@ require '../adsleft.htm';?>
文 ◎ 方洪 图 ◎ 法新社
if (trim(substr("00".$vLocalIssue,-3))<=substr("00".(intval($vNewsIssue)),-3) || isset($_SESSION['UserName'])){
?>

(左)直径170公里与65公里的小行星相撞的电脑模拟图。(右)相撞后产生的碎片分别撞击了月球(右上)和地球(右下)。
6,500万年前,曾经在地球上横行上亿年的巨兽--恐龙灭绝了。
我们不可能使时间倒流,对于历史也就只能通过逻辑分析和化石证据进行推测。以6,500万年前为分水岭,在那之前的恐龙化石种类繁多,分布在世界各地;而在那之后,这些庞然大物却突然不见了踪影。牠们是如何退出历史舞台的,又为何退出历史舞台?
人们提出了许多解释,其中最令人信服的是一颗小行星撞上了地球,造成了可怕的环境和气候灾难,毁灭了当时地球上的大部份物种,其中包括恐龙。
科学家们认为,会不会发生小行星威胁地球已经不是问题,问题在于这样的机会有多大,何时会发生。
史前的灾变让人们震惊,我们可以祈求这样的事情不要发生在未来,但是这样的诉求可能不过是一厢情愿。但是科学家们认为,会不会发生小行星威胁地球已经不是问题,问题在于这样的机会有多大,何时会发生。
包括美国航天局(NASA)在内的太空科研机构已经建立了庞大的监控机制,来搜索可能对地球造成威胁的近地小行星。同时,科学家们也一直在太空中寻找当年造成恐龙灭绝的小行星的蛛丝马迹,并希望从中发现一些规律,增加预测小行星威胁的准确性。
失散的陨石群
美国和捷克科学家们推测,大约在1.6亿年前,一颗直径170公里的小行星与另外一颗直径60公里的小行星相撞,产生了大量碎片。这些碎片的化学成份主要是碳质球粒,我们通常见到的陨石中绝大多数都是这一类。它们沿着相近的轨道在太阳系中漫游,其中直径超过10公里的大型碎片有300个以上,而直径1公里的小型碎片有14万块之多。
这些碎片构成了一个庞大的陨石家族--巴普蒂斯蒂纳陨石群,它们至今仍然存在。
在漫长的岁月中,巴普蒂斯蒂纳陨石群逐渐离散开来。根据电脑软件的模拟,这一过程持续了2,000万年。
陨石在太空中会吸收阳光,然后以热辐射的方式将能量释放,这一过程很类似太阳帆的作用。于是,很多陨石在太阳能的作用下渐渐改变了运行方向和轨迹。
电脑模拟显示,有大约20%的直径1公里以上的巴普蒂斯蒂纳陨石从大家族中失散了;在失散陨石中,又有大约2%的运行轨迹与地球轨道相交,其中有些曾经撞到地球。
地质学家发现,在1~1.5亿年前,地球遭受陨石撞击的事件比其他历史时期增加了一倍。如果电脑的推测是正确的话,巴普蒂斯蒂纳陨石的失散成员在其中扮演了主要角色。
据研究者之一的包特克(Bottk)介绍说,巴普蒂斯蒂纳陨石群对地球的轰炸一直持续着,到今天已经是尾声了。目前地球轨道附近的小行星和陨石中,有20%可以追溯到一亿多年前的巴普蒂斯蒂纳陨石群。
地球和月亮上的陨石坑

地球上的陨石坑。
位于墨西哥犹加敦半岛的希克苏鲁伯陨石坑是地球上最大的陨石坑之一。研究人员推测,这个陨石坑形成于6,500万年前,很可能与恐龙的灭绝(K-T灭绝)有关。
陨石坑整体略呈椭圆形,平均直径约有180公里;造成坑洞的陨石,直径推测约有10公里,撞击后完全蒸发,释出的能量相当于100兆吨黄色炸药,足以引发大海啸,并使大量灰尘进入大气层,完全遮盖阳光、改变全球气候,造成核冬天。
近年来,在北纬20度至70度之间的地区内,发现了更多与希克苏鲁伯陨石坑同年代的撞击坑;如英国外海的银坑陨石坑、乌克兰的波泰士陨石坑,虽然坑体规模较小,但也有可能是由直径数10米的物体撞击所造成。这些发现促成了此一假设:希克苏鲁伯陨石时期的K-T灭绝事件,可能系由一连串陨石撞击而造成。同一时期的疑似撞击事件还有在印度洋发现的湿婆陨石坑;但此坑状构造的成因还有许多争论。
直径1公里以上的小行星落到地球上足以改变全球的气候。再大些的物体,比如直径10~20公里,就有可能会引起地球生物的灭绝。
但在2006年晚些时候,地质学家迈克雷奥德(Ken MacLeod)所完成的分析却支持单一撞击理论;他研究了距离希克苏鲁伯陨石坑4,500公里的海底土壤与沉积物组成,而分析的结果显示,地层中仅有一层撞击沉积物;在远达4,500公里的距离仍未发现其他撞击造成的沉积物,表示同时期应该只有发生过一次撞击事件。
不仅地球上有巴普蒂斯蒂纳陨石群的成员留下的撞击坑,月球表面也发现了类似的情况。直径达85公里的太潮(Tycho)陨石坑是1.08亿年前形成的。其辐射面更是广达1,500公里。但是除此之外,人们对太潮陨石坑了解得很少。研究人员表示,太潮陨石坑来自于巴普蒂斯蒂纳陨石群成员撞击的可能性大约为70%。
木星 陨石盾牌
生命能够在地球上孕育,除了这里有水、空气和适宜的温度,地球上较少遭受大型陨石和小行星撞击也是个主要的原因。
科学界有一种主流观点认为,太阳系九大行星之一的木星,在很大程度上起到了“盾牌”的作用。木星是九大行星中最大的,其庞大的引力可以把许多进入太阳系内层的小行星撕碎。对此苏梅克-列维九号彗星撞击木星的事件给科学家们很大的启示。

苏梅克·列维九的二十余颗碎片轰击木星的情景。
1993年3月24日晚,苏梅克夫妇及列维正在研究及观测近地天体,却无意中发现了这颗彗星(后来以他们和另外一位发现者的名字来命名这颗小行星为苏梅克-列维九),并把原来的计划改为观测这颗彗星。后来更多的观测者加入了对这颗慧星的观测。人们发现,苏梅克-列维九彗星的活动并不寻常,它有多个内核,总长度达50角秒,以及达10角秒阔。天文电报局的马斯登(Brian Marsden)注意到,苏梅克-列维九彗星实质上接近木星,并向苏梅克夫妇及列维提出,他们发现了一颗遭木星强大引力扯裂的彗星碎块。
令行星天文学家更兴奋的是,苏梅克-列维九彗星将通过距离木星中心45,000公里处,比木星半径还短,意味着苏梅克-列维九会有很大机会于1994年7月撞向木星,并认为这串彗核穿越木星大气的时间将持续五天。
由于当时天文学家从未见证过太阳系的天体撞击,因此苏梅克-列维九彗星将撞击木星的发现,引起了全球天文学界的振奋。
苏梅克-列维九原先位于太阳系外侧的小行星带,后来进入太阳系成为周期性彗星,根据电脑推算运行轨道的结果显示,在1992年7月8日距木星表面4万公里时,因受到强大的引力而分裂为21个小碎块,并于格林尼治标准时间1994年7月16日20时15分开始,以每小时21万公里的速度陆续进入木星大气层,撞向木星的南半球,形成了彗星撞木星的天文奇观。
多块碎片的撞击威力中,以碎片G的威力最大。它于7月18日07时32分 (UTC)撞向木星,威力达6万亿吨TNT炸药(其当量相当于全球核武器储备总和的750倍),所造成的疤痕比地球直径还长。因发生地点十分遥远,对地球并无任何影响。但是在6,500万年前,类似的事情很可能曾发生在地球附近。
苏梅克-列维九彗星撞木星这个天文奇观,突显了木星为内太阳系扮演着“太空吸尘机”的角色。如果没有了木星这部“太空吸尘机”,这些小型天体将会撞向内太阳系的类地行星,撞击地球的机会也会随之增加,使得地球出现生物灭绝的次数更多,在这样的环境下,地球或会难以孕育出复杂的生命。
但是这种观点在近期受到了挑战。英国欧本大学的科学家设计了电脑软件来模拟太阳系遭受小行星袭击的情况。他们发现,在电脑模拟实验中,即使没有木星,地球遭受小行星轰击的机率与有木星存在的情况下并没有甚么不同。但是如果木星的质量比现在小,那么地球受小行星击中的可能性反而会增加。不过,这毕竟只是电脑模拟的结果,太空气候在亿万年中可以有很大的变化,木星究竟是不是在保护地球或许要视具体情况而定。
小行星撞击会发生甚么?
几乎所有的小行星都来自火星和木星之间的小行星带,一旦发生碰撞或木星的重力场发生变化,小行星就有可能脱离轨道对地球环境造成致命伤害。
2002年6月6日,一个估计直径为10米的天体撞击了地球。该次撞击发生在地中海。该天体在大气层半空引爆燃烧,其释放出的能量大约(根据次声测量)相当于26,000吨三硝基甲苯(黄色炸药),与一个中型核武器相当。
如果较大的小行星撞击地球,那么造成的破坏就会很大。1908年6月30日,一个直径165尺的天体在西伯利亚通古斯卡地区上空6.2哩处爆炸,其强度相当于一枚10兆吨级氢弹爆炸的威力,有400平方哩的森林被夷为平地,不计其数的野生动物被烧焦。
更大的天体撞击后果就更不堪设想,直径1公里以上的小行星落到地球上足以改变全球的气候。再大些的物体,比如直径10~20公里,就有可能会引起地球生物的灭绝。毁灭恐龙的小行星据估计直径有10公里。
搜索近地小行星
美国宇航局及喷气推进实验室于1995年12月正式启动了搜索近地小行星的计划。这个计划的英文简称是NEAT。
近地小行星指的是那些轨道与地球轨道相交的小行星。这类小行星可能会带来撞击地球的危险。而NEAT计划的目的自然就是搜索、跟踪可能靠近地球的小行星,以帮助寻找最具有威胁性的个体。
NEAT使用的望远镜包括美国空军位于夏威夷海雷阿卡拉的GEODSS望远镜,此阔视场望远镜是空军用来观测人造卫星的。除此之外,由2001年4月起NEAT开始使用帕洛马山天文台1.2米口径的塞缪尔.奥斯钦(Samuel Oschin)望远镜。
近年来,NEAT计划先后发现了数以千计的小行星,其中包括小行星夸欧尔、塞德娜及矮行星厄里斯等。
那么地球遭受撞击的可能性究竟有多高?据推算,大约不到100万年地球就会受直径1,000米的小行星撞击。
5,000米天体的大撞击大约1,000万年发生一次。小型的撞击(仍然潜在危险)每月会发生好几次。
最近,一颗名为“阿波菲斯”的小行星进入了美国宇航局的视野。这颗小行星有可能在2029年与地球相撞,据科学家分析,撞击的机率约为1/300。目前NASA正在想办法,避免“灾难”的发生。
这颗小行星长三百多米,有4万吨重, 2029年运行至离地球只有2.2万哩处,与地球擦身而过。这个距离在天文学上,就像一根头发丝的粗细。
即便侥幸没有撞上地球,也有可能撞毁目前在地球轨道上运行的多枚卫星。还有一种说法是,“阿波菲斯”会在2029年与地球擦身而过,由于受到地球引力的影响改变轨道,在2036年撞击地球。
1/300的可能性实在是太高了。为了避免这样的可能性,美国宇航局的初步构想是改变“阿波菲斯”的运行轨道,拉大小行星与地球之间的距离,将无法防备的意外可能性减到最小。其中一个可选择的方案是向小行星发射无人宇宙飞船,以图改变小行星目前的飞行轨道。另外一个选择,就是在小行星表面装置火箭推进系统,将小行星推离目前轨道。◇