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公里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公里的名叫“赫米斯”的小行星以每小时3万公里的速度与地球“擦肩”而过,距地球仅78万公里。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58000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面过,险些撞上美国。美国宇航局的红外探测器记录了这次事件。

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。大量陨石碎块撤落在吉林市北部近500平方公里的范围内。

吉林陨石雨撤落在一狭长带状区域内,东西长约70多公里,南北方向最宽的地方不超过10公里。据研究,吉林陨石原先可能是一个直径2200公里的阿波罗型小行星的一部分,它在行星际空间飞行,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。在从外层空间撞进地球大气时,与大气的高速碰撞、剧烈摩擦使之减速,同时发生燃烧,陨石的一大部分被烧毁、汽化,而残留的内核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》。

1987年夏天,前苏联宇宙开发科学家A·伏伊柴霍夫斯博士发表研究报告说，一颗被称为“1983TB”的小行星正渐渐地接近地球,如果情况继续下去,到2115年它将会撞击地球。这位博士提出了两个解救地球的办法,一个是用航天器人为地改变小行星的轨道,另一个是在宇宙空间把小行星击碎。后来,各国天文学家经过精确推算,否定了这位博士的“2115年小行星猛撞地球”的错误结论,消除了许多人的担心。

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69万公里的远处飞过。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米左右的小行星有朝一日击中地球,如在高空爆炸,由于碰撞速度高达16公里/秒,将撞击出一个直径为6公里左右的圆形撞击构造坑,在半径为几十公里范围内产生强烈地震。

1989年8月,一颗直径1公里的近地小行星“1989PB”在距地球400万公里处飞过。

1991年1月,直径5-10公里的小行星(1991BA)在距地球17万公里处掠过,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,曾有一位名为洛克费德的天文学家预言,与地球毗邻的月亮在3年后将遇到一颗大流星的撞击,估计月球将损失过半。这在一般人眼中,似乎是与己无关的事,而在科学家看来,就有点“耸人听闻”了。因为地月系统是一个整体,有时是“牵一发而动千钧”。何况月球“损半”,将会引起地球上的连锁反应和长时间的混乱,比如潮汐的变化。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。

这样的例子不胜枚举,但大多数人仅把天体相撞看作一种有趣的天象。而80年代以来,地球上的有识之士一直在呼吁人类正视来自近地空间的威胁,因为这种威胁的存在有充足的科学依据和观察事实。

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(典型小行星撞击地球的速度为20公里/秒,短周期彗星为30-40公里/秒,长周期彗星为50-60公里/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,到19966年6月底,全世界共发现小行星102291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“调皮捣蛋”分子进入地球轨道附近,成为近地小行星。它们最有可能成为光顾地球的“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,发现的近地小行星总数已超过163颗,最大的为直径8公里左右的“1627IVAR”,其中77颗的直径在1-5公里,其他大部分直径在200米以上。除了上述的163颗近地小行星之外,天文学家估计还有95%以上的直径大于1公里左右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”。人类啊,警惕!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,如我国说的吉林陨石。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。

目前科学界的共识是,只要地外撞击体的直径处于0.6-5公里之间,就有可能使全球陷于“撞击冬天"的困境,长达数月甚至数年的黑暗而寒冷的冬天将笼罩全球,稻谷无收,生态系统失调,而世界上几乎没有几个国家的稻谷储存量够本国人民吃上一年,终会产生全球性的饥荒,再加上撞击作用产生的其它灾难性效应的作用,如强大的撞击冲击波将直接使数百万人丧生,臭氧层的破坏、酸雨的出现、植物的中毒等等,会引起全球经济、社会和政治结构的崩溃,人类将处于世界末的边缘。对地球面言,还没有一种自然灾害像地外撞击作用那样,产生全球性的灾难。任何区域性的灾难,无论其受灾情况多么严重,在友邻的帮助下,一般在10年的时间里都会得以恢复、发展,惟独地外撞击,其影响力是全球性的,使人类整体处于灾难状态,无法从别处得到技术和经济的援助,一切都得从零开始。要想恢复撞击前的文明,至少得付出几代人的努力。

这类引起人类文明的灾变或灭绝的小行星(或彗星)与地球相撞的概率到底有多大?通过对近地小天体的观察,月球、水星和火星表面撞击坑密度、大小和年龄的研究与统计,美国地质调查局的天文学家休梅克估计,在目前的近地空间,直径为10米左右的近地小行星和近地彗星核约有20万颗,这些小天体平均每1000年与地球碰撞一次;直径大于1公里的近地小行星和近地彗星核数目高达2000颗,平均每10万年和地球碰撞一次。讲得更为具体一点,以直径1公里的小行星为例,按目前保险业常用的人均致死风险率进行计算,在任何年份,其撞击地球的风险概率为十万分之一,因撞击致死的作用是全球性的,相应地平均每人每年的致死风险也为十万分之一;美国每年大约有130人死于飞机失事,则每个美国人飞机失事的致死风险为二百万分之一。因此,小天体撞击地球的致死风险 20倍于飞机失事的概率!

如此巨大的危胁存在于现在,同理可推,在史前时期一样存在着这种风险,而且,很有可能这种可能的危胁变成了现实,从而使得那些令今人叹为观止的史前文明遭受灭顶之灾,化为灰烬。