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终极的大规模杀伤性武器:太空致命小行星

终极的大规模杀伤性武器:太空致命小行星

人类面临的威胁中、哪一项最为致命?是核战争?还是全球变暖的趋势?其实,终极的大规模杀伤性武器,是从太空中疾驰而来的一块岩石。


它看上去似乎没有危险,只是安静地漂浮着,穿过浩淼的宇宙。然而,这块两亿吨重的岩石蕴藏着极大的能量,其爆炸威力相当于地球上所有核弹的总和。


或许,你认为地球位于太阳系中一个平静的小角落里。其实不然。事实上,我们住在一个极其危险的地区。地球并不是在太空中平静地漂浮,而是以近7万公里的时速,在一座天体靶场中穿行。和地球一起在太空中飞驰的,是上百万块岩石。在地球飞越太空的过程中,这些岩石不时地进入我们的轨道。我们没有巨大的方向盘,因此无法躲避它们。


那么地球被摧毁的几率到底有多大呢?截至本世纪末,数百万人死于小行星撞击的几率为两万分之一。我们死于小行星撞击的几率,比死于闪电的几率高出4倍。月球表面被持续撞击出的凹坑,充分显示了这些致命岩石的毁灭性能量。然而,地球遭到撞击的次数并不亚于月球。在太空物体的多次轰击之下,人类到目前为止一直很走运。


首先,我们来看一下证据。美国亚利桑那州北部留有早期太空岩石撞击地球的物证。这是个大陨石坑。它的宽度近1英里,有550英尺深,足以同时进行两场足球比赛,并容纳两百万名球迷。科学家原以为这个巨坑是火山活动造成的,后来地质学家发现了惊人的证据,指出在大约5万年前,一块来自太空的岩石炸出了这个大洞。


为什么一块岩石,就能在地面上留下一个如此巨大的疤痕?在以5万多英里的时速进入大气层时,小行星和大气的摩擦,使它和下方空气的温度升高到10万华氏度,比太阳的表面温度高出10倍。但最致命的威力来自动能——也就是储存在岩石中的运动能量。撞上地球时,这股动能就会造成一场高温、强光和巨响混合的爆炸。



科学家相信地球遭到小行星袭击的次数,和月球一样频繁。不同的是,地球拥有惊人的自愈能力。地球和月球并不一样,月球只是没有大气层的贫瘠岩石,地球则是活的星球,经受着风、雨和冰的不断侵蚀。

不过,这些外星炸弹究竟是从哪里来的呢?在火星与木星之间,环绕着10亿多个小行星,其中有的只有卵石般大小,有的直径却达到上百英里。它们在太空中疾驰,速度比喷气式战斗机还快30倍。它们是一些未成形的行星残骸,没能在太阳系产生初期形成行星。


大行星木星强大的地心引力,使这些岩石彼此分离。但有时这些岩石也会互相撞击,导使运行轨道改变,开始向地球靠近。它们被称为近地小行星,对我们来说,它们才是真正的威胁。它们穿过地球的轨道,绕太阳旋转,使地球成为了太阳系中一个比较危险的星球。

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图说:太平洋时间7月3日22时52分,在完成一系列高难度动作之后,美宇航局的“深度撞击”彗星撞击器终于成功击中坦普尔1号彗星的彗核表面,在太空中绽放出美丽的焰火,完成了人造航天器和彗星的“第一次亲密接触”(TOM科学配图)


至于究竟有多危险——有证据表明,6千5百万年前,地球曾经与可能是有史以来最大的小行星相撞。这块岩石的体积非常庞大,它撞到地面的瞬间,后半部还在6英里的高空中,比地球上最高的山脉还要高。这颗小行星惊人的撞击力,或许已经彻底改变了地球上生命的轨迹。这次可怕的大爆炸,摧毁了地球上75%的生命。


在地球岩层中,隐藏着关于恐龙灭绝原因的可信证据。下层岩层中含有丰富的恐龙化石,但在被科学家称为白垩纪-第三纪界限的标记线以上,恐龙消失了。恐龙究竟遭遇了什么?答案就藏在这一层薄薄的白色岩石里。


这层岩石中含有铱,一种稀有金属,一般岩石中的平均含量只有十亿分之一。然而这个岩层中的铱含量是正常含量的200倍。还能在哪里找到这么多的铱呢?在太空中。太空中的铱含量比地球高出1千倍。人们还在这层白色岩石中找到了冲击石英的证据,只有小行星才会留下这样的标记。高含量的铱和冲击石英,出现在地球上许多地方的第三纪界限岩层里。这种全球性的痕迹,只可能来自最猛烈的撞击。撞击的地点就在现在墨西哥的犹卡坦半岛。


6千5百万年前的这次撞击非常猛烈,人类历史上的任何事件都没法和它比。那时撞上地球的小行星或彗星,宽度大约是6英里。它以超过40倍音速的速度冲向地球表面。它的体积非常庞大,所以当它撞上地球时,前端已经碰到了地表,尾部却还在3万5千英尺的高空,相当于喷气式客机的飞行高度。撞击地球的是高山一样大小的一块巨岩。



最初的爆炸完全摧毁了几百英里之内的一切。整片的森林被铲平。撞击产生的震动造成了全球性的大地震,而这还只是撞击后几秒钟内发生的情况。更糟的还在后面。


汽化岩石柱冲破高层大气,一部分物质直冲云霄,几乎到达月球,接着又冲着地球砸落下来。这些物质重返大气层时,就象几万亿颗陨石一样朝地球袭来。这些物质使大气层的温度升高,事实上,高层大气被加热到了家用烤箱做烧烤的温度。


一些说法指出,在接下来的几个月里,烟尘将阳光完全遮住,地球陷入了一片黑暗。大部分植物因缺乏日照而死亡,植食动物也随之饿死,整个食物链被拦腰斩断。这次撞击释放出大量的含碳气体,相当于现代社会使用矿物燃料3千年的总量,它加快了全球变暖的步伐。所有你能想象得到的环境灾难,都在同一时间发生了。


尽管如此,我们哺乳动物还是应该感谢这场特殊的灾难。恐龙已经统治地球1亿5千万年了,它们的灭亡使哺乳动物得以进化,成为地球的主宰。没有6千5百万年前的那次撞击,就不会有人类,它对人类的进化非常关键。


然而形势还可能会发生逆转:一颗小行星终结了恐龙王朝,同样的撞击发生在今天,也可能会毁灭全人类。这个威胁真的存在吗?我们会不会最终步恐龙的后尘?


地球正走在一条高速路上,地球所在的这条高速路,没有入口,也没有出口,但却和很多条横向道路交错在一起。每条横向的路都是一条小行星或彗星轨道,现在一颗小行星正在穿过我们的公路,只是我们现在不在那儿。我们不得不担心的一点,就是当某颗小行星路过时,我们正好走到了同一点上。



许多科学家认为地球迟早会被小行星撞上。那么我们的领导人对此有何反应呢?目前,他们并没有太多的回应。令人担心的是,地球最近刚刚逃过了一劫。


一块太空岩石刚刚近距离经过地球。它紧贴着掠过地球,彷佛一颗子弹贴着皮肤擦身而过。


2004年3月,一颗直径100英尺的小行星,以每小时5万英里的速度从太空中呼啸而过。在新墨西哥沙漠中的高科技天文台里,研究人员发现了它。幸亏大部分公众对此一无所知。科学家计算出了这颗小行星的轨道,它刚被命名为2004-FH,位于金星与地球之间,每9个月绕太阳旋转一周。


两天后,2004-FH在地球上空2万6千英里处,从我们头顶掠过,高度和气象卫星的轨道相当。距离如此之近,以至于用双筒望远镜就可以看到它。2004-FH应该会在冲入大气层时破裂,但如果有较大的小行星冲撞过来,地球就将大难临头。


科学家认为共有1千颗超过半英里宽的小行星,目前正处在地球的轨道上。美国航空航天局为林肯等研究组设定的目标,就是在2008年前找出其中的90%,而现在已经找到了60%。到目前为止,这些找到的小行星都不会撞上地球。然而应该担心的是,我们对还未找到的那40%一无所知。


受好莱坞大片的启发,一种流行的说法指出,我们只要用一颗核弹把小行星炸开就行了。为了说明小行星遭到核轰炸后可能出现的反应,科学家进行了一次特别的演示。


我们来看看结果怎么样。只是一大块完整岩石的单星小行星,最后就剩下一点儿。接着是强度稍微差一些的小行星,双星小行星,也只剩下一些碎片。差不多都被击碎了,不过还是有少量的碎片。接下来我们再看一看强度最低的小行星,大部分碎石小行星还保持着原来的形态。只要有一点儿重力,再过几个小时,这堆遭到轰击的碎石就会重新聚集起来,又变回原来的碎石小行星。

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阿波罗9号宇航员斯韦卡特认为,他已经想出了创建有效防卫系统的好办法。他打算建造小行星拖船——这艘宇宙飞船可以飞向小行星,和它对接,然后轻轻推着它,改变它的轨道。这听起来有点像科幻小说中的情节,但斯韦卡特相信这个计划可以成功。他认为用极大的力量移动小行星的作法,只能是徒劳无功。小行星要么会将这股力量吸收掉,要么还会重新整合。因此,他建议在较大的表面上轻轻地施加推力。但直到目前为止,这个计划仍然只是纸上谈兵。


亚利桑那大学行星科学家的杰伊·梅洛希提出了地球防卫系统的另一种观点。他要利用太阳的能量,改变冲向地球的小行星轨道:我用柚子来演示这个方法,只要聚集阳光,让物质汽化就行了。假设柚子是一颗小行星,它的自转速度很慢,转一圈大约4小时。我们可以发射太阳能集中器,把所有的阳光都集中到小行星上,过一会儿小行星就会被烤焦。幸运的话,我们还会看到有烟冒出来。


表面温度不断升高时,物质就会开始汽化,这些汽化物质变得和火箭排出的气体一样,非常缓慢、非常轻柔地把小行星推开,不让它撞上地球。


这个设计使用的是太阳能,这在太空中很容易得到。把太阳能聚集到小行星的表面,使它汽化,变成一架小型喷气机,或者说一枚太阳能火箭,只要能将阳光长时间地聚集在小行星表面,它就会移动,离开和地球相撞的轨道。


目前,洛杉矶的一家公司已经在制造太阳能反射器,迄今制造的最大反射器直径为42英尺。梅洛希认为这个系统所需要的太阳能反射器,宽度最少要有0.5英里。至少要花3年时间,耗资上千万美元,才能制造出这样的设备。


但为什么要在高新技术,如庞大的太阳能反射器或小行星拖船上耗费巨资呢?一颗巨型炸弹不就可以解决所有问题了吗?


前苏联曾引爆过历史上最大的核武器——一颗60百万吨级的核弹。只有1千百万吨级以上的核弹,才有可能改变庞大小行星的方向。不过,核弹并不是可行的选择;一旦使用,反而会造成更严重的后果。就算真的把它击成了碎片,那些碎片也还是会朝着地球飞来,而且还增加了放射性。


小行星撞击的威胁决不是天方夜谭。大约两万分之一的撞击几率、就可以摧毁上百万的人类。科学家正在着手研究防卫计划。他们已经找到了半数以上较大的近地小行星,预计在未来4年内能找到90%。知道了它们的位置后,研究人员就可以计算出它们的轨道,从而判断它们是否会撞上地球。


我们还没有找到全部的小行星,但科学家知道它们的存在,即将撞上地球的小行星正在某处虎视眈眈。如果我们有充足的时间寻找解决方法,就可以避免与恐龙相同的命运。然而,时间已经不多了。在太空的某个角落里,或许正有一颗致命的小行星,在朝着我们疾驰而来。(邹波)

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小行星撞击地球(TOM科学配图)


引力拖车改变小行星轨迹想象图(TOM科学配图)

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