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如果最大的小行星撞上了地球

时间:2022-09-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:在地球的演变过程中,来自宇宙的轰击扮演着十分重要的角色。据科学家们推算,地球史的头5亿年里,小行星轰击地球的次数是现在陨石落地次数的10000倍。地球重量的增加虽十分缓慢,但却有一定的规律。许多地球物理学家认为,原始的太平洋可能是一个十分庞大的小行星撞击地球时形成的,这个星伤的原始直径达6000千米。水的上涨彻底改变了地球上海岸的面貌,大片陆地被浸入海底。

46亿年的地球历史是一部极其复杂的发展史。作为地球居民,我们还不能精确地描绘这部历史。在地球的演变过程中,来自宇宙的轰击扮演着十分重要的角色。

在地球诞生后的最初20亿年中,太阳系里有无数颗小行星飘浮游弋在九大行星之间。这些飘忽着的小行星像幽灵一样同地球形影不离,并不断地袭击原始地球,在地球表面深深地刻下了自己的足迹。正是它们的不停陨落,地球的体积变得越来越大,重量也与日俱增。据科学家们推算,地球史的头5亿年里,小行星轰击地球的次数是现在陨石落地次数的10000倍。在后来的10亿年里,这个比例降到100倍。

苏联一位天文学家认为,有一个体积是地球百分之一、直径为1000千米、重量为10亿亿吨的小行星,曾以11千米/秒的速度轰击了地球。结果释放出来的热量使地表温度升高1000℃,撞击力使地轴倾斜了23°27′——它所造成的灾难是无法形容的。

随着小行星的坠落,地球内部的厚度在一层一层地增加,这就产生了重心变化。来自宇宙的物质,其中密度最大的就嵌入岩石和熔化在矿物里,致使地心扩大。至今,地心直径仍有6940千米,密度为每立方厘米9~13.6克。

地质学家们认为,40亿年前原始地球表面上裹着一层硅酸盐。如果把地球上的大陆、岛屿和前寒武纪的地层剥光,就会暴露出一些窟窿来,这些小洞是最初地球体积增大时留下的。地球重量的增加虽十分缓慢,但却有一定的规律。当地球冷却下来的时候,地壳收缩,它已无法完全覆盖地心,因而有些地方出现了裂沟。

不过应当指出,原始地壳的破裂有地球自身的原因,也有来自宇宙的力量,小行星像雨点般密集地轰击就是来自宇宙的力量之一。迄今依然存在的直径数百千米的星伤,帮助我们找到了最初裂沟的走向,这些星伤甚至还是原始海洋下坍的“罪魁祸首”。许多地球物理学家认为,原始的太平洋可能是一个十分庞大的小行星撞击地球时形成的,这个星伤的原始直径达6000千米。地球物理学家E.R.哈里逊为此曾写了一本题为《太平洋盆地的起源:一个巨型小行星的轰击》的书,详细地论述了太平洋底星伤的形成。他说,那颗小行星猛烈撞击了地球,放出的能量约为1031(10的31次方)焦的能量,而那颗小行星撞击的能量却比这要小1000倍。

证明九大行星受过猛烈轰击的另一个证据是,它们的旋转轴都有不同的倾斜。前面提到的那位苏联天文学家萨符洛诺夫指出,目前地轴偏斜23°27′,是由一个重量起码是地球重量千分之一的天体撞击而成的,这样的天体比目前存在的任何一颗小行星都大——最大的小行星色列斯的直径只有1000千米。至于天王星,它的偏斜度超过90°,撞击它的那个天体的重量是天王星重量的0.05倍。换言之,那个天体也可称得上是个名副其实的行星。

大家知道,在地球最初的20亿年里,我们的星球真是多灾多难!它诞生于宇宙的风暴之中,成长于宇宙的袭击之下。虽然在20亿年之后这种袭击减少了100倍,但我们的地球仍遭受过大大小小的陨石的撞击,给我们留下了今天这个伤痕累累的面目。

古地质学,特别是20世纪60年代兴起的宇宙轰击论告诉我们,地球的童年时期,即刚刚诞生的那几亿年,是充满危机和灾难深重的时期。苏联学者维里柯夫斯基在他的1950年出版的《撞击中的星球》一书中,对这个时期做了一番精彩的描绘,但由于没有确凿的依据,大多数科学家认为他的叙述不免有牵强附会之嫌。

尽管如此,各国科学家并没有中断对地球史的研究,并对地球史几次重大事件有了初步的了解。

法国学者J-L.贝尔纳在他的《奇事录》一书中,对公元前1万年发生的一次罕见的地球灾难有这样的一段叙述:

在公元前1万年左右,地球上发生了一连串的重大事件,其危害遍及全球。口头流传下来的传说同现代科学的考证都证明了这一点。试举那时期的几个事件如下:①欧洲的最后一次冰期宣告结束,极地向北推移至目前这个位置,结果,撒哈拉地区大闹干旱,出现了大面积的沙漠化;②大西国的厄运成为现实,大西国诸岛沉沦洋底;③东非突然出现几座大山,而与此同时,一个内陆海(尼罗河的源头处)和一个群岛(普恩特群岛)从地球上骤然消失;④安第斯山突然隆起,太平洋上一系列群岛瞬间消失。造成了复活节岛今天这个孤独的处境……

这段叙述仍然是不够全面的,而且也有不当之处。贝尔纳把一个短期内发生的事串联起来,有些事件纯属假设,这就难免会影响他的结论的可靠性。不过,贝尔纳立了一功,他经过多年的调查研究,发现公元前1万年(这当然是个大概数)是地球和人类史上一个重要的日子。我们首先要问,那个时期真的发生了世界末日般的灾变吗?各国学者的观点始终相悖。最后一次冰期结束得异常迅速,这一点是肯定无疑的。冰期结束的两个后果是,气温上升和海洋水位的升高。水的上涨彻底改变了地球上海岸的面貌,大片陆地被浸入海底。

不少科学家把冰期的结束归因于极地的迁移,或者说,归因于岩石圈、地壳、的滑动(即地壳在富有弹性的软流圈上漂移)。这次地壳滑动可能持续了几十年甚至几百年,大大地改变了北半球冰层的位置,原来位于陆地地层的冰搬移到了北冰洋一带,这样,冰层就不如在陆地上那么稳定。这个观点似乎站得住脚,但至今未能找到确凿的证据,因此反对者也大有人在。

天文学的进步为公元前1万年大灾变提供了两种解释。

1972年,美国的“大地卫星1号”人造卫星在阿拉斯加荒漠的山区发现了西泰勒门卡特陨石坑,它的年龄为1.2万年。据说最后一次冰期的结束同落在那里的巨大陨石有关。

早在1969年,美国一批地质学家和地理学家就对西泰勒门卡特地区进行了考察。那时人们还不知道那里是个陨石坑,因为地表没有什么特别的迹象,只是有一个直径为12.4千米的圆形地块,地面下陷,最深处达500多米。在当地的方言里,它的名字意为“山丘中的湖”。那里确有一个小湖,直径只有3千米。下陷区的岩石含有大量的镍,而且在周围地区的岩石里也有这样的金属。当地的磁场也不正常,这说明那里曾发生过巨大的撞击事件。

在地面上难以解决的问题,很快就被人造卫星解决了。“大地卫星1号”送回了无可争辩的资料。1976年空中考古活动又证实,西泰勒门卡特陨石坑壁上有不少裂沟。这样,专家们才确认那是一个陨石坑,地球曾蒙受过一次严重的灾难。

科学家们一致估计,跌落在西泰勒门卡特的陨石撞击地球时放出的能量约为1.1×1020焦,这个能量相当于造成严重灾难的1815年坦伯拉火山爆发和1960年智利大地震能量的总和。这个能量从宇宙演变的角度来说是不足挂齿的,但它足以使地壳开始在软流圈上漂移,或者足以加快正在漂移的速度。在漂移了几十年或数百年后,地球的极地移到了目前这个位置。此外,陨石(其直径大约为600米)轰击西泰勒门卡特地区,所释放的巨大热量熔化了数千平方千米内的冰层,但似乎还难以解释整个冰期的结束。

天文学的另一个解释能够说明不少神秘的现象,如大批动物在约1.2万年前几乎同时灭绝的事实——科学家们发现,地球上好些地区的猛犸是冻死在原地的,它们的化石形状表明都死在同一时间。其他数千种动物也遭到了同样的命运,看上去都同时死于一次神秘的灾变的开始一瞬间。

这种现象从古维埃学说中得到了解释。这位法国学者提出了著名的海啸假设:巨大无比的海啸以惊人的速度向陆地咆哮而来,而这海啸恰恰又同一个天体坠落海洋有关。当巨大的陨石轰击海洋后,高达数百米的巨浪犹如一个个山头,以排山倒海之势、雷霆万钧之力,席卷陆地,毁灭那里的一切生灵。它所夹带的泥沙把当时活跃在地面的动物埋葬了起来,既留下了这次海啸的劣迹,又为我们今天研究1.2万年前的地球史提供了物证。

也许就是这次灾变性在人类的记忆中留下了“原始混沌”或《启示录》中描写的“世界末日”的印象,这种印象后来被蒙上了一层神秘的色彩,随着数千年的沿革,一直流传至今。侥幸生存下来的人逃到了大陆内地和高山深处,过着极其原始的艰苦生活。但是,具有强大生命力的人类在新石器时代又蓬勃发展起来,巨大灾变留下的残迹渐渐消失,只有一种模糊的记忆一代一代地传了下来。

除古维埃外,西方还有一些学者论述了上述这个假设。不过,有些人认为轰击地球海洋的不是陨星,而是地球的一颗卫星。他们指出,现今的月球是地球的第三或第四颗卫星,比它大的头两颗(或头3颗)卫星已经坠落地球表面,最后一颗坠落的卫星是在几千年前轰击地球的。这种说法是站不住脚的,因为1.2万年前的灾难只能是一颗陨石或彗星造成的。

希腊古典哲学家柏拉图所说的大西国,至今仍然是个谜。西方不少著作者认为,大西国的神秘消失大约也发生在公元前1万年。美国学者C.伯利茨专门为此撰写了一本书,叫做《神秘的大西国》(1977年出版)。笔者在此只想谈两点。

首先,确实发生的陨石轰击海洋所引起的海啸淹没了一些岛屿和陆地沿海地区,但不可能吞没“相当于小亚细亚和利比亚面积总和”(柏拉图语)的大西国。也许有人会说,陨石的轰击引起了强大的地震,结果使整片大陆陷入了海底。可是迄今对各洋底的考察尚未发现这样的事实。

另一方面,大量冰块的融化使海洋水位明显的升高,会使不少陆地变为海洋。可是,现代海洋学告诉我们,这个过程是缓慢的,先后持续了几千年。

由此可见,公元前1万年的灾难一夜之间毁灭了一个高度文明的国家——大西国的说法是站不住脚的。目前,西方有些研究者说,大西国的消失发生在3500年前,同灾难性的桑托林火山爆发有关。

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