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星伤斑斑大考究

时间:2023-01-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:科学家对几种小行星同类地行星之间的相撞问题进行了详细研究。据此推断,便可计算出陨星在拥有2.5亿人口的美国和加拿大落到人体上的平均几率。这一几率为年均2.5亿总人口遭受陨星击伤0.0055次,而陨星直接击伤人的几率为人均180年一次。
星伤斑斑大考究_科学家谈世界末日

星伤斑斑大考究

问题在于,要想有效地保护地球和人类,除了要有防患于未然的得力措施外,能否确知发生类似彗木大撞击事件的几率有多大?万一防不胜防,这些闯入地球的“不速之客”能对地球和人类构成多大的威胁?为此,科学家们展开了大量的调研工作。有些天文学家认为,遭受彗星和小行星的袭击是地球周围宇宙空间经常发生的普通事件,地球和其他类地行星上留下的斑斑星伤有力地证明了这一点。不过,还有一些天文学家认为,这些所谓的斑斑星伤未必都是陨落的彗星和小行星的“罪过”。

当然,可根据在大陆和海底留下的星伤数目来确定地球与危害性天体撞击的几率。不过,如果这些星伤都被视为宇宙天体撞击地球的产物,便可据此得出一个结论:每天都会有彗星或小行星落到我们头上,而且每个月都会有世界末日降临。

因此,科学家们怀疑,地球上留下诸多的斑斑坑痕并非都是彗星和小行星留下的,危害性天体撞击地球的几率也并非那么高。为验证这一结论,1997年7月,加拿大和俄罗斯的科学家组成了一支联合考察队,对地处西伯利亚北部的著名的波比加伊陨石坑进行了考察,其直径达100千米。很早以前,它被认为是约3000万年前一颗直径几千米的小行星陨落后形成的。研究人员根据对陨落地岩石熔化后放射性氩的衰变速度的分析资料确认,波比加伊陨石坑的实际年龄为3570万年(±20万年)。

1995年,研究人员对地处美国东海岸切萨皮克湾的直径85千米的切萨皮克陨石坑进行了考察,经考证,其年龄约在3520万年~3550万年。实际上,上述两个陨石坑几乎是同时形成的,如果说世界各地陨落的小行星都像这两颗小行星那么大,那简直不可思议。如果说地球曾遭受过如此威力巨大的小行星的连续撞击,那么各地的动植物群早该灭绝,可实际上并非如此。然而,根据古生物学家的最新研究资料,在远古时代曾记录下两次生物物种大灭绝的悲剧——一次发生在3700万年前,另一次发生在3300万年前。不难发现,无论上述哪一次生物灭绝大悲剧的发生,在时间上同波比加伊陨石坑和切萨皮克陨石坑的形成都毫不吻合。这些事件的发生给人们留下这样一种印象,似乎当时发生这两起星球相撞的悲剧时,各种动物都丝毫没有发现这里所发生的一切。

科学家们据此推断,在3700万年前和3300万年前所发生的两次生物大灭绝事件可解释为因海洋环流发生变化所引起的全球性变冷所致,也可能是发生大陆板块漂移的后果。这一最新研究结果迫使科学家们转变传统观念,重新研究关于地球上生物灭绝的真正原因。

科学家对几种小行星同类地行星之间的相撞问题进行了详细研究。目前已知有几十颗类阿摩尔、阿金和阿波罗的小行星,它们的运行轨道处在火星、地球和金星的轨道范围内。新西兰学者统计了直径在1千米以上的这类小行星的总数,考虑到它们的运行特点,从而测定出这些小行星同大行星相撞的平均几率。其实,较之其他大行星,地球同小行星相撞的几率会更高些,平均16万年发生一次;而金星平均30万年发生一次;火星平均150万年发生一次;水星平均500万年发生一次。

当然,对除地球以外的其他行星来说,这种撞击几乎无关紧要,而对小行星来说则将了却自己的“一生”。运行轨道处在太阳系范围内的小行星的平均寿命是多少呢?同火星相撞的阿摩尔型小行星的平均寿命约为3×109年;运行轨道只横穿地球轨道的阿金型小行星的寿命仅为2.5×107年;运行轨道横穿所有类地行星轨道的阿波罗型小行星的寿命约为1×108年。不过,阿波罗型和阿摩尔型小行星有可能同大行星相撞,还可能同处于火星与木星之间的小行星带中的小行星相撞,从而更加缩短了这些小行星的寿命。

为什么迄今为止仍存在着上述的一些小行星呢?大概是这些小行星经常来自小行星带,在行星间相互引力的作用下,使它们的轨道发生偏离。毫不例外,一些衰老的彗星核也会闯入高偏心率轨道的阿波罗型小行星家族中。

另据预测,1999年11月,有一颗小行星将与地球“擦肩而过”,届时,我们地球人类能否遭致某种悲剧?

加拿大研究人员在9年时间里,借助60部摄像机在加拿大西部进行了观测。积累的大量资料得以计算出陨星在地球上陨落的几率——这取决于陨星的质量。据此可以推测,陨星的总质量是摄像机所拍摄到的最大陨星碎块的两倍多。实际上,每年平均有大约39颗质量超过100克的陨星落入100平方千米的陆地,那么每年有大约5800颗陨星落入整个地球的陆地表面。

那么,陨星落入人群或房屋的几率有多大呢?研究人员做出许多推断:若按每一个人占0.2平方米的面积计算,落到人体上的最小陨星碎块的重量不超过几克。通常,陨星陨落时能碎裂成五个主要碎块。一般情况下,重200克以上的陨星碎块才能击穿屋顶和天花板。如果陨星的总重量为1000克,那么五个碎块中的每一个都能击穿屋顶。但是,质量较小的陨星碎块就不会导致这一后果。而北美洲的居民有95%的时间在室内度过,人均住房总面积为50平方米。据此推断,便可计算出陨星在拥有2.5亿人口的美国和加拿大落到人体上的平均几率。这一几率为年均2.5亿总人口遭受陨星击伤0.0055次,而陨星直接击伤人的几率为人均180年一次。当然,陨星落到房屋上的几率就大得多了,能损坏屋顶的几率为年均0.8次。

那么,计算与观测相符吗?惟一得到官方证实的一次陨星伤人事件是1954年11月30日发生在美国阿拉巴马州的一个小城:一块重3.9千克的陨石碎块击穿了屋顶和天花板,击伤一名正在睡觉的妇女。由此可见,观测与计算是相符的,不过,陨星陨落直接伤人的事件是极为罕见的。

陨星落到房顶的事件也时有发生。最近20年,在美国和加拿大所发现的16起新发生的陨星陨落事件中,只有七起事件造成房屋严重受损,受损的房屋通常都是厂房和汽车车库的屋顶;另外两起事件由于陨星质量小而未能损坏屋顶。还有一颗重1.3千克的陨星击中一个邮筒,从而使它严重变形。如果考虑到一部分陨星陨落到公共设施和工业厂房的屋顶而不被注意,其预测几率为年均0.8次落到屋顶。所有这些都被观测所证实。

科学家用外推法分析和研究了所获得的有关世界人口的资料,从而得出一个结论:在世界50亿人口中,直接殒命于质量不小于100克的陨星陨落事件的几率为10年1人次,陨星击穿屋顶的几率也不过年均16次。

那么,除小行星和陨星外,彗星同地球相撞的悲剧会经常发生吗?今天,天文学家已确知,在我们太阳系外,类似彗星核大小的天体经常出没,这些天体是由直径200千米甚至更大的石质星核和脏雪团构成的。目前绕木星旋转的“希龙”星就属于这种天体。要知道,大约每1000颗彗星中就有一颗如此巨大且危害性很强的天体。更令人忧心忡忡的是,由这类天体组成的一大块彗星云正围绕着太阳系跃跃欲试,准备闯入太阳系“腹地”……

美国利物浦大学学者仲·穆尔斯借助计算机已查明,由于太阳系中两颗质量大的行星——木星和土星的强引力作用的结果,进而把各种大彗星拉入太阳系“腹地”,大约每20万年发生一次这种“牵拉彗星进入太阳系”的现象。那些即将“了却余生”而处于暮年阶段的彗星的运动轨道是极不稳定的,而且只能受到“脏雪团”动力学规律的支配。通常,这些大彗星均处在最接近太阳的轨道上,在太阳引力的作用下解体。1994年7月,“苏梅克-利维9号”彗星解体后的碎块同木星相撞就是其中一例。

引力同天体相互作用的结果往往是这样的,在彗星所处的位置上会出现彗星解体后的一连串的碎块“列队”现象,它将像一串珍珠一样绕太阳运动并经常横穿地球轨道。当地球在几千年时间里多次穿过彗星的碎块“列队”时,就会把颗粒微小的宇宙尘埃吸向自身。地球每年从外部空间吸积的宇宙尘埃总量约57亿吨,这些数量巨大的宇宙尘埃都是通过大气层沉降到地球上的。它们在沉降途中吸收太阳的光和热,从而使地表温度下降3℃~5℃。这能否导致地球冰河期回归?牛津大学的科学家们对此得出结论:我们目前正经历着发生在太阳系内的一颗大彗星解体后所带来的后果,由于这颗彗星碎裂的结果,进而导致10万年前最后一次冰河期降临。科学家们认为,那时解体的那颗彗星变成一大块颗粒微小的宇宙物质云,它一直围绕着太阳运动,地球约以每3000年一次的几率穿过这一宇宙物质云的最致密区域。

天文学家预测,地球下一次穿过这一宇宙物质云的时间大约应在公元2800年~3200年间。但令人遗憾的是,届时,今天的科学家已无法参加对他们这一预测性假说的验证了。

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