天地大冲撞―关于小行星撞地球的闲话

天会掉下来吗
  
  前两年狮子座流星雨造访地球时,人们争相观看,好像去看新年焰火。也难怪,人一辈子难得碰到几回称得上“天文奇观”的事件,地球的平静真有点让人腻烦。小行星撞上地球?那好像是恐龙时代的事,或科幻影片的题材。若想得太多,有“惟恐天之将坠”的嫌疑,会被别人当成神经衰弱的。
  
  关于小行星的消息倒是时常在媒体上露脸,今年9月初,还有“小行星与地球擦肩而过 如撞中可能杀死15亿人”的可怕报道。但太吓人了些,反而让人生疑,大多数读者看到这消息恐怕都是一笑置之吧――哪里就真的撞上来了呢,那颗小行星离地球还有几百万公里哪。
  
  然而,9月中旬,英国政府的一个3人专家顾问小组发表了一份报告,就如何加强侦测可能撞上地球的天体向政府提了一大堆建议。英国科学大臣赛恩斯伯里郑重其事地把这份报告夸奖了一番,说政府会认真考虑专家们的建议。没过几天,中国又表示将在紫金山天文台建一个空间警戒网,监测可能撞上地球的小行星。这就让人有点紧张――若是某个科学家或传媒的一家之言也就算了,政府却不会随便跟公众开玩笑。天真的会掉下来吗?当然会的。为什么不呢?
  
  看看全球200来个巨大陨石坑,就知道地球其实远不是一块平静的乐土。过去46亿年里,地球不知接待了多少莽撞的不速之客,只不过地质变迁和生命活动抹掉了大部分客人的痕迹,只留下特别显著的一些。如果想对这种撞击事件的频繁程度有更具体的认识,找一架好一点的望远镜瞧瞧月亮上随处可见的环形山便可――月球上没有空气和水的侵蚀,陨石撞击的痕迹几乎可以一直保留下去。
  
  除九大行星之外,太阳系里还有许多绕太阳运转的“零碎”行星,绝大部分位于火星和木星之间的小行星带。其中一些小行星具有特殊的轨道,会定期接近地球,被称为“近地小行星”。此外,一些彗星也会不时光临地球附近。这类小行星和彗星统称为“近地天体”,如果其中某一位在地球引力作用下扑向地球的怀抱,对人类而言,那就是天塌下来了。
  
天什么时候掉下来
  
  天曾经掉下来过。6500万年前,一颗直径在10~20公里间的小行星撞击了墨西哥尤卡坦半岛。掀起的尘云笼罩在空中经久不散,地面至少有6个月处于黑暗状态,并由此开始了长达10年、“核冬天”一般的寒冷年月,大量动植物遭到灭顶之灾。许多科学家相信,恐龙时代就是这样结束的。(题外话:这对人类倒是一件好事。我们的老祖宗当时还是老鼠般大小的哺乳动物,靠吃种子、啃树根熬过了这场全球性大饥荒,取代恐龙成为世界的主宰。要不然,现在的地球可能还是大型爬虫的天下)。
  
  1908年6月30日清晨,西伯利亚中部,一个巨大的火球从天空中划过。它着地之后引起了一场大爆炸,扫平了大约2000平方公里的森林,烧毁了大量树木,引起的大气冲击波绕地球两圈。这一事件被称为通古斯爆炸,人们对它提出了反物质、黑洞、外星飞船坠毁等种种戏剧化的说法,但最令人信服的解释是:一块彗星碎片撞击了地球。这个由冰和尘埃构成的“脏雪球”长约100米,重100万吨,飞行速度每秒30公里,撞击产生的能量超过广岛原子弹的600倍。幸而它落在荒无人烟处,没造成什么人员伤亡。如果晚到8小时,它就可能把伦敦城变成一片瓦砾场。
  
  直径小于50米(大概像一座普通办公楼那么大)的近地天体基本可以不必关心,它们落入地球大气层时,摩擦产生的热足以把它们烧得差不多,除了产生一颗流星外,不会有什么了不起的后果。直径在50米至1公里间的天体,就可能造成地区性的灾难,尺寸越大,麻烦越大。万一撞上大城市,死的人可能以百万计。直径超过2公里,就足以引起全球气候剧变,就像恐龙所经历的那样。
  
  科学家估计,直径超过1公里的大型近地小行星大约有1000个,超过50米的恐怕上百万不止。最大的近地小行星直径不超过25公里,不至于把地球撞成碎块。彗星的数量可能比小行星还多,但它们大多数时间都在离地球非常遥远的地方旅行,总的来说,彗星的“有效数量”大约相当于近地天体总数的10%。
  
  因此,天肯定是会掉下来的(《圣经・启示录》说到“烧着的大星”掉下来,并不是了不起的预测,别因为这个就以为《圣经》很科学),关键是什么时候。约1000个大型近地小行星中,科学家迄今只发现了一半,所以还没法做什么预测,只能谈谈几率。通古斯爆炸这种级别的事件可能每100~300年来一次。直径超过2公里的天体撞击平均100万年会发生1到2次,很少见,但会引发全球性的灾难,死掉很多人。综合考虑撞击事件发生的频率与后果严重程度,一个人被小行星砸死的机会大概是2万分之一,与坐飞机摔死的几率差不多,比中六合彩的几率高750倍。
  
  不过几率并不会告诉我们灾难到底何时到来,小行星或彗星可不会踩着钟点往地球上撞。可能是一百万年以后,也可能是现在。
  
天要掉下来怎么办
  
  是抽调各国宇航员精英去执行“弥赛亚计划”(1999灾难电影《天地大冲撞》),还是任由布鲁斯・威利斯带着一帮石油工人去发挥个人英雄主义(1999灾难电影《世界末日》)?大概要看究竟谁对炸掉一颗小行星更加在行。现在科学家还没想那么远。他们着急的,是赶紧找到所有近地大天体(直径超过1公里的)的踪迹,对之进行密切监视,在可能有灾难来临时及早进行预报。
  
  全世界寻找近地天体的科学家大概不到100人。最有成效的,是美国麻省理工学院林肯实验室的LINEAR小组,他们在美国空军和美国宇航局的帮助下工作,用两台口径1米的望远镜进行观察。美国还有好几个这类研究小组。1998年美国宇航局启动了一个新计划,目标是在2008年前找到90%的近地大天体。法国、中国、日本在这方面也颇有成绩。此外,全球还有大量天文爱好者帮助科学家进行观察。
  
  1999年7月,国际天文学联合会在意大利的都灵制定小行星对地球威胁程度的险级标准,并将此标准命名为“小行星险级都灵标准”。其目的是使研究人员、新闻媒体和公众能够准确辨别和掌握某星体对地球的实际威胁程度,避免造成不必要的恐慌。标准共分为11级,从0级到10级,危险程度逐级增加。
  
  截至目前,人们还没有观测到超过都灵1级的小行星,也就是说还没有发现任何在相当长的一段时间内会对地球造成重大威胁的天体。但由于还有一半的近地大天体没被发现,经常会有不速之客吓人们一跳。譬如1996年,有一个直径500米左右的家伙从距地球45万公里处飞过,从天文尺度上来看简直是擦着地球过去的,而且它在靠近地球前4天才被发现,比今年9月初那颗小行星可怕多了。
  
  掌握了绝大部分近地大天体(比较难追踪的彗星例外)的运行轨迹,就可以提前相当长的时间――例如几十年,预告某颗小行星可能与地球相撞,使人类有充足的时间准备对付它。像电影那样用核弹把小行星炸个粉碎固然精彩,不过有的科学家更欣赏一种温和的方式:派飞船在小行星上装一个马达,使小行星逐渐偏离原来的轨道,离地球远远的。美国宇航局的“尼尔”小行星探测飞船正围着“爱神”小行星大献殷勤,有一个目的就是为将来执行这种英雄任务积累经验。
  
  谁也说不好明天会不会有小行星砸到头上来,不过可能性不大,您也不用多想,该吃饭就吃饭,该干活就干活。一些唯恐天下不乱的媒体,时常要作古作怪一下,对科学家的话夸大其辞或断章取义,您不必把“险些杀死15亿人”放在心上。实在有疑问,就去听听天文学家们怎么说。反正我乐观得很――地球花了46亿年才进化出人类,我们总比恐龙强些吧,肯定得有办法保护自己的。

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