地球災難之謎
我們的地球是在漸變和災變中演化過來的,漸變是緩慢的變化,是宇宙中任何星體共有的規律,也是地球自身演化的基本規律。但古生物和古地質在短時間發生的巨變現象,用漸變很難解釋滄海桑田、生物滅絕等翻天覆地的變化,對地球而言,就是“災變”。
20世紀80年代以來,宇宙天體碰撞學說風行一時,科學家開始相信,在地球曆史中所發生的重大事件都與碰撞密切相關,這些事件的爆發造成了地球環境的災變,從而導致了生物的大規模的絕滅。這種絕滅又為生物的進一步進化鋪平了道路,一些生命消失了、衰落了;另一些生命誕生了、進化了。
1.傳說中地球的三次特大災難
凡是在曆史悠久、文化傳統豐富的民族之中,總是會流傳一些不入典籍的神話傳說,這些代代以口相傳的古老傳說,充滿了神奇的魅力。而且,在科學研究中,它們又有一定的參考價值。然而,如何看待一個到處流浪且行將消亡的古老部落留下的傳說呢?
這個古老部落就是中美洲印第安人中霍皮斯部落,他們對自己部落的流浪史及宇宙的複雜情況,有著驚人的了解。他們的編年史裏,記載著地球的三次特大災難:第一次是火山爆發;第二次是地震以及地球脫離軸心的瘋狂地旋轉;第三次就是12000年前的特大洪水。
令人疑惑不解的是,這些傳說竟與科學家的某些推測乃至後來發生的事實相吻合。
如休·奧金克洛斯和布朗提出一種假設,認為假如地球兩極中有一極的冰覆蓋重量突然變大,地球的旋轉就會發生顫動,最後便離開軸心狂亂地轉動。這與霍皮斯部落的地球脫離軸心的傳說不謀而合。可是霍皮斯部落何來這種對陽係的非凡知識呢?
至於霍皮斯部落的12000年前特大洪水的記載也與事實相吻合。而且,類似的傳說也很多,如《聖經》中幸運的諾亞方舟;在印度史詩《瑪哈帕臘達》中逃脫洪水滅頂之災的佩斯巴斯巴達;中國大禹治水的故事;哥倫比亞神話中的在地球上挖洞才免遭被淹死的濃希加等等。
事實上在12000年前,的確發生了一場世界性的特大洪水。那是由於原因不明的氣候葖變。第三冰期的冰川突然開始融化,使得全球水位上升,淹沒了大西洋、地中海、加勒比海及其他地區的陸地和島嶼,形成了海峽。後來,加上海底火山爆發,使部分陸地下沉,因而形成了世界性的特大洪水。
關於這次洪水,許多岩石給我們提供了有力的佐證。十幾年前,前蘇聯科學家在亞速爾群島北部海水下2200米深處取出的岩石試樣,經鑒定是17000年之前在空氣中形成的。19世紀,人們在亞速爾群島的一次海底疏浚工程中,從水下撈出的一些玄武玻璃塊,這是一種在大氣壓力下的空氣中形成的玻璃化熔岩。1956年,斯德哥爾摩國家博物館的馬萊斯博士及柯爾勒博士,在北大西洋3600米深處的矽藻上發現了淡水。經研究,2000年前,這裏曾經是一個淡水湖的所在地。科學家們還證實,巴哈馬群島被淹部分的岩石,在12000年前,曾經在空氣中存在過。
當然,憑以上的證據來證實霍皮斯部落的傳說完全屬實,尚顯不足。假若那部分是事實,那麽,那樣落後的一個部落何以能有這樣的知識?這的確是一個謎。
2.遍體鱗傷的地球
盡管地球上大多數的衝擊坑都被自然之手抹平了或者被海水吞沒了,但科學家們還是發現了一百二十多個地球上幸存下來的衝擊坑,而且現在每年還在辨認若幹新的衝擊坑。
——亞裏桑那隕石坑。是1905年美國工程師、企業家巴林格首先確認是隕石坑的,所以,該坑又名巴林格隕石坑。它不僅大,而且奇特,是當縫旅遊觀光的好去處。坑的直徑約1200米,深約180米,邊緣高30—40米,接.近為四方形,如此巨型隕石坑,就是你繞周邊走一固,至少也得蓓好幾個小時。形成巴林格隕石坑的是“大鐵塊”,估計直徑達60米,質量約100萬噸,在2萬年以前以每秒約20千米的速度,衝擊地球,發生特大爆炸,從而給地球留下至今難愈的“創傷”。
——南非阿紮尼亞的維列德福盆地。在南緯27。附近,直徑達70千米,調查結果表明它大約形成於3億年以前。
——澳大利亞中部的亨伯裏隕石坑群。澳大利亞中部氣候幹旱,亨伯裏地區人跡稀少,這裏保存著13個坑穴,其中最大1個是卵圓形,最長直徑220米,深12米。亨伯裏隕石坑的發現,是1930年11月25日一場流星雨引出來的。
——愛沙尼亞薩萊馬島的卡利湖。在20世紀20年代末,確定該湖是一個隕石坑,直徑為110米,深22米。在湖周圍O.75千米範圍內,還發現有至少6個坑。薩萊馬島位於波羅的海東側,麵積2600多平方千米。在不大的小島上有隕石坑群,也是很難得的。造成該島隕石坑群的流星雨爆發在大約3500年前。
——加拿大魁北克省的環形湖。最初是一架美國飛機在魁北克省的昂加瓦地區發現的一個特別圓的小湖,後來,查明是一個隕石坑。直徑比亞裏桑那隕石大3倍,最大深度超過500米,據估計,隕石坑的年齡不到2億年。
——我國學者徐道一、嚴剛等認為太湖是一個隕石撞擊坑。
我國也陸續發現一些隕石坑。內蒙河北交界處,多倫隕擊坑,直徑170千米;吉林九台縣的上河灣隕擊坑,直徑30千米;廣州始興縣的隕擊坑,直徑3千米;在廣東新興縣還發現內洞隕擊坑,直徑達6千米。
——最近也有學者撰文指出四川盆地就是一個巨大的隕石坑。
——科學家還宣稱在海底探明有隕石坑,並大膽提出,地球上的許多海洋盆地,甚至是太平洋、墨西哥灣等,也是隕石撞擊出來的。不過這種推想畢竟太不符合觀測事實。
無論如何,天體衝撞地球,在地球演化中扮演了不可或缺的角色,這是多數科學家公認並認真思考的事實。
幾億年、幾萬年前的災難性碰撞,雖然離我們太遙遠,但發生在我們眼皮底下的碰撞,不能不引起警惕和深思。
3.地球最危險的敵人
彗木大碰撞作為曆史一頁已經翻過,留給地球的警示啟迪卻發人深思:地球會遇上這種災難性碰撞嗎,可能性有多大?如果有朝一日遇上了,人類能夠戰勝嗎?地球這艘宇宙飛船會在這類宇宙交通事故中遇難嗎?
像彗星、流星體這樣的不安分子,到底有多少?對地球到底構得成威脅嗎?在這場角逐中,小行星也是不可缺少的角色。
1801年元旦,意大利天文學家皮亞齊在火星和木星軌道之間發現新行星起,就揭開了人類發現和研究小行星的序幕。從第一顆穀神星、智神星、婚神星、灶神星……整個19世紀,發現400個以上,到了20世紀,小行星的發現愈加頻繁。到現在為止,天文學家已發現多達5000顆。
其中已測算出運行軌道並編號的近3000顆。據估計,現代天文望遠鏡發現的小行星不到總數的千分之幾。
雖為數眾多,但這些小行星體積和質量都很小。最大的穀神星直徑隻有770千米,不到月球直徑l/4,體積不足地球體積1./450,如果你登上小行星,能一目了然地意識到是在一個行星上,四周越遠越向下彎,球形感油然而生。1937年發現的赫梅斯小行星,直徑不足1千米,隻有泰山的一半高。到現在為止,小行星全部聚集成團,充其量隻有一顆中等衛星的大小,同大行星的大小相比,真是差得太遠了。
這麽浩浩****小行星軍團,多數都集中行走在火星和木星軌道之間的小行星帶上,越出這個範圍的極少,但也有少數不老實的“卒子”,沿橢圓軌道運行,遠時可以跑到木星以外的空間,甚至跨過土星軌道之外,近時卻大踏步走進地球軌道裏側,甚至深入到金星軌道之內,為“近地小行星”,成為太陽家族的不安定分子,很可能是未來對地球的主要“殺手”。
近地小行星軌道偏心率一般比較大,從它與地球之間距離來說,最近時一般幾百千米至五千萬千米,少有貼近到百萬千米的。1937年10月小行星赫姆,在地球外80萬千米附近掠過,隻相當於月地距離的兩倍;1989年3月,也有一顆小行星飛到距地球75萬千米的位置,又遠離我們而去,從遼闊的宇宙空間尺度來看,說它們與地球近在咫尺,也許並不誇張。這麽多小行星在地球附近空間穿來穿去,確實讓人捏一把汗的。
4.地球遇上災難性碰撞的可能性有多大
根據專家的看法,直徑大於l千米的小行星以及超過600米的彗星,原則上都有可能成為地球的潛在敵人。據天文學家計算,目前宇宙中,直徑為1千米的“危險分子”大約1200~2000顆,太陽係中,直徑100米的彗星達100萬顆,潛在威脅很大。
那麽近地小行星與地球碰撞幾率如何呢?各方麵估計不盡相同,出人也大。有人估計,平均幾十萬年或幾千萬年才發生一次,這對地球46億多年的漫長歲月而言,可以用“司空見慣’來形容了。
——每年都發生的可能性50萬分之一。
——今後100年的可能性1Q萬分之一。
——人的一生中的可能性20萬分之一。
像彗木碰撞每1000萬一8000萬年有一次。
日本吉川真通過分析,直徑為l千米以上小行星撞擊概率12萬年一次,今後2600年間,有五六個小行星處於和地球較為接近的狀態,最近是相距15萬千米,約為月地距離一半。
所以,所謂杞人憂天不無道理,所謂天地衝撞也並不是危言聳聽。應喚起天文學家和公眾注意。
目前,從這一角度看,就算是百萬分之一的幾率,一旦小天體突襲地球,人類應搶先預報,測算軌道。對此,中國天文學家通過傳媒公布了科學預測:未來100年之內,地球可相安無事,北京天文台研究員李啟斌和同事經研究,他們說到21世紀會有小行星三度“接近”地球,第一次是編號4179的小行星於2004年9月29日在距地球150萬千米處一擦而去;第二是編號2340號的小行星於2069年在距地球100萬千米處與地球照上一麵,再於2086年重新來到距地球105萬一llO萬千米的地方拜會地球。
而人類可能會采取攔截、擊毀、改變軌道等方法保衛地球家園,使其不至在地麵造成巨大的危害。
總之現代的地球人不會坐以待斃,等待滅絕。人類有能力保護自己1
5.防範地球遭撞擊之策略
設想未來某一天,一個巨大的天體向地球飛馳而來,入們該采取伺種措施呢?小天體撞擊地球已經是一個非常現實的問題。
科學家們比較一致的認識是:對地球威脅最大的是那些數以千計的近地小天體。它們主要是小行星、彗星以及它們拋灑在軌道上的碎塊,此外還有流星體等,它們是人類的天敵,要隨時監視它們,想盡一切辦法控製它們,決不可掉以輕心。
我們要做的工作是:
——建立小天體檔案,把所有直徑大於1千米的近地小天體的全部數據編製成觀測表,登記在案,加強觀測和監視。 .
——篩選出有危險“企圖”的近地天體,及時探討如何有效預防和攔截措施。
——建設“空間警戒網”。準備在全球範圍內建立6架專用於小天體觀測的天文望遠鏡。望遠鏡口徑不小於2米,首先尋找和監控可能在下個世紀“騷擾”地球的近地天體。研究和實施攔截、擊毀、改變小天體運動軌道的高超技術。辦法是:給小天體一個垂直於它運動方麵的橫向速度,這個天體就不會再按“危險曆程”運行了,也可以采用爆炸的形式打掉小天體,但也有科學家不讚同此做法。重要的是給出近地小行星的預警時間,使人類有可能作好充分準備來避免。
進行這項工作絕非一朝一夕之功,它需要喚起全世界的注意,集中全人類的智慧,參與到保衛地球的行動中來。
1993年4月,天文學家們特意在意大利的埃裏斯召開專門國際會議,共同討論了小天體可能撞擊地球的問題。會議通過並發表了《埃裏斯宣言》,受到了很多國家和組織的重視和關注。
防衛策略之一:使其偏離原軌道
防範空間來犯者,首先測定潛在撞擊物體的位置並掌握他們在地球附近的活動。隻需一個很小的衝力,就可改變天體的運行速度,即可使小天體偏離原來的軌道,它們就不會同地球相撞,使其在衝擊地球前幾十年就推出原來的軌道。改變天體的速度,可以通過改變其質量來實現。具體辦法有二:
①激光束。通過一種巨大的激光裝置,它能把極大能量投射到危險天體一側。激光束使被投射一側表麵溫度急劇升高,使它裂開並最終分離出來,這樣就減少了天體質量,從而改變其運動速度和軌跡。當然這種技術要求,目前實難達到。
②質量轉移器。想法在危險目標上安裝一台質量轉移器,讓其在上麵不斷挖掘礦物,並不斷拋入太空並持續數年或數十年,最後達到減小其質量和改變其軌跡的目標。當然,這種機械任務對目前來講,實屬難度太大。
防衛策略之二:在目標上空引爆核彈
該措施是在目標物上空幾百米處引降一枚核彈。可使用一個巨大的俄國發射裝置裝上美國核彈頭的攔截導彈射向目標上空。
該辦法的原理同前麵講到的“激光束”一樣,炸彈的能量使目標物一側急劇升溫使之分裂。
科學家們計算了各種可能性,其重量達到l萬噸(可偏轉l千米直徑的物體),大到1000萬噸(可偏轉10千米直徑的物體)。這種技術被認為是最節能的,使潛在殺手發生偏斜的手段。
防衛策略之三:粉碎來犯者
想避免宇宙大碰撞,看來最有效的辦法是摧毀來犯者。但是,嚴重的問題是這類爆炸勢力將不可避免地產生巨大的、無法預測的碎片。為了摧毀撞擊物,爆炸必須大得使每個碎片小於10米,以確保它們在地球大氣層中全部燒光。想要取得效果最大的爆炸,最好的辦法是把爆炸物深深地置於撞擊物的內部。這種技術要求性能良好的深埋裝置(目前尚未發展這類產品),也需要炸毀天體所需的巨額能量。一枚百萬噸級的核彈頭能摧毀一個750米直徑的球體,10億噸級的核彈能摧毀一個7千米直徑的物體。與偏轉辦法相比,粉碎行動不僅危險得多,所耗能量之大也無法比擬。
防衛策略之四:“以毒攻毒”方案 此方案,又稱“靈巧峰巒”計劃。
這一計劃堪稱是爭議中的星球大戰計劃“靈巧卵石”的老大哥。它建議把體積很小的小行星準確地引入地球軌道,用它們攻打一顆較大的小行星。這一辦法純屬異想天開,但尚未經過認真研究。