世界末日的九種可能
Death From The Skies!-These Are The Ways The World Will End...

原文作者╱
Philip Plait
作  者╱
菲利普.普雷特
譯  者╱
李志濤、王怡
出版社別╱
博雅
出版日期╱
2011/10/19   (1版 1刷)
  

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I  S  B  N ╱
978-986-6098-30-7
書  號╱
RE16
頁  數╱
368
定  價╱
320


這是一本富教育意義又趣味盎然的普科讀物,幽默簡潔的解釋讀者認為難懂的天文學概念,不論是科學愛好者或是一般讀者皆可輕鬆閱讀。本書述說了九則可能另地球滅亡的天文事件,先以敘事的方式,帶領讀者進入事件的情境中,再以科學的角度解釋並提出可能的防範措施。
  菲利普•布雷特以引人入勝、有如科幻小說般的驚悚般情節配合最新的研究及專家的看法,說明外太空並非大家所想的那麼遙遠。每一章都以淺顯易懂的手法探討一個不同的現象如果發生會對地球及地球上的生命造成什麼樣的影響。布雷特不以聳人聽聞的手法炒作資訊,而是分析這些災難在我們一生中發生的機率,還有我們如何能阻止災難的發生。「世界末日的九種可能」充滿有趣的口吻,以及對艱深觀念的啟發,值得科學同好及初入門的讀者一讀。
※書籍推薦人
國立臺灣師範大學地球科學系副教授    傅學海
新北市立圖書館館長                         于玟
臺北市立中正國中自然領域退休教師    梅期光
※推薦文
古人云:「杞人憂天」,意指「多此一舉的憂心」,但從現今科學家對於天文現象的觀察研究而言,這句成語將可能成為一句多麼具有地球未來觀點的預言。乍看到書名<< Death from the skies !: These Are the Ways the World Will End>>,心裡著實充滿憂心,從地球身處在太陽系的位置而言,其實危機是隨時威脅著地球的,難得看到一本書能從天文科普的觀點將地球遭受到的危機用淺顯易懂的方式鋪陳,身為地球的住民,這是很難能可貴並值得我們重視的。當然,對於高國中小學生讀者而言,這本書拋開了天文知識層面的贅述,而深入淺出地讓學生能藉由閱讀這本書來認識地球的危機,並啟發高國中小學生成為如何解決地球危機的未來科學人才的認知能力。
科普圖書最難的是用簡明扼要的文字、圖像陳述一項事實,卻仍能讓讀者深刻的了解文字、圖像所代表的意義,推薦這本天文科普讀物給一般讀者與高國中小學生做為認識地球危機等天文現象入門的優良讀本。

推薦人   梅期光

本書作者菲利普.普雷特原為索諾瑪加州州立大學天文物理系教授,為了撰寫本書而辭去教職。
  作者長年致力於天文科普教育,常現於美國各大廣播或電視節目,指正一般大眾天文認知上的錯誤,他所經營的部落格Bad Astronomy更被美國時代雜誌評選為2009年度最佳25大部落格之一。


第一章 目標鎖定地球:小行星和彗星的撞擊
第二章 壞脾氣的太陽
第三章 超新星的暴怒
第四章 宇宙「噴燈」:伽馬射線爆發
第五章 無底深淵:黑洞
第六章 外星人的襲擊
第七章 太陽之死
第八章 巨大的銀河幽靈
第九章 萬物的終結
結 尾 我會擔心嗎?
附錄
致謝

昆蟲記
自然隨筆
大數據的力量
X的奇幻旅程:從零到無限的數學
大數據時代





第一章
目標鎖定地球:小行星和彗星的撞擊

鬧鐘像往常一樣在早上6:52分響起。馬克昏昏沉沉地起了床,睡眼惺忪、跌跌撞撞地走進洗手間。他往臉上濺了點水以加快醒來的速度,然後開始刷牙。

在發現今天是一個晴朗、溫暖的好天氣後,他一邊刷牙,一邊透過洗手間的窗戶欣賞外面的景色。樹木枝葉繁茂,鮮花競相開放。當太陽漸漸升起時,地上的樹影越拉越短……

刷完牙後,馬克注意到周圍出奇的安靜。真有意思,爲什麽聽不到鳥叫?忽然,他從眼角的餘光發現有什麽東西在移動。可能是院子堛漱麽動物把鳥兒嚇住了吧……

他走近窗戶,踮起腳往院子堿搳C怎麽每棵樹都映出兩個截然不同的影子!?馬克吃驚地看著,把早上的「例行公事」抛到九霄雲外。無論哪顆樹,它們的影子看起來都在動,而且是繞著樹的根部轉圈,就像快鏡頭播放的日晷。他把鼻子貼到玻璃上,擡頭看天,努力尋找是什麽導致了這離奇的一幕。

從屋簷往上看,太陽好像正在迅速地劃過天空。由於於光線太強,讓人有些目眩,馬克調整了一下,但仍然不太清楚看到的到底是什麽。一道盤狀的強烈白光正在空中移動,速度比飛機還快。那是一顆流星嗎?

馬克發現,那個發光體好像慢慢地下降到了地平線以下。而後,一眨眼的功夫,出現了一道無聲但是鋪天蓋地的閃光。由於於光線太強,馬克被刺激得流出了眼淚,痛苦地退了幾步。當他的眼睛恢複過來時,那個小光盤已經不見了,取而代之的是一個更大的渾濁的光點,以扇形擴散著從地平面升起。即使隔著窗戶,也能感受到光線的熱度,就像站在壁爐旁。隨著光點在空中逐漸擴大,馬克察覺到一些更奇怪的事情:樹冠怎麽有點不對勁?煙是從上面冒出來的嗎?……

灼熱感越來越強烈,馬克意識到自己可能有麻煩了。正當他站在那兒琢磨該怎麽辦時,一陣突發的強烈地震使得房子劇烈搖晃,把馬克掀翻在地。變故來得太快,當馬克迷迷糊糊地再站起來時,他感到從已經被震壞的窗戶灌入的熱流越發強勁。他想,最壞的應該結束了吧?但他不知道的是,真正的危險正以每小時700英哩的速度穿越大氣層向他襲來。

太晚了,衝擊波像十幾英哩高的海嘯一樣向他逼近,橫掃了已經著火的房子,連同馬克一起被徹底撕碎,用來做決定的時間宣告結束了。

不斷擴張的衝擊波咆哮著經過馬克已被擊碎的房子,繼續前行,貪婪地吞噬著建築物、樹木、車輛和人群。

在襲擊的整個過程中,衝擊波繞地球轉了兩圈。地震儀顯示,這次事件引發的地震強度驚人,但現在已沒有人關心科學數據了。人們正忙著逃生。

流星、流星體、還有隕石,我的天!

我們的地球並不安全,宇宙中充滿著潛在的襲擊者。

據統計,地球每天都承受著20∼40噸流星碎片的輪番攻擊。一年下來,這些太空廢棄物足夠搭起一座6層高的辦公樓。

聽起來好像很嚇人,其實這些碎片和地球比起來是微不足道的,因爲地球有它1018倍大。但是也不能掉以輕心;宇宙中充滿著殘骸,地球就在其中,乘風破浪一刻不停地穿行。

宇宙中絕大部分漂移物都是岩屑,在進入大氣層時很快就被燒爲灰燼。如果你在一個晴朗的夜晚走出去,就可以看到這些「流星」。出人意料的是,人們能看到的最亮的流星,其實是由如鹽粒大小的「流星體」產生的。如果它有豌豆般大,就足以成爲一顆夢幻般絢麗多彩的流星——我就曾經看到過一顆,當它劃過的那一刻,整個夜空都被點亮了。我呆呆地站在那堙A被眼前的景象所震撼,但更令我震驚的是,經過計算,我發現,那顆流星體差不多只有一枚葡萄柚那樣大。

如此小的物體怎麽能發出這麽亮的光呢?有兩個要素要考慮,第一:壓縮的空氣會把它加熱。想一想,當你用打氣筒打完氣後,它會變得很熱——當空氣在氣筒中被壓縮,就會升溫,並把熱量傳導給外面的金屬殼;如果不小心,你就有可能被剛用完的打氣筒燙到。空氣壓縮得越厲害,溫度就越高。第二:流星體驚人的飛行速度。它們大多以每秒10到20英哩哩的速度向我們撞來。還有一些甚至可以達到每秒60英哩哩!這個速度比來福槍子彈的速度還要快很多。

當物體飛速進入大氣層,它的速度會轉化爲熱量並傳導給周圍的空氣。流星體呼嘯著通過大氣層時,它劇烈地衝壓空氣——一個以50馬赫移動的石頭會對空氣產生非常大的壓力。被快速擠壓的空氣溫度能夠升至上千度,並發出炫目的光。

而所有那些熾熱的空氣就像開足馬力的熔爐,流星體在進入後不久就會直接感受到這個熱度。在如此高的溫度下,流星體不可能持續很久,如果它的體積很小,幾秒鐘就被燒光了。我們看到的就是一束明亮的光,在空中劃出一道美麗的弧線後忽然消失,剩下的殘餘物不會對地球產生什麽傷害。

作爲一個被震撼的觀察者來說,我的切身感受是:流星看起來就像是在我的頭頂上劃過。但實際上,它與地面的距離在50英哩哩以上。在那個高度上,空氣非常稀薄,但足以抵擋這種小顆粒。不過,如果流星體的顆粒比豌豆、葡萄甚至西瓜還大呢?如果它有長椅、轎車、公共汽車那麽大呢?

對於於大個的物體來說,情況就迥然不同了。如果它有幾碼寬,就不會被輕易燒盡。被壓縮的空氣像老虎鉗一樣切割流星體——按照流星體的速度,壓力可以達到1000磅/平方英尺。在如此大的壓力下,流星體將經歷一段艱難的旅程。

數秒之內,進入大氣層的不再是一個大流星體,而是成百上千個小流星體。它們仍以每秒數英哩哩的速度飛行,仍把自己的能量傳向周圍的空氣。擠壓,分離,升溫……在零點零幾秒內它將迅速分裂爲無數碎片,並釋放出巨大能量。

這其實就是爆炸的定義。

可見,普通體型的流星體都會在大氣層中爆炸那樣,而且如前面提到的那樣,爆炸通常發生在相當高的位置,具體高度取決於於流星體的硬度;金屬質地的流星體能夠經受更多的考驗,飛得也更遠,但同樣也會在距離地面數英哩哩的位置炸掉。在這個過程中釋放的能量是驚人的:一個一米寬的流星體爆炸的威力相當於於引爆數百噸TNT。根據軍方的記錄,這種由個頭較大的流星體進入大氣層而產生的爆炸平均每個月都能觀測到一次。

既然流星體在如此高的大氣層中爆炸,那麽你可能會覺得它們不會引起什麽麻煩。

實則不然。在某些條件下,進入大氣層的流星體在分裂後能部分地保存下來。如果主體部分在爆炸前減速的話,那麽更小的碎片就能更快地減速而不至於於瓦解。這就能保證有的部分落到地面上。金屬質地的流星體在構造上更堅硬,能在落地前一直保持完整。如果它們平安著陸,我們就把它們叫做隕石。

摮n激怒一位天文學家,最好的一個辦法——有時看他們的反應是很有趣的——就是混淆流星、流星體和隕石三個名詞。另一個好辦法就是叫他「占星家」。

小流星體在落地前速度不會太快。它們的初始速度已基本被空氣摩擦消耗了,降落時僅剩下「進站」速度了。它們大約以每小時100至200英哩的速度落在地上,像是從高樓或熱氣球上掉下來一樣。

當然,這也很嚇人,只不過不是非常嚇人。

儘管如此,你應該也不希望被一個飛得那麽快的石頭擊中。相較而言,它們撞擊地面的速度要比一個專業棒球投手擲球的速度快。1954年11月,一位來自阿拉巴馬州名叫安•霍吉斯(Hodges)的女士不幸被流星體擊中。這個流星體相當小,大約有一塊磚那麽大,重量大約在8磅左右。它砸穿了她家的屋頂,從一個木製收音機櫃彈回,啪的一聲打中了她。當時她正躺在睡椅上打盹,這個「入侵者」把她粗暴地吵醒了。霍吉斯的手和身體一側受了傷。所幸,傷勢不重,她活了下來,但是卻經受了醫學史上最嚴重的一次擦傷的折磨。

這個案例可能是流星體對人的生命財產造成損失的最高記錄,但卻不是唯一一個。隨著攝影機的普遍應用,越來越多壯觀的流星場景被記錄下來。

1992年10月2日,一個有校車大小的流星體進入大氣層。它在飛越美國東北部時形成了一個巨大的火球,並以一個令人驚喜的巧合被數千人目擊到——那是一個星期五的晚上,正值足球季,許多球迷架好攝影機正準備記錄比賽。讓他們沒有想到的是,除了比賽實況,還能順帶記錄一顆流星美妙的連續鏡頭。這個流星體在空中裂開後散落到各處,其中有足球大小的一塊落在了紐約皮克斯基爾(Peekskill)一位年輕女士的車上。流星體在車尾部砸出了一個洞,沒有什麽特別的,就像一個從很高的地方落下的石頭砸的一樣。不過,大家可以想像,車主在請求得到保險公司賠償時是多麽困難!


當它燃燒著經過地球的大氣層時,皮克斯基爾流星被很多家庭的攝影機拍攝下來。它碎成許多小塊,其中一個砸到了一位女士的車。




圖片來源:撒拉•埃克米勒,奧爾托納出版商協會(PA)鏡像

儘管有這樣及其它類似的事情出現,地球表面畢竟還是很大的,而大部分流星體是很小的。任何人被流星體擊中的機率都相當小,至於致命的可能性就更小了。

不過還是要補充一句,大部分的流星體很小,但不是全部。

初級衝擊

1908年6月30日,地球和一塊非常弱小的流星體在同一時間出現在了同一地點。

這個流星體大概有70碼寬。由於它的軌道和地球相交,經過一段時間,這兩個物體不可避免地會同時出現在交會點上。

流星體從遙遠的西伯利亞通古斯河(Podkamennaya Tunguska River)附近飛來。經俄羅斯上空進入大氣層後,它沿著西北方向飛行,不斷的增加壓力作用在流星體身上。它開始分裂,接著碎片繼續分裂……流星體爆炸釋放出相當於300∼2000萬噸黃色炸藥爆炸產生的能量,等同於300∼2000萬噸TNT,數百倍於37年後(1945年)在廣島投放的原子彈的威力。

數百人目睹了這次爆炸(其中一位藝術家還在此基礎上創作了一張郵票)。地震檢波器記錄下了爆炸造成的衝擊。據說,當時身在數百英哩之外的人都被震倒了。

爲了弄清這次事件造成的影響,一支科學考察隊準備前往現場考察。他們出乎意料的是,僅到達出事地點,就花了好多年的時間;冬天,這堿O封閉的(記得嗎?我們說的地方在西伯利亞);夏天,通古斯地區是一片沼澤,蚊蟲肆虐。不過,經過一番艱辛的努力,科學考察隊還是成功抵達了。而迎接那些疲倦的科學考察科隊員的,是前所未見的奇異景象。

當接近爆炸區域時,科學考察隊員驚奇地發現,數百平方英哩內的樹木都被弄斷,整齊地平躺在地上。沿著這些殘跡,科學家們來到一個地方,這堛瑣薴儦釵萓璅悚瑪蝐齯@樣呈輻射狀倒在地上。奇怪的是,爆炸中心投影點的樹木雖然枝葉被全部剝光,但卻沒有倒,仍然站在那堙I很難想像當他們看到如此怪異的景象時會作何感想。

沒有任何隕石坑,也沒有找到隕石的碎片。流星體在離地面數英哩高的地方爆炸,並全部氣化了。爆炸產生的衝擊波將地面上的樹木擊倒。由於衝擊波豎直穿過它們作用在地上,地處中心位置的樹木仍然站立著;而橫向的力把周圍的樹木擊倒了。上世紀五、六十年代進行的空中核彈爆炸實驗產生了同樣的效果。

雖然爆炸方位的偏遠給科學考察帶來了一定難度,但同時也意味著很少人遇難。假如爆炸發生在莫斯科或者倫敦的上空,數百萬人會在幾分鐘內死亡,造成的損失將是難以估量的。並且由於地處偏遠,爆炸在瞬間產生的影響被「定位」,幾十英哩外也沒有人受傷。

需要提醒大家的是,不是所有撞向我們的流星體都只有70碼大,不是所有的影響都是局部的。

小行星之痛

6500萬年前,恐龍經歷了相當糟糕的一天。

近期研究顯示,恐龍曾在地球上存活了近200萬年。隨著當時地球氣候的變化,很多物種相繼滅絕。不過,以地質學的時間尺度看,有充足的證據證明相當多的物種是毀於「一夜」之間。據推斷,這個事件源於一個6英哩大的小行星撞擊——對於這個尺寸來說,用流星體這個詞就不準確了。

對於這場惡作劇而言,這個小行星是已經足夠大的了。難以想像,當一個比聖母峰還大的小行星以每秒10英哩的速度穿過大氣層砸向地球會造成怎樣的災難性破壞。試著想像:當小行星的一端觸到地球表面時,它的另一端卻仍然露在大部分大氣層的外面!

撞擊產生的能量很難確切知曉,但絕對有數百億噸炸藥爆炸的威力——遠遠大過曾引爆過的威力最強的核彈。事實上,即使同時引爆地球上所有核武器,所產生的威力也不足以使恐龍滅絕的小行星撞擊產生能量的百萬分之一——因爲這個撞擊是集中在一點上的。

恐龍家族的命運在那一天被改寫。

撞擊引發了一系列恐怖事件,其中的每一件都具有難以置信的破壞力。

當小行星穿越大氣層時,會產生一個巨大的衝擊波,將它周圍數英哩的空氣過度加熱。如太陽般明亮的小行星會在撞擊地球前把它下面所有的東西點燃。如果有能勉強地從那驚人的熱度下堅持下來的倖存者,接下來還要經得住以超音速劃過天際的小行星所帶來的巨大衝擊波的打擊。



位於亞利桑那州的流星坑,形成於5萬年前的一次撞擊。在沙漠上鑿出這一彈坑的鐵質流星只有50碼寬。遠處牆的邊緣距離觀察者差不多有一英哩遠。注意右下角的人,通過對比可以看出它有多大。
照片由作者拍攝


如此大的一顆小行星在砸到地面前是根本不會放慢腳步、減輕質量的。科學研究表明,撞擊點就在墨西哥猶加敦半島(Yucatán Peninsula)附近。它砸在水面上——這並不意外,因爲地球表面71%的區域被水覆蓋。當小行星的巨大動能在撞擊後轉化爲熱能後,絕大部分墨西哥灣被炸成水蒸汽。在相對較淺的水中,小行星撞到大陸架前的速度不會有太大變化。一旦它撞到岩體,運動停止,剩下的能量將在一瞬間轉化爲熱能。

在撞擊點上,一系列恐怖事件相繼發生,並最終演變成爲一場徹徹底底的大災難。觸到地殼後,巨大的能量噴發而出,熔化的岩體和蒸騰的海水四散噴發。高高的煙霧衝向太空,亮度和熱度不亞於太陽。撞擊產生一股巨大的地面衝擊波,摧毀了方圓數百英哩內的一切,地球上曾發生過的任何一次地震在它面前都不值一提。

跟隨地震之後的是空氣震蕩,一個巨大的聲波迅速形成。1000英哩內倖存的生物在這個「雷鳴」到達時全部失聰。

臨近墨西哥灣的其它地方也不會堅持太久。當小行星撞進海面,它就占據了海洋的絕大部分。在衝擊波和熱量引起的海水蒸發的共同作用下,一場史無前例的超大規模海嘯出現了。

2004年12月,一場地震引發了海嘯,它有幾碼高,移動的速度還沒有汽車快,但還是導致25萬人喪生。而小行星撞擊引發的海嘯有數百碼高,移動的速度是每小時600英哩!

幾分鐘內,一座由數十億噸海水形成的大浪咆哮著撞向德克薩斯州的海岸,吞沒了那堜狾釭漸糽R。海嘯向內陸推進了很遠,摧毀了沿途的一切。這種破壞力是龍捲風、颶風或者地震都無法比擬的。

然而,撞擊引發的傷亡遠不止這些。小行星撞到地球,穿過地殼在地球上砸出一個洞。撞擊的能量把熔化的岩體以每秒數英哩的速度送入空中。按照這個速度,它們會像洲際導彈一樣衝出大氣層。當它們落回來時,這些噴發物會逐漸升溫、燃燒,小規模地重複最初的場景,如此往複數十億次。撞擊點周圍數千英哩內都會有熊熊火焰的石頭像暴雨一樣從天而降,點燃全球範圍的森林大火。火勢凶猛,無法控制,整個大氣層充滿厚厚的黑煙。

整個地球基本上都著火了。

撞擊點作爲受災中心,和其它任何地方都不一樣。地殼被咬出一個200英哩寬、20英哩深的大坑,氣溫飙升至華氏6000度。湧入的水被迅速蒸發,產生更大的破壞力。

到處火光衝天。地球上已經沒有不受影響的地方了。整個世界都在燃燒,大氣層越來越黑,射入的陽光越來越少。隨著時間的推移,地球氣溫明顯下降,最終出現冰河時期,那些在最初的衝擊中頑強活下來的生物都被凍死了。

純粹出於偶然——小行星的撞擊點富含石灰岩和礦物質。撞擊產生的衝擊波(包括反彈起的岩石重新進入大氣層產生的)把這些材料中的硝酸鹽揚撒在空中,形成了硝酸雨。此外,撞擊體本身也在撞擊中把攜帶的氯和其它化學物質釋放出來,抛射到高層大氣中;它們的劑量足以數千次地破壞臭氧層。這不僅毀滅了陸地上的生物,也使得水中的生命因而終結。地球上食物鏈的最底端被破壞了。

當火最終熄滅,地球上已有差不多75%的物種滅絕了。

最後,小行星撞擊形成的坑逐漸冷卻,火漸趨熄滅。生命的循環將這一切證據掩蓋了。悻存下來的生命經過一段很長的艱苦日子,但在經歷了這場浩劫後,很多物種的生態地位需要填補獢C生命總是會找到出路,地球又開始欣欣向榮。

璆芮A地位包括物種在環境中所處的地位以及食物、行爲等細節。例如某種青蛙的生態地位包括它的進食方式、所吃的特定的昆蟲及它如何交配與繁殖後代等。因此,有多少物種就會有多少生態,這就是說生物界堥S有兩種生物的生態地位完全相同,儘管有一些可能非常相似。

6500萬年過去了。考古學家在挖掘岩石地層時發現,兩個地層在成分和顔色上存在明顯的變化。下層是白垩紀(Cretaceous)時期的岩石和化石,上層的物質來自第三紀(Tertiary)。


這個顯著的間斷面被稱作「K-T分界線」(很不幸,「C-T」這個名稱已經被考古學家用過了,因此他們不得不無奈地接受「K-T」),在數十年間這都是一個謎,而且這不只存在科學家中間;因爲它還記錄了恐龍的滅絕,同樣也引起了公衆的興趣。

經過多年的調查研究,確鑿的證據終於被找到:在「K-T分界線」的岩體中,科學家發現了含銥的一層——銥是一種在地球表面很難找到的元素,但在小行星上很常見。同時,地球上很多地方在「K-T分界線」中都有一層煤煙灰,這大概能夠證明那場全球範圍的大火。兩者共同印證了來自小行星撞擊的確定性。唯一需要最終確定這種論證的就是撞擊產生的坑所在的位置。

這個坑最終也被找到了,就在離猶加敦半島(Yucatán Peninsula)頂端不遠的位置。你可能會想,如此巨大的一個坑,應該很容易找啊!但實際上,這很困難。數百萬年的侵蝕掩蓋了很多它應有的特徵。另外,希克蘇魯伯(Chicxulub)蝖C隕石坑本身太大,只能從太空中才能看出來。否則,你即使站在坑中,也會渾然不知。因爲面積太大,很難測量,直到現在,科學家們在坑的大小和深度上還存在分歧的意見。

褋狎爲「Cheek-shoo-lube」。

不管怎樣,事情已經發生了——全球性的毀滅,數不勝數的物種滅絕(包括恐龍),並對地球環境的影響延續了數個世紀——值得一提的是,這件事的罪魁禍首,就是那個6英哩寬的被天文學家歸類爲「小型」的小行星。

宇宙中還存在著一些大得多的小行星。它們大部分永遠不會接近地球。但有一些跟「小型小行星」差不多大小的傢伙們不僅正在靠近我們,而且運行的軌跡實際上是與地球相交的。對於它們來說,撞擊地球不是「是與否」的問題,而是「何時」的問題。

恐龍曾經歷了非常糟糕的一天,我們的那一天遲早也會到來。

外層空間武器的侵襲

這些危險的傢伙是從哪堥茠滿H


約瑟•皮亞齊,穀神星的發現者,在很多年前,人們都把穀神星當作一顆行星看待,隨後被認定爲小行星,後來又被重新分類爲矮行星。

大部分太陽系中的小行星都在火星和木星軌道中間的小行星帶或「主帶」(main belt)中繞日運行。那堨i能有數十億顆小行星,占據著1018立方英哩如壓扁的甜甜圈似的空間。它們大多都很微小,只有塵埃顆粒或豌豆般大小。第一個被發現的、個頭最大的谷神星有600英哩寬。1801年1月1日——新世紀的第一天。銵X—義大利天文學家約瑟•皮亞齊(Giuseppe Piazzi)在觀測天空時發現了它。由於皮亞齊知曉天文學家們曾推測火星和木星之間也許還隱藏著一顆行星,因此在發現所觀察的對象每個夜晚週期性地反復出現後,皮亞齊認爲他找到了這顆行星。不過,就在他發現穀神星後的幾年內,又有許多天體被在同一地帶發現。作爲一個群組,他們被命名爲小行星,意思是像行星的物體;由於它們太小、太遠,在當時的觀測條件下,還只是一些亮點。

閮漪O19世紀的第一天。你應該知道,沒有「0」這一年。


在很長的一段時間內,小行星的起源都是一個謎。起初,人們以爲小行星是處於火星和木星之間的一顆行星由於某種原因被毀壞後形成的碎片。今天,大量證據表明,小行星實際上是在太陽系形成時殘存的岩屑碎石。這些碎石在太陽系中最大的行星——木星的引力作用下加速運轉,相互碰撞,導致四分五裂,而無法積聚成一顆完整的行星。

今天,數十萬顆小行星已爲人所知。其中很多是借助執著的信念被發現的;天文學家們蜷縮在他們的望遠鏡下,日以繼夜地觀測太空。如今,我們有了全自動望遠鏡——從某種意義上說,它像個小機器人——它可以通過預先設定好的程序觀測天空。觀察得到的大量數據,再通過電腦的分析找出移動的物體。實際上,現在已經很少有人能夠再找到新的小行星了。

絕大多數爲人所知的小行星在主帶(main belt)中環繞太陽運行,但有些不是。隨著時間的推移,不同的發展進程、引力以及其它因素,都能夠改變一些主帶中小行星運行軌道的形狀。他們的軌道可能變得趨於橢圓,和主帶中其它小行星相比,它們的近日點更近、遠日點更遠。其中一些小行星的軌道和火星相交,一些和地球相交。

後者是需要我們關心的問題。

對於這些與地球軌道相交的小行星(被稱爲近地物體,其中的危險分子被標記爲潛在的危險物體)的搜尋,在多個國家的共同努力下正在向前推進,但力量還很薄弱——只有二十來個天文學家專職做這項工作,而且大部分工作在美國進行。即使有更多的專家用更好的、更大的、更多的儀器搜尋,也很難在合理的時間內預先分辨出對地球有潛在威脅的100碼左右的小行星。很多這樣大小的小行星實際上都是在經過地球後才被發現的。很有可能當一個和通古斯(Tunguska)同樣大小的小行星撞來時,我們得到的第一個警告信號是它疾馳過天空時產生的閃亮的光線。

爲此,天文學家堅持不懈地在搜尋,希望能夠在下一個撞擊者到來時提前發現它,並有足夠的時間去阻擊它。天文學家們設定的目標是:在2008年年底前,找到90%大於1000碼的正在接近地球的小行星。類似的小行星成千上萬,天文學家們的任務是十分繁重的。雖然「2008目標」沒有真正實現(最終會實現的),但值得一提的是,從統計學上說,一大批起初被認爲具有不確定的撞擊可能性的小行星,已經被歸入「無害」的行列了。

人類認識小行星已經有兩百多年的歷史了。經過這麽長的時間,我們意識到了它們的危險性。這種經歷恐龍家族從未有過。

世界末日

當然,人類與恐龍之間的最大不同是:它們沒有一個太空計劃。

你一定對電影中的這些情節比較熟悉:一顆數英哩寬的小行星被發現,它的軌道與地球相交而且正在向地球撞來。如果我們不採取行動,它會將我們統統消滅。勇敢的英雄們挺身而出,太空人、鑽油工人(oil rigger)、軍人組成一支強大的隊伍。他們奮勇地飛入太空,降伏了巨大的撞擊者,把它炸爲碎片,在衆多被驚呆的人們的注視下,碎片如細雨般散落,我們得救了。

看起來很英勇,但有一個問題:這是不現實的。

實際上,電影中的很多情節都有問題。因爲不能保證用核武器就一定能把小行星摧毀。大量小行星富含鐵元素,向它們發射一顆核彈只能給它們熱熱身。

即使一個由岩石組成的小行星,也不一定就會被一顆核彈炸碎。如果它確實很大,一個核彈不可能對它產生多大傷害;這取決於小行星的密度。

一些小行星已被查明密度很低,起初人們像你讀到這堮氻@樣困惑。岩石的密度大約是每立方厘米2∼3克(大概每立方英寸1盎司,是水的密度的2∼3倍),但有些小行星的密度比這個低。比如,一顆名爲253梅西爾德(253 Mathilde)擛O在火星和木星之間繞日運行的小行星,密度爲每立方厘米1.3克左右。它肯定具有類似保麗龍的結構。那會是什麽樣子呢?

253 Mathilde是一顆主帶小行星,它有一個較小的近日點,是由約翰•帕利紮(Johann Palisa)於1885年發現的,是人類發現的第253顆小行星,也是人類第一次看到的C型小行星。C型小行星被認爲是碳質地隕石的來源。