地球上的老痕迹

地球上的老痕迹

不速之客

许多科学家推测，史前文明正是毁于这样一次星球撞击事件。这不是无稽之谈，不是杞人忧天。事实上，在人类的现代史上，有关太空天体与地球相撞或擦肩而过的记录屡见不鲜。

1976年3月8日北京时间下午3时许，在我国吉林省吉林市北部发生了一次世界罕见的陨石雨：百万群众看到一个耀眼的火球，向地面飞落，接着分裂为三个火球，一个形成满月，另两个呈足球大小的碎块，随后向地面坠落，轰隆之声响彻云霄，震起的土浪高达数十米，土块飞溅到百米之外，还升起了一个高达50多米的蘑菇云状的烟柱。大量陨石碎块撒落在吉林市北部近500平方公里的范围内。

吉林陨石雨撒落在一狭长带状区域内，东西长约70多公里，南北方向最宽的地方不超过10公里。据研究，吉林陨石原先可能是一个直径2200公里的阿波罗型小行星的一部分，它在行星际空间飞行，在800万年前被撞击分裂出一块直径大于10米的碎块，在40万年前又受到一次撞击，分裂出一块直径约2米的碎块，这颗碎块于1976年3月8日15时大体上沿着地球公转方向从后面追上地球。在从外层空间撞进地球大气时，与大气的高速碰撞、剧烈摩擦使之减速，同时发生燃烧，陨石的一大部分被烧毁、汽化，而残留的内核在大气层中产生多次崩裂，形成许多碎块落到地面上，到达地面时速度每秒只有几十米。科学家们对吉林陨石标本作了大量的物理化学研究与分析工作，1979年科学出版社出版了研究专著《吉林陨石雨论文集》。

1987年夏天，前苏联宇宙开发科学家A·伏伊柴霍夫斯博士发表研究报告说，一颗被称为“1983TB”的小行星正渐渐地接近地球，如果情况继续下去，到2115年它将会撞击地球。这位博士提出了两个解救地球的办法，一个是用航天器人为地改变小行星的轨道，另一个是在宇宙空间把小行星击碎。后来，各国天文学家经过精确推算，否定了这位博士的“2115年小行星猛撞地球”的错误结论，消除了许多人的担心。

目前科学界的共识是，只要地外撞击体的直径处于0.6—5公里之间，就有可能使全球陷于“撞击冬天”的困境，长达数月甚至数年的黑暗而寒冷的冬天将笼罩全球：稻谷无收，生态系统失调，而且世界上几乎没有几个国家的稻谷储存量够本国人民吃上一年，终会产生全球性的饥荒，再加上撞击作用产生的其它灾难性效应的作用，如强大的撞击冲击波将直接使数百万人丧生，臭氧层的破坏、酸雨的出现、植物的中毒等等，会引起全球经济、社会和政治结构的崩溃，人类将处于世界末日的边缘。对地球而言，还没有一种自然灾害像地外撞击作用那样，产生全球性的灾难。任何区域性的灾难，无论其受灾情况多么严重，在友邻的帮助下，一般在10年的时间里都会得以恢复、发展，惟独地外撞击，其影响力是全球性的，使人类整体处于灾难状态，无法从别处得到技术和经济的援助，一切都得从零开始。要想恢复撞击前的文明，至少得付出几代人的努力。

这类引起人类文明的灾变或灭绝的小行星（或彗星）与地球相撞的概率到底有多少？通过对近地小天体的观察，月球水星和火星表面坑密度、大小和年龄的研究与统计，美国地质调查局的天文学家休梅克估计，在目前的近地空间，直径为10米左右的近地小行星和近地彗星核约有20万颗，这些小天体平均每1000年与地球碰撞一次；直径大于1公里的近地小行星和近地彗星核数目高达2000颗，平均每10万年和地球碰撞一次。讲得更为具体一点，以直径1公里的小行星为例，按目前保险业常用的人均致死风险率进行计算，在任何年份，其撞击地球的风险概率为十万分之～，因撞击致死的作用是全球性的，相应地平均每人每年的致死风险也为十万分之一；美国每年大约有130人死于飞机失事，则每个美国人飞机失事的致死风险为二百分之一。因此，小天体撞击地球的致死风险加倍于飞机失事的概率！

如此巨大的危胁存于现在，同理可推，在史前时期一样存在着这种风险，而且，很可能这种可能的危胁变成了现实，从而使得那些令人叹为观止的史前文明遭受灭顶之灾，化为灰烬。

西伯利亚的陨星雨

人们看到过许多陨石坠落，但在它们形成的陨石坑里却找不到什么陨石。历史上，只有一颗陨星在空中爆炸被人们目睹，并形成一个大的陨石坑。还是在西伯利亚地区，这次是在1947年2月，锡克霍坦一阿林山附近，几百个观察者看到一颗亮得像太阳一般的火球穿过天空。在这辉煌的5秒种显示中，出现了五彩纷呈，犹如万花筒般的色彩，最后变成大红，离得较近的伐木工人看见陨星爆炸成碎片，霹雳一声，纷纷落入森林。160公里外的居民都感到了冲击波。流星雨坠落到这片场地长2公里、宽1公里的地方。科学家们后来通过计算，认为这颗流星大约在地球表面6公里上空爆炸。如果在原始时代，这一幕景象肯定会诱发顶礼膜拜与宗教祭祀。苏联政府也为此发行了纪念邮票。

撞击现场与通古斯极不一样。人们发现丁，数以千计的陨石碎片，最大的质量超过1800千克，有的打穿了树干与枝叶。绝大多数陨石碎片是在众多的坑坑洼洼里找到的，最大的一个坑直径有26米，深6米。有趣的是，最大的陨石不是在最大的坑里找到的。虽然它撞成了最大的坑，但在撞击中粉碎了。而动能较低的陨石虽只能形成小坑，但却保持完整。撞击物的总质量估计约有63吨，但找到的陨石加起来只有20吨，其余大部分都已气化挥发或者深埋在森林里。

锡克霍坦一阿林与通古斯陨石的性质差异，主要在于其不同的成分。通古斯可能是一块石质陨石，而锡克霍坦一阿林则是铁质的，在非常接近地球时才爆炸。

科学家们已经有能力计算锡克霍坦一阿林陨星在碰撞前的轨道。它来自主要小行星带，远地点约2.2个天文单位，而近地点则在地球轨道内。如果它是一颗注定要撞上地球的阿波罗族小行星，情况又将如何呢？

在人类繁衍的地球上有无数的陨石坑。约3000年以前，一颗巨大的陨石降落到了爱沙尼亚的沙列马阿岛上，陨石陷入了地下，在地表形成了一个火山口似的圆坑。坑的直径有110米，深12米。时间一久。便渐渐地形成了一个湖。在沙列马阿岛上，还存在有另外7个较小的火山口似的陨石坑。科学家研究发现，这可能是一颗巨大的陨石在落到地面之前在空中爆炸的结果，那7个较小的陨石坑，就是爆炸时掉下来的碎块形成的。在加拿大发现了10个陨石坑，其中的几个也是几万年前形成的。在阿拉伯地区，在阿根廷，都有这样的陨石坑。在离阿根廷边界不远的智利境内有一个很大的陨石坑，人们认为，它是目前为止地球上发现的第三大陨石坑。它直径有480米，中心深度为30米，科学家认为，这个陨石坑约形成于500万年前；

像巨大的陨石落在沙列马阿岛或锡克霍坦一阿林山地区时所留下的那种痕迹，在地球上还有不少。对南极的进一步科学考察发现，南极靠近澳大利亚一端的1公里厚的冰层下面，有一个巨大的椭圆型凹坑。学者们认为这也是一个陨石坑。在陨星坠落时，炸裂出的陨石碎片曾落于澳大利亚、菲律宾、印度尼西亚。

陨星飞行因撞击地球而急剧终止，释放出大量动能，并转化为高压与炽热。撞击时所释放出的能量，取决于飞行物体的大小与速度。

地球大气层在碰撞中起了极大作用：它能使陨星裂成碎片，减小每一碎片的质量，或通过摩擦减慢它的速度。质量超过1000吨的巨大飞行体可以冲破阻碍穿过地球大气呼啸而下，以可怕的力量猛撞地球。小于200千克的物体则被大气层阻滞而减速，冲击力远远小得多。更小的陨星则在地球大气中就瓦解了，几乎不可能产生危害。人们估计如果地球没有大气层，将积累起20万个直径大于1公里的陨石坑。

陨星撞击最重要的性质不是它的直径或质量，而在其冲击力。冲击力与陨星大小不成正比，因为陨星的密度与其组成成分有关，在冲击时起了主要作用。冲击力与动能成正比。其特点是，它要比同等质量的TNT所具有的威力大出100倍。因此，动能是以TNT兆吨当量（MT）作为单位的。

1945年，袭击日本广岛的原子弹，其当量只有一兆吨的1%。但要记住广岛的原子弹杀伤主要是辐射与放射性沉降物；陨星碰撞仅仅是在释放能量方面相当于原子弹而已。

碰撞的冲击效应，由撞击瞬间陨石及其冲击波产生的高温、高压引起。约大多数冲击效应是微观性质的，表现于某些矿物质。一个重要的冲击产物是受激（冲激）石英，它是石英（地球上最丰富的矿物之一）受到高压而形成的。由于高压改变了结构，受激石英比一般石英具有更大的密度。另一种冲激产物是玻璃陨石，它是由气化了的陨石与宿主岩石冷凝而成的玻璃状球体，并重新落回地球。

碎屑锥是惟一由冲击造成的宏观构造。碎屑锥在地面上隆起，高度在0.01—2米之间，从其顶点向外辐射出岩石断层。通常是陨石撞击了石灰岩或其他细颗粒岩石，冲击波就把附近的岩石变成了圆锥形状。有趣的是，它们的“鼻子”永远指向撞击落点。

陨石会带来什么信息

陨石这些不速之客到底是什么东西，它们是从哪里来，又是怎样到地球上的呢？直到几年以前，人们还把流星与陨石混为一谈，认为在太阳周围弥漫着一些宇宙尘埃，当它们靠近地球时，就会被吸引坠人大气层，与大气摩擦发出高热和光芒，这便是流星。而未被烧尽者掉到地球表面，就成了陨石。

证明陨石是小行星的事件发生在1947年，而用它来引证陨石属于小行星却是近几年的事。那年一个陨石落在前苏联西伯利亚的锡霍特山脉中。

1947年2月12日上午10时半左右，一个巨大的陨石坠落在符拉迪沃斯托克以北的锡霍特山脉，该事件距通古斯大爆炸刚好40年。大约有100多人目睹了在蓝天衬托下，一个大如满月的火球闪着夺目的光辉，从北向南掠过天空。它一边疾飞，一边进发出火花。不久人们听到了震耳欲聋的爆炸声。大地颤动，在陨石的落点腾起巨大的烟柱，烟柱一直升到30公里的高空。散布在落点附近的民居屋顶坍陷，玻璃都震碎。

派往现场调查的科学考察队在锡霍特山脉的斜坡上，发现了数不清的坑穴，大者直径有20米，小者直径在1米以下。在一块1.6平方公里的区域内散布着大大小小200多个坑穴。科学家推测这是一块铁陨石，重量达35吨，在与地球大气摩擦过程中曾发生4次爆炸而碎裂。

锡霍特山脉濒临日本海，这一带人迹罕至，所以没有造成人员伤亡。如果这个铁陨石的飞行路线偏向南500公里，那么就会一头砸在日本的北海道；如果这个铁陨石提前15分钟落地，也会在落在日本的北海道。那损失就非同小可了！

科学家们根据目击者的证言、铁陨石飞来的方向和角度，搞清了锡霍特铁陨石在撞上地球之前，在宇宙空间的运行轨道。

锡霍特铁陨石的运行轨道是一个细长的椭圆形，距太阳最远时，在火星和木星之间，离太阳近时，轨道在地球内侧，与地球轨道相交。当它靠近地球时，在地球引力的作用下，完全可能被地球捕获，从而撞向地球，成为我们看到的陨石。

1939年4月7日夜里，前捷克斯洛伐克的昂德廖夫天文台在拍摄天体照片时，刚好有一个陨石下落。科学家根据这个陨石下落的轨迹，再次计算出它先前的轨道与小行星一样，也是一个细长的椭圆形。这个观测再次证实陨石是小行星。不过为了排除偶然因素，1964年，一些科学家在美国中部的广阔草原地带，安装了16架被称为“草原网络”的自动照相装置，不间断地对空拍照，如果有陨石飞来，便能立刻捕捉到它的飞行路径和速度。

陨石可不是随意拍到的东西，6年间16架自动照相装置的底片上空空如也。直到1970年1月3日夜里，俄克拉荷马州才落下一个陨石，它造成的冲击爆炸声，在上千平方公里范围内都清晰可闻。这个陨石被4个自动照相装置拍照下来。它的轨道与前述两个陨石一样，是小行星那样的椭圆形。