文|尹懷勤

智慧人類與地球的命運

文|尹懷勤

6500萬年前，一顆直徑約幾千米的小行星撞擊地球，造成了恐龍和三分之二其他物種的滅亡。如今地球與人類會不會有類似的命運？

2010年9月8日和9日，兩顆新發(fā)現(xiàn)的小行星先后與地球擦肩而過，它們與地球最近時比地球與月亮的距離還近。這不由得使人想到，小行星是否會撞到地球？科學家是怎樣看待這類現(xiàn)象的？人類以現(xiàn)在的科技水平有無辦法阻止小行星對地球的襲擊？

從兩顆小行星與地球擦肩而過說起

前面所述的兩顆小行星，是2010年9月5日才被美國天文學家安德烈亞·博阿蒂尼發(fā)現(xiàn)的。當時，作為卡塔利娜巡天系統(tǒng)常規(guī)工作的一部分，博阿蒂尼正在美國亞利桑那州萊蒙山觀測臺使用一架1.5米口徑的反射望遠鏡觀測天空。由于小行星體積較小，故人在地面上用肉眼是無法觀測到的，但卻逃不出望遠鏡的視線。它們處于不同的軌道上運行，并分別被命名為2010RF12和2010R×30。這是國際天文學聯(lián)合會第20專業(yè)委員會下屬的小行星中心賦予它們的國際統(tǒng)一格式的暫定編號，分別是2010年9月上半月發(fā)現(xiàn)的第306顆和第773顆小行星。根據(jù)它們的運行軌道，再經(jīng)過至少兩次以上沖日觀測的證實，才能賦予其永久編號和專有名稱。從發(fā)現(xiàn)小行星的數(shù)量上來講，它們被首次觀察到這事并不稀奇，引人注目的是它們正旋轉(zhuǎn)著朝地球的方向而來。

首先，飛近地球的是2010RX30。這顆小行星的直徑僅為10~22米。北京時間2010年9月8日17時51分，它到達近地點，在距離地球24.8萬千米處飛掠而過。此一間距僅是地球與月球平均距離38.44萬千米的3/5。11個小時21分鐘后的9月9日5時12分，個兒更小的2010RF12又掠過地球。這顆直徑只有5.8~13米的小行星，飛越近地點時離地球更近，相當于地球與月亮距離的1/5，僅為7.9萬千米。人們雖然已經(jīng)知道曾有其他小行星在這樣近的距離上飛越地球，但兩顆小行星接踵而至卻還是第一次遇到。天文學家解釋說，這兩個小天體的軌道互不相干，它們在不到12個小時的短期內(nèi)相繼與地球擦肩而過，純屬宇宙間的巧合現(xiàn)象，前所未見。正因如此，美國媒體稱之為“一件史無前例的大事”。

兩顆小行星在如此近的距離上飛掠地球，自然令人擔憂。因為它們的質(zhì)量相對于地球質(zhì)量來說，顯得太小，萬一被地球強大的引力所吸引就會改變飛行方向撞向地球。根據(jù)美國航宇局的近地天體撞擊風險評估表顯示，2010Rx30撞擊地球的概率不到千分之一，2010RF12撞擊地球的概率約為1/50。專家們認為，它們都太小了，即便真的撞上地球也不會造成多大危害。構(gòu)成它們的巖石很可能在穿過地球大氣層期間就基本化為烏有，不會有石塊砸到地面上。

顯而易見，假若是直徑再大一些的小行星，在如此近距離或更小的間距處飛經(jīng)地球時，那就值得人類警惕了。在我國古代著作《列子》“天瑞篇”里曾經(jīng)講過杞人憂天的故事，2000多年來，杞人成了庸人自擾的代名詞。從現(xiàn)代科學對太陽系天體的認識來看，杞人憂天不無道理，因為撞擊地球的小行星有可能對人類存在著潛在的威脅。實際上，隨著天文觀測技術的進步和科學家們的重視，像上述兩顆小行星近距離飛掠地球的情況，近年來不止一次地被觀測到，并被記錄在案，以便跟蹤考察。

小天體曾撞擊過地球

小行星也是太陽系家族中的一類成員，同樣圍繞著太陽運轉(zhuǎn)，只是體積特小而已。與行星、矮行星相比，它們屬于小兄弟系列。小行星雖然個頭不大，但數(shù)量眾多，絕大多數(shù)分布在火星與木星軌道之間，平均距離太陽為2.8個天文單位，即4.2億千米，被稱為小行帶。2010年8月中旬曾有媒體報道，天文學家在海王星前后的兩個拉格朗日區(qū)都發(fā)現(xiàn)了小行星。在那里，太陽和海王星的引力相抵消，小行星始終保持著與海王星不變的距離繞日運行。觀測小組估計，基于這兩塊區(qū)域的規(guī)模較大，它含有的小行星總數(shù)也許比小行星帶的數(shù)量還多。當然，這一結(jié)論還需要等待以后的觀測來證明。此外，位于八大行星外面的柯伊伯帶中也有一些小行星圍繞太陽運動。其余的小行星穿越大行星軌道繞太陽公轉(zhuǎn)，有些則到達地球附近，被稱為近地小行星。近地小行星中有的軌道與地球軌道交叉，就有可能撞上地球，有的軌道離地球軌道很近，也可能被地球引力捕獲而招來麻煩。天文學家的計算表明，直徑10千米的近地小行星與地球撞擊的概率約為每10萬年一次。2010R×30和2010RF12之所以能接近地球，就是因為它們的軌道與地球軌道相交而又同時運行到交點的結(jié)果。由于兩者的體積比一般小行星要小一個數(shù)量級，故而不易被發(fā)現(xiàn)，直至它們運行到距離地球較近時才被觀測到。

事實上，地球已多次遭遇小行星的襲擊。科學家研究后認為，6500萬年前一顆直徑幾千米的小行星撞擊地球，造成了恐龍和三分之二其他物種的滅亡。1500萬年前一顆直徑1千米的小行星撞擊地球的痕跡是衛(wèi)星從太空觀察到的，衛(wèi)星照片顯示其地點就位于現(xiàn)在的德國中部，那里有深達700米以上的巨大坑洞。造成一定危害的小行星最近一次撞擊地球是通古斯事件。1908年6月30日發(fā)生在俄羅斯西伯利亞的這次災難性爆炸，是有史以來人類親眼目睹的電掣般的“天地之吻”。伊爾庫茨克地震站測定其爆炸當量為1000~1500萬噸TNT炸藥釋放的能量。爆炸后留下了三個環(huán)形的火山口似的直徑為90~200米的大坑，一片面積約2000平方千米的原始森林被沖擊波擊毀。至于直徑更小的小行星撞擊地球的次數(shù)那就更多了。包括我國在內(nèi)的世界多國在其境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的隕石，就是天外來客撞地后留下的遺物。最近的一次當屬2008年10月墜落于非洲蘇丹的一顆直徑僅為3米的小行星，所幸并未造成傷害。從航天探月獲得的信息可知，月球被小行星撞擊的痕跡數(shù)量又多形狀又明顯，由此可以推知地球早期挨撞的情況。只是由于地球地質(zhì)變動頻繁，加上又有生命活動，才使更多的類似痕跡被磨滅或隱蔽起來。除小行星之外，彗星也曾撞過地球。彗星俗稱掃帚星，其形狀奇特，行動詭秘，被看作是不祥之兆。太陽系八大行星基本上都處在黃道面內(nèi)，而彗星的軌道與黃道面傾角從0度到180度范圍內(nèi)都有。這樣彗星就有可能碰上包括地球在內(nèi)的行星，或受到行星引力影響而改變軌道撞擊該行星。最新研究結(jié)果表明，彗星在數(shù)十億年前曾多次撞擊地球，它們不僅帶來天外碳素物質(zhì)和水分，而且使冰封的海洋間歇溶解，從而引發(fā)一連串孕育生命的有機體形成效應，最終導致首批生物的出現(xiàn)。由于撞擊地球的彗星含有有機物分子，這又成為地球生命來自太空說的重要根據(jù)。不言而喻，自從地球上誕生了生命，尤其是人類文明出現(xiàn)之后，如果再發(fā)生這種撞擊事件，那將會帶來難以預料的嚴重后果，人類不能不未雨綢繆。2000年1月，西班牙天降冰球近一周,分析認為極可能是掠過地球的彗星落下的隕冰。這就是說，人類不可對彗星造訪地球的可能性失去警覺。

科學家們在行動

面對天外來客有可能侵犯，科學家已經(jīng)發(fā)出忠告并開始了行動。1993年4月，十多個國家60位科學家在意大利召開研討近地小天體撞擊地球的會議，并通過了《埃里斯宣言》，提醒人們“這種威脅是現(xiàn)實的，國際社會需要進一步協(xié)調(diào)努力，喚起公眾的注意”?？茖W家們的迫切任務就是建立國際合作空間警戒搜索網(wǎng)，全力尋找地球運行范圍內(nèi)的所有天體，并力求計算出它們的運行軌道。一旦發(fā)現(xiàn)天外殺手撲向地球，應能從容地啟動防范措施，有效地保衛(wèi)人類搖籃不受損傷。1994年，國際上建立了一個完整的全球監(jiān)測網(wǎng)絡，其目的是對運行軌道與地球軌道最近距離小于地球與月亮距離1/20的小天體至少能夠提前30年予以預報，以便讓人類盡早設法防范。智慧的人類畢竟不是恐龍，應該把地球的命運牢牢掌握在自己手中。

1994年7月17-22日，蘇梅克一列維9號彗星分裂成的21個碎塊，連珠炮似地轟擊木星所釋放的能量，比致使恐龍滅絕的天地之撞釋放的能量還要大。科學家運用各種手段對彗木相撞事件的觀測證實，1993年5月22日美國天文學家馬爾斯登等人根據(jù)軌道計算所作出的14個月之后將發(fā)生彗木相遇的預報是正確的。就撞擊時間來說，預報同實測僅差5~10分鐘。從成功預報遠離地球7.7億千米發(fā)生的這次天文奇觀這件事來看，預報理論已具有相當高的水平。當時，科學家們就將彗木擁抱看作是天外來客撞擊地球的一次預警，并借機取得經(jīng)驗以預防此類事件在地球上發(fā)生?？梢娙缒鼙M早發(fā)現(xiàn)奔襲地球的天體，科學家們就可提前發(fā)出預報，人類即能設法防患于未然。

科學家們認為，應把地球設防、阻止天體來犯提上議事日程。1995年4月24-27日在紐約聯(lián)合國總部召開了國際近地天體會議，同年5月22-26日在美國加利福尼亞州洛侖茲國家實驗室舉行了國際首次保衛(wèi)地球?qū)ｎ}講座會。與會代表有航天、天文、核能、力學、地球科學等方面的專家，他們共同研討了小行星和彗星撞擊地球的可能性和人類應該采取的對策。包括中國在內(nèi)，世界各國科學家從不同角度闡明了地球受到近地小行星、彗星撞擊的歷史遺跡、能量釋放和有關的空氣動力學過程，并從統(tǒng)計學上探討了地球未來受到近地天體撞擊威脅的概率。

此后，凡是有能力的國家都加強了對近地天體的觀測。目前世界各地有幾十座天文臺每天晚上在夜空中仔細搜索，尋找來自太空的任何危險對象。各國天文學家和空間機構(gòu)通過一個松散的合作組織——太空監(jiān)視基金會來分擔監(jiān)測任務，并分享獲得的數(shù)據(jù)。美國航宇局正在執(zhí)行著近地天體計劃，并對撞擊地球的風險進行評估。1999年，世界各國制定了衡量來自太空危險的國際標準即托里諾標準。設在巴黎的國際天文學聯(lián)合會負責對有關警報進行審查，以便確定危險天體的體積，避免發(fā)出錯誤的預報。同年，英國還成立了對小行星和彗星可能給地球造成潛在危害進行研究和評估的三人專家小組。該小組負責考察有關近地天體的最新觀測成果，分析可能來襲天體對地球構(gòu)成危險的等級，并提出對其加強監(jiān)測而應采取的措施等。它除向英國國家空間研究中心匯報危險天體的性質(zhì)和程度外，還要考慮如何讓英國為該問題的國際行動作出最大的貢獻。