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标题: 宇宙自然生命简史：31 人类会被小行星毁灭吗？ [打印本页]

作者: a58523 时间: 2020-9-6 09:22
标题: 宇宙自然生命简史：31 人类会被小行星毁灭吗？
上回我们说到亚利桑那大学的希尔德布兰德偶然得知一个消息，在墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯（Chicxulub）附近，有一个宽达 193 公里，深达 48 公里的环形结构。说环形结构大家可能还不太明白啥意思，我仅仅是看书也弄的不太明白，后来看了一部纪录片，不好意思，片名忘记了，看完才终于弄懂这个所谓的环形结构啥意思。原来啊，在墨西哥的这块地方，每隔着一段距离就会出现一个天然的巨型水洞，就是地上有一个巨大的洞穴，里面充满了水，无数探洞爱好者喜欢穿着潜水衣下到这些水洞中探秘，这些洞穴非常巨大，潜水员在里面游几个小时都逛不完，还有各种各样的水生动物生活在这些水洞中。如果在地图上把这些每隔一段距离就出现的大水洞标出来，居然能形成一个完美的圈，非常有意思。

这个环形结构最初是由一个叫派麦克斯（Pemex）的墨西哥石油公司于 1952 年发现的。而那一年恰巧是天才苏梅克考察亚利桑那州的巴林杰陨石坑的同一年。不过，石油公司的地质学家按那个时代的惯常思路，认为这是一个火山遗迹。希尔德布兰德去了现场考察，结果他发现，无论是形成年代，撞击规模以及岩石成分的分析，所有的证据都指向这就是给地球带来 KT 线的那个陨石坑。到了 1991 年初，这个观点差不多已经让人人都能满意了，希克苏鲁伯就是那个撞击点。

不过，很多人依然无法真正理解这种撞击的后果。正如古尔德（Stephen JayGould）在一篇短文中回忆的：“我记得我对这种撞击事件所产生的威力报以深深的怀疑……一个直径仅 10 公里的物体怎么能给一个直径达 12700 公里的地球带来如此巨大的浩劫呢？”

没想到，无巧不成书，一次真实的天地冲撞测试即将到来。1993 年 3 月 24 日，苏梅克和天文爱好者列维一起发现了一颗彗星，命名为“苏梅克-列维 9 号彗星”，他们很快就意识到，这颗彗星正冲向木星。这是人类首次有机会见证一次宇宙撞击事件，更幸运的是，我们还拥有了哈勃太空望远镜，所以能极好地见证那一刻。不过，按皮布尔斯（Curtis Peebles）的说法，大多数天文学家期望值并不高，尤其是当彗星被木星的引力扯碎成一串 21 块碎片之后。有一位天文学家写道：“我感觉，木星会把它们一口吞掉，连嗝都不打一个。”在撞击前的一周，《自然》杂志还登了一篇文章，标题为“大失败即将到来”，预言这次撞击无非也就是一场流星雨而已。

撞击发生在 1994 年的 7 月 16 日，持续了整整一周，如果你是一个天文爱好者，一定不会忘记 94 年的那次全球瞩目的彗星撞木星事件，当时我在读高中，虽然没有互联网，但是我和一些爱好天文的小伙伴依然热切地追着报纸、守在收音机旁，追踪着与苏梅克-列维 9 号彗星有关的一切新闻。结果是，那次撞击威力之大超出了所有人的预期，或许苏梅克除外。其中有一块被称为“核-G”的碎片更是产生了高达 6 亿吨 TNT 当量的威力，是全世界所有核武器威力总和的 75 倍。“核-G”的大小不过也就是一座小山一样大，但是却给木星表面造成了地球一样大小的伤口。这是对所有阿尔瓦雷兹理论批评者的决定性打击。

但是，老阿尔瓦雷兹却永远也不可能知道希克苏鲁伯陨石坑的发现，以及苏梅克-列维彗星，因为他死于 1988 年。苏梅克也死得很早。在那次木星撞击事件发生的三周年之际，他和妻子在澳洲的腹地考察。每年他们都要到那儿去寻找陨石坑。悲剧发生在澳大利亚腹地的一条土路上，要知道，这是地球上最空旷的地区之一，当他俩翻越一座小山坡时，有一辆汽车恰好迎面驶来。苏梅克当场被撞死，他妻子受伤不轻。后来，他的一部分骨灰被“月球探索者”号送上了月球，剩下的被撒在了巴林杰陨石坑周围。

安德森和威兹克的曼森大坑丧失了灭绝恐龙的地位。但是安德森说；“我们依然拥有美国本土上最大、保存最完好的天地冲撞坑。”（不过为了保持曼森大坑的最高地位，用词得需要一点儿技巧，保存最完整这个定语不能缺少。其实还有一些更大的陨石坑，比如切萨皮克湾就是较为出名的一个。在 1994 年，它被认出其实也是一个撞击点。还有一些不是在近海，就是已经严重走形了。）安德森又补充说道：“希克苏鲁伯坑被灰岩深埋在 2 到 3 公里之下，因此，要研究很困难。但是我们的曼森坑却很容易进去。它被埋在地下，保持着原始状态。”
比尔接着问他们，如果现在正有一块差不多大小的陨石奔我们而来，我们能提前多少时间得到预警呢？

安德森很放松地回答说：“很可能一点儿也没有。它在被加热之前，肉眼是无法看到的，而一旦被加热，表明已经进入大气层，此时距离撞上地表仅剩1秒钟。我们正在讨论的是一个比子弹飞行速度还快几千倍的东西。除非，有人刚好用天文望远镜看到它，但这种事是完全没有定数的，我们会突然收到一个大惊喜。”但是，好消息是，安德森说完这番话没过多久，一个叫“国际太空探险家联合会”的国际合作组织成立了，他们的一个重要任务就是有组织有计划地监测近地小行星。小行星对地球的威胁已经引起了科学家们的高度重视，到了 2013 年，联合国大会批准创建“国际小行星预警小组”，这就具有了正式的官方背景，能够调动的资源大大提升。这个小组由联合国协调，由全球各地的科学家、天文台和空间机构组成，共享有关新发现小行星以及它们有多大可能撞击地球的信息。这个组织还将与救灾机构协作，帮助它们确定应对小行星撞击的最佳举措。此外，联合国还将设立一个空间任务规划顾问组织，研究如何偏转朝地球飞来的小行星的轨道，相关研究结果也将同全球空间机构共享。联合国还有一个著名的组织，叫“和平利用外层空间委员会”，很多太空探索的国际公约都是这个组织起草的，它也是监测小行星威胁的主力军。如果未来一旦发现有可能对地球产生危险的小行星，也由该组织负责制定应对计划。

小行星撞击地球的强度取决于很多变量，包括进入大气层的角度、速度，以及飞来物体的质量、密度等等因素。因此，地球上的那些古老撞击坑当年到底产生了多大威力的撞击，我们不可能在几百万年之后准确地知道了。但是科学家们能做的是丈量撞击点的大小，计算当时所释放出的能量多少，这也是安德森和威兹克已完成的工作。从他们的工作中，我们可以推测出当时所发生的情形可能会是怎样。或者，我们可以用另外一种令人胆寒的方式来描述一下如果曼森撞击发生在今天，会是怎么样的一副景象。

当一颗在宇宙中旅行的小行星或者彗星进入地球大气层时会产生极高的高温，但是与大多数人以为的不一样，这种高温并不是摩擦产生的。而是因为小行星的速度之快足以让它下方的空气来不及逃离，就像打气筒的空气一样被迅速压缩。所有用过打气筒的人都知道，压缩空气的温度会迅速升高，据估计，温度达到 60000K，差不多相当于太阳表面温度的 10 倍。在大气层中的这短短一瞬，陨石路径上的一切：人、房子、工厂、小汽车……全部都会融化然后消失，就像火焰中的塑料瓶一样。

进入地球大气之后的仅仅一秒后，陨石便猛地砸入地面。而此时，曼森的人还正在若无其事地各忙各的事。陨石本身会瞬间汽化掉，但却会炸出 1000 立方千米的岩石、泥土和高温气体。250 公里范围内没有死于高温的生物都会被爆炸消灭，而第一轮冲击波几乎以光速向外辐射，横扫前方的一切。

对于那些处在撞击中心区域之外的人来说，这场大灾难的第一印象是一道致盲的闪光，这是人类眼睛所能见到的最强光，比几百颗氢弹同时爆炸的亮度还要高，如果被肉眼直接看到，我们还没看清是怎么回事就已经瞎了。接着，是一幅持续一两分钟的令人难以想象的恐怖景象：一片翻滚的黑幕以每小时数千公里的速度推进，遮天蔽日，充满整个视野。它出现时会是一种怪异的安静，因为它推进的速度远超声速。要是有人恰好远远地站在高楼上，看看这景象，他只会看到一片混乱，然后瞬间失去知觉。

在短短的几分钟内，从丹佛到底特律的广大地区，包含现在的芝加哥、堪萨斯城、圣路易斯、姐妹城，一句话，整个美国的中西部地区中所有高于地平面的东西都会被抹平，几乎所有的生物全都会死亡。1500 公里范围内的所有人都会被暴风骤雨般的飞行物切成碎片，根本来不及反应。1500 公里之外，爆炸的破坏力会逐渐减弱。

但这仅仅只是第一波冲击波的破坏力。没有人能准确知道接下去会发生怎么样的全球性的次生灾害，我们只能做一点猜测而已。首先能确定的是这种撞击必定会产生一连串毁灭性的大地震，全世界的火山都会隆隆作响，然后喷发。然后，大海啸骤起，扑向远方的海岸，破坏力惊人。在第一个小时中，黑压压的乌云会覆盖全球，燃烧的石块和杂物下雨一样到处砸落，这颗行星上的绝大部分地方都在烈火中煎熬。据估测，全球范围内在第一天死亡的人数至少达到 15 亿。撞击还会对地球的电离层造成巨大的干扰，彻底破坏全球的通讯系统，所以，幸存的人也无法知道别处的情况，也不晓得该去往何处逃命。但这一切其实已经无所谓了。正如有一位评论者说的，逃跑无非意味着“在快死和慢死中选择了慢死。死亡的总人数其实与人们自以为是的变换居住点关系不大，因为地球维持生命的能力将会大大降低。

因撞击以及随后发生的大火而产生的巨量烟尘将遮天蔽日达数月之久，甚至长达数年，扰乱整个生态链。2001 年，加州理工学院的一个研究小组在分析了 KT 撞击留下的沉积物中的氦同位素之后，得出结论，这次撞击对气候的影响长达 1 万年。这其实已经是恐龙快速灭绝的明证了，从地质学的角度来看，这已经足够快的了。而人类是否能很好地应对这样的大事件，我们也只能猜猜而已了。

有一些科学家发出警告说：请记住，上面这一切很可能在某一个晴朗的日子突然发生，没有任何预警。但也有一些科学家宽慰我们说：不要害怕，好在这一切没有在最近发生，我们现在有信心阻止这种灾难的发生。到底谁说的更对，我只能说，随着时间的推移，后者的可信度正在一天比一天增加。但有一点可以肯定，几十年之内，与预警时间关系最大的参数是——运气。

现在假设我们已经看见了一个天体正朝我们飞来，那我们能做什么呢？大概人人都首先会想到发射一颗核弹头把它炸得粉碎。然而这个想法却是问题多多。首先，我们的导弹并没有被设计成可以在太空中工作。它们无法摆脱地球的引力，即便能摆脱，也没有相关的设备引导它们穿越上千万公里的太空精确击中目标。我们也不可能像 1998 年布鲁斯·威利斯主演的电影《世界末日》（Armageddon）中描述的那样发射一艘装满牛仔的飞船去为我们干活。我们甚至已经不再拥有大到足以把人送上月球的火箭，最后一枚这样的火箭，土星五号，早就退役了，现在一直还没有替代者。我们甚至没有能力再造出一枚新的土星五号，因为土星系列火箭的图纸居然在 NASA 的一次春季大扫除行动中给毁了，实在令人惊讶。

即使我们通过某种方式把核弹送上了小行星并把它炸碎了，但这样的结果很可能只是把小行星转变成了排成一列的大石块，它们会像苏梅克-列维 9 号撞木星那样一块接着一块地撞向地球。唯一的不同是这些石块还含有强烈的放射性。亚利桑那大学的行星猎手格雷尔斯认为，可能1年的预警时间也不够我们采取合适的行动。最大的可能性是当我们发现一个这样的天体时，它距我们已经不超过 6 个月的路程，这时一切都已太晚了。不过格雷尔斯说这话已经是 10 多年前了，我要是能找到他的联系方式，我会发一封电子邮件给他，问问他今天的观点。

写到这里的时候，我突然想起了我微信上的一位行星科学家，郑永春博士，他是获得卡尔萨根科普奖的中国科学家，我在微信上问他：请问，按照您的观点，我们现在对一颗直径超过 10 公里的近地小行星的预警时间乐观和悲观估计大概是多少呢？郑博士没有正面回答我的问题，他答复说：这取决于航天技术能力，如果航天能力强，预警就有用，可以提前应对。如果能力不够，预警再早也无能为力。我马上又想到另外一位天文科普大咖，上海天文学会的副秘书长施韡，江湖人称水兄，与旭岽老师有一档节目叫《天文原来是这样》，我问了他同样的问题，水兄的回答是：大概能有几天吧，我也不太确定。看来，这个问题很不好回答。不过就在我即将录制本期节目的时候，水兄又发来微信，他说咨询了一下相关专业人士，对方的回答是近日点距离在 1.3 天文单位之内的所有超过 10 公里直径的小行星现在都已经被找到了。如果这个说法是真实的话，那也就意味着只要我们长期跟踪这些小行星，并建立准确的数学模型，应该就能作出长期的预测。这也算是一个好消息。但这毕竟不是权威的官方消息，只能作为一个参考。我们目前唯一能够确信的是：

苏梅克-列维 9 号彗星从 1929 年开始就已经明显地在一个飞向木星的轨道上，但是超过半个世纪的时间，没人注意到。直到撞击前的一年多，才被确认。

其实，还有另外一个问题，由于小天体在飞向地球的过程中，会受到干扰的因素极多，精确计算也极其复杂，早到或者晚到个几分钟，就可能与我们擦肩而过。以至于即使我们已知一个天体正冲向我们，也要等到差不多最后时刻，也就是最后几周，才能确定碰撞是否真的会发生。在它接近地球的绝大部分时间中，我们实际上生活在某种不确定中。这肯定会成为世界历史上最为有意思的几周。你可以想象一下当天体安全地飞过去之后，我们会举行什么样的派对来庆祝。

在离开之前，比尔问安德森和威兹克，“类似曼森这样的撞击事件大约多久发生一次？”

“哦，平均下来大约一百万年左右一次。”威兹克回答说。

安德森补充说：“但记住，这其实是一次小撞击。你知道有多少物种在曼森撞击中灭绝了吗？”

“不知道啊。”比尔回答。

“一种也没有。”他带着一种奇怪而满意的表情说。

当然啦，安德森和威兹克又很快异口同声地补充说，肯定会产生波及全球的巨大灾难，正如我前面刚刚描述过的，在撞击点方圆数百公里之内的一切都会彻底化为乌有。但生命是如此顽强，当硝烟散尽之后，每个物种总有那么一些幸运儿活了下来，不会真正地灭绝。

显然，要真正地灭绝一个物种是很不容易的。这是一个好消息。但坏消息是这个好消息并不一定靠得住。更坏的一个消息是，实际上我们没必要盯着来自太空的惊人危险，很快你将看到，地球本身就是一个充满危险的所在。那这个来自地球本身的危险又是什么呢？科学有故事咱们下期接着聊。

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