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科技环境

不受欢迎的天外来客

九月初,欧航局的“罗塞塔”彗星探测器和一颗名为“斯坦斯”的小行星擦肩而过,向地面发回大量图片和观测数据,将使人们对小行星有更多了解,也使人们再次关注这些漫游空间的小天体,并心生疑问:当一颗小行星冲进地球大气层时,会发生什么?我们的星球会因此毁灭么?我们能幸存么?科学家们说,这取决于天外来客的大小,而近代一次碰撞事件即展现了小型来客所会造成的后果。

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1908年6月30日,西伯利亚通古斯河上空发生了一次威力巨大的爆炸,冲倒了6万棵树,摧毁了方圆2150平方公里土地上的野生动物。爆炸冲击波击碎了门窗,使当地人感受了某种世界末日的味道。据推测,通古斯爆炸的威力相当于5到30兆吨TNT当量,是广岛原子弹爆炸威力的一千倍。在很长一段时间里,所谓"通古斯事件"一直是一个不解之谜。今天,科学家认为它是由一颗小行星引起的。苏黎世瑞士联邦理工学院地球科学教授维勒(Rainer Wieler)介绍说:"我们有很不错的目击者报告。在距事发地点大约60公里的地方有一个居民点,生活在那儿的人也被冲击波推倒在地。有一位牧羊人当时离爆炸地点更近,他看到有一群驯鹿,400来只吧,都死了。至于是否有人丧生,人们并不知道。"

事发19年后,一支勘查队被派去调查此次事件,他们的发现史无前例:爆炸威力席卷了半径30公里以内地区的所有树木。可是怎么会发生爆炸呢?此次勘查否决了此前的小行星撞击猜测,因为人们没有找到任何陨石坑和陨石碎片,致使各种猜想四起,而且持续多年。维勒教授说:"事件发生后不久,甚至于到了上个世纪六、七十年代,人们对造成如此巨大破坏的原因依然费解……上千平方公里被彻底毁灭,但却没有留下任何陨石坑,没有留下任何较大数量的物证,这确实令人费解。这也使得稀奇古怪的理论流行开来,比如有人认为肯定是出现了一个黑洞。UFO专家自然也有说法,称那肯定是一个不明飞行物所致,等等、等等。"

"通古斯事件"不仅仅受到UFO专家的关注。在事件发生100周年之际,任天堂发布了一款名为《秘密档案之通古斯》游戏的新版本。波兰科幻小说家史坦尼斯劳.莱姆(Stanislaw Lem)也在他的小说《太空人》中提到那次事件。但是最终这些阴谋理论都销声匿迹了。在过去10到15年间,科学家们收集和整理了历史档案和目击报告等各种线索,并在大型计算机的帮助下,模拟出了"通古斯事件"的整个过程。维勒教授解释说:"根据最新认识,人们其实可以很容易解释当一个小行星闯入地球大气层后会发生什么情况。小行星进入大气层后,会在离地面8到10公里的高空发生爆炸并解体,瓦解成无数碎块,其后果是它与大气层接触的截面面积成倍扩大。许多小块的截面合起来当然要比一个大块的截面大得多,那么它和空气发生摩擦的面积也就大得多,阻力也大得多,减速就快得多,它的动能因摩擦转换成热能、声能的速度也就快得多,因此就会引发巨大爆炸。假如小行星没有解体,它就不会释放出那么大的能量。"

计算机模拟结果同时也帮助科学家解释了为什么没有找到陨石的踪迹。维勒教授说:"人们猜测,因为那一带的空气温度会变得非常、非常高,而热空气比冷空气轻,会向上流,从而把大部分已化成碎颗粒的陨石带向高空,然后分部到全球。"

那么,未来发生类似事件的可能性有多大?肯克曼(Thomas Kenkmann)博士是柏林自然历史博物馆的地理学家、陨石坑专家。他说,像这样由直径在40到50米的小行星造成的"通古斯事件",大约500年发生一次,所以我们应当考虑将来来自小行星,包括直径大到约300米的小行星的威胁。肯克曼说:"是啊,21年以后,也就是2029年4月13号,'阿波菲斯'(Apophis)小行星将靠近地球。据计算,它与地球的最近距离将只有30万公里--从天文角度来说,这是非常近的距离。""它会造成怎样的破坏呢?""一个直径200到300米的天体,不会在大气中减速,而是会全速撞击地面,瞬间将其动能传递给地球,并造成一个直径约7公里的大坑。这还只是陨石坑的规模,遭受破坏的区域规模会大得多,会大到50公里。这是我们模拟的结果。"

显然,这可以摧毁一座城市。但是如果你为此而担忧则大可不必,因为科学家们已经想出一些办法,使飞向地球的小行星偏离轨道。肯克曼说:"如果离小行星撞击还有几年,那么你就有足够的时间来计划一项航天任务,向小行星发射宇宙飞船,然后试图在某种程度上改变它的运行轨道。你可以安装太阳能电池板,利用太阳辐射使小行星的运行轨道发生轻微的偏移。"

"利用太阳能电池板?你真的是指把它们装在小行星上吗?""是的,你可以在小行星上着陆。如果那颗小行星够大,比如说直径200米,你就可以尝试让你的飞船在它上面着陆,并安装太阳能电池板。(笑)我是说虽然人们还从来没有这么做过,但是从理论上讲这在未来可能是行得通的。"

肯克曼博士也提到利用核爆炸的方式改变小行星轨道的可能性,当然你必须确保不会把它炸成成千上万有潜在危险的碎片。由于这些目前都还只是理论,因此,肯克曼认为,针对这些可能出现的情况进行试验就非常重要。他说:"目前,一个研究小组正负责搜寻所有未来可能撞击地球的小行星。现在我们已知大约一千颗有潜在危险的小行星,要么围绕地球运行,要么将会穿过地球运行轨道。"

实际上,从地球上众多的陨石坑就可以推测,几十亿年来,我们的地球就在不断受到小行星的撞击,只是今天我们知道了改变它们运行轨道的可能性和实施潜力。