《冰川时代5:星际碰撞》:天地大冲撞

2017-01-06 19:17艾星雨
知识就是力量 2017年1期
关键词:希克苏鲁小行星

艾星雨

在《冰川时代5:星际碰撞》中,永不放弃的松鼠追逐着它心爱的松果,启动了冰层下一艘不知道从哪里来的飞船,来到太空中。误打误撞,松鼠改变了一颗小行星的轨道,使它直冲地球而去。猛犸象、剑齿虎、树懒等慌忙逃入地下洞穴,在那里,它们遇到了传说中早在6500万年前就灭绝了的恐龙……那么,曾经在地球上叱咤风云1.6亿年的恐龙是怎样被终结霸主地位的?小行星真的会撞上地球吗?撞击的概率有多大?后果又有多严重?我们有没有办法拦截来袭的小行星,避免人类遭受恐龙的命运呢?

恐龙灭绝之谜

在地球生物史上,灭绝的生物种类不计其数,恐龙显然是其中最为著名的。它们体型庞大,外形怪异,占据陆地、海洋和天空,在地球上叱咤风云1.6亿年,然后忽然就灭绝了。对于恐龙灭绝的原因,科学家们提出了许多富有想象力的假说,其中普遍被认可且证据最为丰富的是陨石撞击说。

寻找“恶魔的尾巴”

1980年,美国科学家在6500万年前左右的地层中发现了高浓度的铱,其含量超过正常含量的230倍。这是一件非常奇怪的事情,因为铱这种元素在地球上数量很少,算得上是稀有元素,而在陨石中,高浓度的铱却很常见。于是,科学家们就把陨石与恐龙灭绝联系了起来。根据铱的含量和其他一些资料,科学家推算出当时撞击地球的大约是一颗直径10千米的小行星。这么大的陨石以每秒40千米的速度撞击地球,绝对是一次毁灭性的打击。以地震强度来计算,大约相当于里氏10级;以TNT的爆炸当量来计算,相当于100兆吨;而撞击产生的陨石坑,直径将超过100千米。科学家用了10年时间来寻找,终于在墨西哥尤卡坦半岛找到了这个大坑。这个叫作“希克苏鲁伯”(在玛雅语中的意思是“恶魔的尾巴”)的陨石坑,平均直径180千米,是地球表面最大型的撞击地形。

 “希克苏鲁伯”陨石坑

恐龙时代终结

据估计,“希克苏鲁伯”撞击事件会给周围数千平方千米的地区带来毁灭,其引发的次生灾害则会波及全球。首先,它会引发大规模海啸,高达5千米的海浪在沿海地区造成巨大的破坏。其次,它猛烈的撞击会形成冲击波,引起地震,以及火山集体爆发,形成一系列连锁反应。第三,它会造成大量的灰尘进入大气层,长时间遮蔽阳光,导致气候紊乱,从而造成生态系统的瓦解。在这样的连番打击下,恐龙时代结束了。

 恐龙灭绝是一系列自然灾难的后果

重燃生机

作为后来者,或许我们应该感谢“希克苏鲁伯”撞击事件。因为在恐龙时代,哺乳动物已经出现,但都是类似老鼠的生物,主要生活在地下洞穴,以躲避肉食恐龙的捕食与植食恐龙的踩踏。恐龙灭绝以后,哺乳动物从洞穴里钻出,迅速占领了曾经被恐龙牢牢占据的陆地、海洋和天空,并发展演化为今天物种繁多、数量庞大的局面。700万年前,在非洲中部和北部,因为气候变化,森林变为草原,哺乳动物中灵长目的一个分支被迫下到地面活动,并最终演化为人类。

宇宙深处潜在的威胁

当年毁灭恐龙的事件是否会再度上演呢?答案是完全可能。天文学家已经编制了“潜在威胁天体”目录,直径140米以上、到地球最短距离小于750万千米的天体都在其中,有近1500个。显然,这1500个天体都是人类的潜在杀手,任何一个砸到地球上,都会带来恐龙级别的灭绝。但是,仅仅监视这1500个天体是不够的,2013年2月15日发生的事件就是对人类的一次严重警告。

在当地时间9时23分,一颗小行星撞上地球,在俄罗斯车里雅宾斯克地区上空20~30千米处爆炸解体。爆炸造成超过1200人受伤,约3000栋建筑物遭到不同程度的损坏。事后追查,此次事件的罪魁祸首直径只有15米,质量约为7000吨,飞行速度约为18千米/秒,爆炸当量约为47万吨TNT。并且,这次事件造成的主要破坏并不直接来源于小行星本身,而是小行星爆炸的冲击波到达地面之后引发的灾害。

造成“车里雅宾斯克事件”的小行星太小了,目前的天文观测设备根本发现不了它。“车里雅宾斯克事件”是现代最为严重的天体灾难,它使全世界的科学家都认识到,想要避免恐龙那样的悲剧命运,就必须比以前更为重视“潜在威胁天体”的观察、跟踪、计算和记录。

 电影里,松鼠成了毁灭地球的“推手”

脑洞大开的避灾方案

如果发现某个“潜在威胁天体”从“潜在”变为“实际”,将于某年某月撞击地球,我们能用什么办法来阻止呢?人们给出了许多科幻色彩极为浓厚的方案。

使用核武器摧毁

最简单的答案就是使用核武器。然而,我们现在制造的核武器威力还不足以将大个头的小行星彻底摧毁,有科学家担心,核武器可能会把小行星炸成大小不一的碎片,它们仍然会沿着原定的轨道砸向地球。

用动力推开

部分科学家认为“核轰小行星”完全是反应过度。为什么不能从动力学角度着手,将小行星“温柔”地推开呢?计算表明,时速达到1.6千米的撞击,便足以使一颗小行星偏离轨道27.4万千米之远。但前提是,撞击必须在小行星到达地球前20年完成。换句话说,我们必须提前20年发现这颗“实际威胁天体”。

安装巨型太阳帆

给小行星安装巨型太阳帆,让太阳风吹动太阳帆来改变小行星的轨道。

安放大镜子

在小行星附近安放一组大镜子,集中太阳光线,加热小行星表面的一小部分,使其向外喷发出蒸汽,从而产生足以改变小行星运行路径的推力。

发射机器人

将一些核动力驱动的机器人发射到小行星上,从地表往里挖掘,并将挖出来的碎砾通过电磁炮高速射进太空。质量减少和碎砾冲击的双重效应,足以改变小行星的轨道。

显然,目前这些方案从提出到突破技术瓶颈再到实现,都需要大量的试验和相当长的时间。然而,我们很可能没有那么多时间了。

与地球擦肩而过的“毁神星”

2004年6月19日,夏威夷大学的三个天文学家发现一颗围绕太阳旋转的小行星。一个月后,这颗编号为99942的小行星被命名为“阿波菲斯”。2004年12月24日,科学家经过计算,陡然发现它有极高的可能性会于2029年撞击地球。消息一公布,就在全世界引起了轩然大波,“毁神星”的绰号不胫而走。

 “毁神星”的三维模拟图像

“毁神星”的直径有350米,看上去不算特别大,但是假如它撞上地球,其后果不堪设想。“毁神星”的轨道与地球的运行轨道相交,所以每隔7年,它就会与地球近距离接触。经过科学家的观察和反复计算,最终断定:在2029年4月,“毁神星”将会以低得惊人的距离与地球擦肩而过,比许多人造地球卫星的高度更低,但由于它的速度够快,将不会与地球相撞。

然而,科学家们还没有来得及鼓掌,新的危机又摆在眼前。因为当2029年与“毁神星”近距离接触时,地球的引力会改变它的轨道,使它在下一次,也就是2036年,与地球相会时撞上地球。还好,2013年1月,当“毁神星”从1400万千米之外的地方擦过地球时,科学家经过更为细致的观察和反复计算,完全排除了它于2036年4月撞击地球的可能性。就算如此,那么2043年、2050年、2057年呢?科学家们还没有计算过,因为每一次靠近地球,“毁神星”的速度、轨道、角度、质量等数据都会发生难以预计的变化,这些变化都会影响此后它的运行轨道,都可能导致它下一次光临时与地球迎头撞上。

以人类现有的科技,对于“毁神星”的来袭,我们近乎无能为力。如果有一天小行星来袭,可能就会像电影中所演的那样:大家正快乐地过着生日呢,陨石雨就铺天盖地的来了。电影中,动物们可以躲进地下洞穴避难,那么人类呢?我们有那么多洞穴吗?难道要像影片中的恐龙那样,在洞穴里过一辈子吗?希望亲爱的你,能为改变这一切贡献出一份力量。

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