●李 祥
說到天體撞擊事件,人們不禁聯(lián)想到1994年7月“蘇梅克-利維9”號彗星與木星相撞時驚天動地的一幕。這顆被木星引力拉開分裂的彗星,首塊碎片以每小時20萬千米的速度和2000億噸TNT當(dāng)量的威力猛撞木星大氣層,掀起了高達3000千米的羽狀光柱。彗星的21個亞核相繼撞擊著木星,使得這個大行星傷痕累累,其中的一個創(chuàng)面黑斑直徑達數(shù)萬千米,大大超過了地球。而6500萬年前的一顆直徑約10千米的天外來客撞擊地球后,竟使統(tǒng)治地球生命舞臺長達16億年的恐龍及地球上80%的生物遭受了滅頂之災(zāi)。足見天體撞擊是何等的驚心動魄,悲壯慘烈。撞擊是物質(zhì)運動的自然現(xiàn)象,是物體與物體間的吸引、凝聚、碰撞、轟擊。從空間上看,小到微觀粒子,大到星系的碰撞;從時間上看,自宇宙誕生至今撞擊事件就沒有停歇過,只是不同時期撞擊次數(shù)和程度不同罷了。撞擊使得宇宙變化萬千,充滿活力??梢哉f,沒有撞擊就沒有我們今天的世界,沒有撞擊也就沒有我們?nèi)祟?宇宙正是在撞擊中發(fā)展演化的。
物體在運動中發(fā)生撞擊,可改變其存在的形態(tài),如質(zhì)量、成分的增減乃至于毀滅轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。大的撞擊,如星系的碰撞、吞食可能要上億年才會發(fā)生,但小的撞擊,諸如宇宙塵埃、碎塊、彗星、小行星的撞擊事件就不鮮見了。事實上,太陽系的天體每時每刻都在發(fā)生著撞擊事件,不過是輕微的而已。我們知道,微觀粒子具有波粒二相性,所以我們可把太陽拋射的物質(zhì)流(太陽風(fēng))、發(fā)出的光以及來自宇宙的射線視為連續(xù)撞擊的“微體”。它們不僅撞擊著地球,而且還沖撞到所及的宇宙空間。人們遇見的極光、短波無線電中斷、航天器受損等大都是這些“微體”撞擊的結(jié)果。顯見的撞擊當(dāng)是流星體了。由于流星體的大小、成分不一,運動速度不同,對地球的撞擊程度也有天壤之別。通常人們在每個夜晚用肉眼所見的流星有十顆左右,而采用高科技的觀測手段則可發(fā)現(xiàn)1/1016克的暗小流星體,這說明流星的數(shù)目是相當(dāng)驚人的。大多數(shù)流星體在距地面高約130千米~110千米時發(fā)光,約在80千米的高度消失。小的流星體均在大氣層中燃燒殆盡。只有大的流星體才成為火流星,剩下的殘體化為隕石落到地面。再大的流星體就有可能把地表砸、炸成大坑穴,造成局部性破壞。據(jù)科學(xué)家推測,地球自46億年來遭受各類天體撞擊形成的隕石坑,直徑大于08千米的多達15萬個,直徑大于10千米的近3000個,直徑大于30千米以上的隕石坑有200個。如6500萬年前的不速之客撞擊地球所形成的坑穴,直徑估計達60千米以上。2萬年前形成的亞利桑那隕石坑和1908年的通古斯大爆炸,估計兩個撞擊事件的“肇事者”直徑約為60米~80米,但其沖擊波的能量卻相當(dāng)于一顆15兆~20兆噸級的原子彈。通古斯大爆炸雖然在近地面上空解體,但它形成的沖擊波卻毀掉了2000平方千米的林木植被。至于特大的、直徑達上千米的星體,若撞擊到地球上就可能造成災(zāi)難性后果??茖W(xué)家通過模擬計算,認(rèn)為直徑達17千米的星體撞擊地球,則可能造成全球性的災(zāi)難。所幸的是,這樣大的撞擊事件概率很小,估計約30萬年一次,而遭遇白堊紀(jì)末期那種使地球面目全非、更新?lián)Q代的撞擊事件約10億年才一次。也有科學(xué)家認(rèn)為,造成地球大陸漂移、板塊運動除地球的內(nèi)因外,還可能與外部的特大撞擊有關(guān)。大約在30億年前曾有個體積、質(zhì)量特大的星體撞擊到地球,才使得地球原本為一體的大陸發(fā)生分裂。不過這個撞擊痕跡因年代的久遠已很難查尋了。引起人們關(guān)注的可能給地球造成重大災(zāi)難的撞擊主要是短周期彗星和小行星等近地天體。本世紀(jì)就有幾次小行星在地球不遠處經(jīng)過,著實讓人們捏了一大把汗。迄今人們已識別出200個以上直徑約10千米~40千米之間的近地天體。天文學(xué)家估計,直徑在500米以上的近地天體約有上萬顆,直徑大于千米的近2000顆。不過,對這些游弋在太陽系內(nèi)的近地天體,人們早已進行了有目的的監(jiān)測,并在不遠的時期內(nèi)有可能改變它們的運行軌道,偏離地球而去。人們有必要發(fā)射一種核裝置,主動向某個撞擊者發(fā)起反撞擊,將其擊碎,消除威脅。除太陽系內(nèi)的撞擊體外,太陽系在運轉(zhuǎn)中還要穿越宇宙中可能存在撞擊物的空間,這就加大了太陽系內(nèi)天體撞擊的概率。
對穩(wěn)定的物質(zhì)系統(tǒng)而言,撞擊是一種破壞,一種災(zāi)難,但從另一方面看,這又是一種建設(shè),一種創(chuàng)新。撞擊可使某一物體發(fā)生分裂,但也可使某一物體得到壯大?,F(xiàn)今各大天體就是從原始的碰撞中形成的。在宇宙演化的早期,巨大星云中的粒子不斷碰撞,形成某一大的質(zhì)點。在星體形成的初始階段,又因各質(zhì)點的物質(zhì)成分、質(zhì)量不同,經(jīng)引力聚集,像滾雪球一樣使自身壯大,形成不同的天體。據(jù)認(rèn)為,地球從宇宙塵埃到形成約需7000萬年,其間的碰撞率約為現(xiàn)在的10億倍。換而言之,某一星體的形成必然有一個大的質(zhì)點為中心。這個質(zhì)點有著相對大的引力,以保持它在運動發(fā)展的競爭中占據(jù)優(yōu)勢,把弱小的物質(zhì)吸引、凝聚、俘獲到自身中來,形成自己的勢力范圍。當(dāng)然各天體的成因狀況是復(fù)雜的,人們尚在探討之中。但可以肯定,月球和其他衛(wèi)星、行星上的環(huán)形山以及地球上的隕石坑,大都是撞擊事件留下的疤痕。在太陽系,大的撞擊事件約發(fā)生在幾十億年前。從對月球的研究看,385億年前星體的撞擊約為現(xiàn)今的4000倍。如今類似彗木相撞的事件可謂極其罕見。主要原因是自太陽系獨立形成一個引力系統(tǒng)后,那些無所適從的撞擊者在漫長的歲月中大都被質(zhì)量大的星體如木星給俘獲吃掉了。至于那些遠道而來的彗星及其他宇宙來客,也因太陽和大行星的引力攝動而改變了軌道方向。幸運的人類,得天獨厚的地球,能有太陽的保護和近鄰大行星的維護,使得人們有個安寧的世界,真可謂占據(jù)天時地利了。那么,作為天之驕子的人類,更應(yīng)當(dāng)珍惜保護好地球環(huán)境。
當(dāng)然,也有一些不速之客仍要光顧地球,只是地球有著一層100千米厚的大氣防線,才使眾多的撞擊者粉身碎骨,化為塵埃。據(jù)估計,地球自形成至今平均每年約有500顆隕石降落,重約20萬噸。如按地球形成40億年推算,落在地表的隕石物質(zhì)約達800萬億噸,平均每平方米的地表可分到16噸,足有半米厚。
對天體撞擊事件,人們要有一個清醒的認(rèn)識。首先撞擊是宇宙中的自然現(xiàn)象,不足為怪;其二是不可掉以輕心。人類出于自身利益的考慮,應(yīng)想方設(shè)法排除撞擊體的侵?jǐn)_以及可能給地球造成的破壞。因為地球上已經(jīng)有了我們?nèi)祟愡@一智慧生物,就不希望別的生物替代人類占據(jù)地球的舞臺了,這也許是人類的自私吧。
從人類誕生發(fā)展的角度看,我們應(yīng)慶幸發(fā)生在6500萬年前的那次大撞擊。這一擊,使稱霸地球的恐龍家族退出了地球這一舞臺,代之而來的則是小型哺乳動物登臺亮相。據(jù)考證,人類的祖先即是由哺乳動物進化而來的。當(dāng)人們?yōu)榭铸埖牟恍疫z憾的同時,更應(yīng)當(dāng)感嘆這個天外來客,正是它適度的撞擊(估計撞擊體的直徑約為10千米,質(zhì)量12億噸,沖撞速度約為每秒15千米,產(chǎn)生的能量大于1億兆噸TNT當(dāng)量),才給人類的誕生帶來了機遇。
天體撞擊又可能是傳播生命的途徑。曾有科學(xué)家猜測,在幾十億年前,有顆攜帶生命胚芽的星體闖入地球,才使地球出現(xiàn)了生命,繼而產(chǎn)生了人類,煥發(fā)出地球生機盎然的景象。
對天體的撞擊事件,人們正以科學(xué)的態(tài)度,去觀測、分析、研究,渴望在撞擊中尋覓到新的宇宙信息,并傾聽到地外生命的呼喚。