距离地球最近的超新星爆发

致中国读者

非常高兴这本书有了中国读者，我可以在此继续展开我在《上天之触》中讲述的故事。此前已经有过很多关于宇宙灾难的书，本书将超越它们，全方位展现人和宇宙的和谐关系，灾难（根据人类的定义）仅是其中的一小部分。宇宙和人的连接，大部分情况下是既不好也不坏，它就在那里，如果没有这种联系，恐怕也就没有地球，更没有生命。我们同时生活在“美丽”和“暴力”之中，这两个术语的真正含义其实只是巨大能量的释放。

我们向上可以看到天，向下可以看到地。它们似乎被分成了几乎没有交叉的两个部分。然而实际上，它们的影响是真实存在的，从邻近的月亮、行星、太阳，到各种天体都对地球有影响，太阳对地球的影响甚至远不止于它带给我们的光和热。我们都生活在一个众多恒星组成的巨大“城市”之中，这个名为银河系的“城市”居民数超过了2 000亿。如果没有这个恒星集合，我们就不可能存在。我们所在的银河系其实也不过是我们能够看到的数千亿个类似星系的一个，还有多少我们看不到的星系，谁知道呢？现代科学的伟大发现之一就是，整个宇宙就像一场和谐的交响乐，万物彼此都在互相影响。

近期发生的一些天体事件，不仅让我们知道宇宙的影响时时存在，而且可以将我们重温中国古代的荣耀和伟大的贡献。行星都是45亿年前通过小天体的密集碰撞而形成的，猛烈的碰撞释放出巨大的能量，使得新生地球部分熔化，铁之类的较重元素被送往地球的核心形成了铁核，而较轻的物质则浮在上部，最轻的部分就形成了我们行走于其上的各大洲。这种碰撞而相互吸积的过程持续至今。火星和木星的轨道之间存在一个庞大的碎块集团，似乎是因为这里碰撞显然过于猛烈，以至于刚刚成形的团块又被迅速打碎，因而无法形成一个正常的行星。它们就是小行星，大部分都沿着简单的轨道围绕太阳运转，但是也有少数在其他行星的引力作用下被抛入太阳系的内部，甚至出现在我们的附近。

就在不久之前，碰撞的威胁已变得非常现实，我们发现一颗名为2012 DA14的小行星正在奔向我们。通过雷达测量，它的直径约为30米，它的颜色表明它是由硅酸盐岩石组成的，估计质量约为40 000吨。它以接近每秒十千米的速度奔向地球，如果撞上地球的陆地，一定会给这个地区带来重大灾难，甚至摧毁整个城市。如果撞上海洋，情况可能更糟，因为那会惹出全球性的海啸。然而幸运的是，我们的地球在宇宙尺度上看来，只是一个非常小的目标。轨道计算表明，DA14只会从我们的旁边擦肩而过。2013年2月15日，它从一个距离地球表面27 000千米的地方掠过地球。这个距离已经相当吓人，因为它甚至已经比轨道通信卫星距离地球还近。如果你处于恰当的位置，使用双筒望远镜就能够看到它默默地相对于背景恒星而移动。

就万有引力而言，地球对它产生的影响远大于DA14对我们的影响。DA14的轨道已经发生了显著的改变，现在完全进入地球绕日轨道的里面，不再对我们构成威胁了。当它下一次再靠近我们，也就是2046年2月的时候，它与我们距离已经超过200万千米。因此，我们完全可以放心了。

然而，我们真的可以放心吗？天文史上最戏剧性的巧合出现了。就在同一天，DA14擦肩而过的同时，另一个事先未知的小天体却令人惊讶地撞进了地球的大气层。大小约为DA14的一半，质量约为其十分之一，这块大石头撞向了俄罗斯的车里雅宾斯克。它的相对速度高达每秒20千米，超过了50倍音速，它造成了一个巨大的冲击波，然后爆炸碎裂成众多小块，如雨般坠落。这个撞击事件正好发生在大白天，看起来好似出现了第二个太阳。好在没有人被直接击中，但它所产生的大气冲击波，也就是“音爆”的威力远远大于任何一种飞机。冲击波击碎了周边地区无数的窗户，1 000多人受伤。所以，我们真的被击中了。现在想象一下，如果撞向我们的是DA14，能量十倍于此。它的影响可能远达好几千米。这种碰撞就可能造成全球范围内的破坏，甚至消灭某些生命物种。这种事件确实已经发生过了，而且不止一次。

现在让我们把这样的事件拉到自家附近。在美国的亚利桑那州有一个巨大的地洞，直径约一千米，是五万年前一个小行星的撞击造成的陨击坑。类似这样的坑在美国和加拿大，以及欧洲和非洲都有不少。现在已知世界各地的陨击坑已有约200个，中国这么大的国土也应该会有类似的发生概率，但是直到不久以前都还没有一个被确认。中国是一个多山的土地，即使曾经有过也可能早已被风化侵蚀破坏了，因此缺乏撞击案例也似乎并不奇怪。但是现在，他们已经有了几个候选者，并终于在2010年第一次确认了一个陨击坑。这是在辽宁省岫岩附近发现的，它是一个深150米的碗状凹陷，直径1.8千米，至少已有五万年的历史。对岩体的钻探检测表明岫岩坑是由一个强大而突然的撞击事件引起的，撞击者的直径可能高达100米，比DA14还要大得多。我们相信会有更多的陨石撞击点在中国被发现。

彗星和小行星一样会带来毁灭性的打击。彗星是由镶嵌冰块的石块构成的小天体。当彗星接近太阳时，冰的汽化产生的气体和释放出大量的灰尘和小碎块形成了长长的尾巴。最有名的彗星当属哈雷彗星，直径只有约十千米。与小行星不同，彗星并不属于行星系统。它们是远古时代那些本应该聚集形成行星的小碎块，因为被弹射进入遥远的区域而得以保留下来。彗星有两个大的来源，一处位于海王星之外的区域，另一处则远在太阳和最邻近恒星之间。它们受到某种引力扰动就会进入内太阳系，当然也有可能奔向地球。

中国人对天空的观察和记录已有超过两千年的历史。中国古代的天象记录，和来自其他地区的古籍一样，都有助于我们对一些天象时间的分析和研究。彗星，因其尾巴的形状在中国古代被称为“扫帚星”，是一种特别受关注的天象。它们对于每隔75年回归一次的哈雷彗星做了长期的观测，第一次记录出现在公元前240年。

中国天文学家对天上的“新星”也给予了极大的关注。我们现在知道他们当然不是真正“新”出现的星，而实际上是正在爆炸中走向死亡的恒星。2013年在海豚座爆发的一颗肉眼可见的“新星”把我们带回到中国的古代。新星是一种已经死亡了的致密星体，由于不断吸积其周围伴星的质量而导致的核爆炸。它不同于强悍得多的“超新星”，那是整个星体都发生了爆炸。

超新星是天空最为明亮的事件，它甚至可能超过金星的光亮。要了解更多关于超新星的信息，包括它们的发生率，我们需要了解过去的记录。超新星会产生出被称为“超新星遗迹”的扩张星云，需要数千年的时间才会消散，这在研究中具有特别重要的意义。现代天文学家已经在我们的银河系中发现了数百例。利用历史记录可以确定其中几次大爆炸发生的确切日期，这就使得我们可以通过爆炸时间推导出超新星遗迹扩张的性质。

银河系中超新星的现代观测历史始于第谷于1572年在仙后座发现的超新星，紧接着是开普勒于1604年在蛇夫座发现的开普勒超新星。另外一个较为暗弱的超新星于1667年也在仙后座被发现了。虽然，1987年在邻近的小星系中爆发了一颗肉眼可见的超新星，然而在我们自己的银河系中，却已经有将近400年的时间没有观察到肉眼可见的超新星了。

为了研究更早的超新星事件，中国古代的记录变得非常重要。特别重要的是一颗被称为“中国1054年客星”的超新星爆炸，这个事件发生于金牛座，其遗迹就是著名的蟹状星云，其中心包含一个中子星。这颗中子星的质量约为太阳的一半，但其大小却只仅如一个小镇。一个世纪后记录到了另一次爆炸，即1181年的超新星。然而，历史上最明亮的一次超新星爆炸却是在蟹状星云产生之前48年发生的。很多地区都观察到了这个巨大的1006年超新星，它发生于豺狼座。除了正在撞击地球的小行星或彗星，这恐怕将是史上最明亮的天象记录了，甚至可能比一轮新月更为明亮。一位中国文人写道，“在它的光照之下可以看清周围事物”，令人惊讶的是，我们还可以回溯得更远，公元185年在半人马座出现了一颗超新星。对它的引用记录太古老了，以至于多年之后对它的真实性仍有争议。然而，现代观察终于在这个2000年前超新星爆炸发生地方，看到了淡淡的正在扩大的遗迹。

我们可以依靠有更多的诸如车里雅宾斯克的小行星，更多的在中国和其他地方被发现的陨击坑。我们将时不时地遭受各种小行星、彗星、行星、太阳，甚至爆炸的超新星带来的影响。所有这些，还有其他更多的有趣现象，都在下面的阅读中陆续展现给你。我们将看到，地球并不孤独，而是和整个宇宙亲密相处的一个部分。

2013.10.3