有一種說法,說人們在看到流星雨的時候許個愿,這個愿望就會實現(xiàn)。如果這些流星雨的“雨點”變大了會怎么樣呢?愿望會更容易實現(xiàn)嗎?錯!當流星雨變成隕石雨之后,帶給人們的可能是一場災(zāi)難。
2013年2月15日,俄羅斯車里雅賓斯克州就下了這么一場隕石雨,導致1 200多人受傷。這場隕石雨也引發(fā)了全球的關(guān)注。
隕石雨的來源
這場隕石雨是怎么來的呢?先看看科學家是怎么說的。
科學家認為,這次襲擊俄羅斯的隕石雨來自一顆墜落的隕石。這塊隕石其實是大約一年前脫離小行星帶的一顆小行星,進入地球大氣層后僅存在了30多秒,隨后飛到地球上空24至19千米時摩擦燃燒發(fā)生劇烈爆炸,產(chǎn)生大量碎片,形成了隕石雨。在墜落區(qū)域,許多建筑的窗戶玻璃破裂,人員受傷。該隕石重達7 000噸,爆炸威力相當于20顆原子彈,幸運的是,大氣吸收了絕大部分能量。
隕石墜落,罕見?頻繁?
著名天文學家Alan Harris作報告時最愛講的一句話就是:“我冒著更大的危險來宣傳小行星撞地球的危險?!彼ㄟ^計算認為,一個人一生中被隕石擊中的概率約為70萬分之一,甚至略低于一個人一生中遇到一次空難的概率。
但是就在俄羅斯隕石雨事件發(fā)生不久,小行星2012 DA14與地球擦肩而過,古巴也遭隕石襲擊。這3位天外來客在不到24小時內(nèi)接連造訪,引起全人類對“太空轟炸”危險的高度關(guān)注。很多同學不禁疑惑,隕石墜落到底是罕見還是頻繁呢?
實際上,隕石墜落地球是很頻繁的。來自小行星或彗星的小型流星體撞擊地球的情況很常見,地球每天會攔截80噸太空物質(zhì),小汽車大小的天體落入地球的頻率約為每月一次。類似隕石在俄羅斯上空爆炸產(chǎn)生火球的事件經(jīng)常發(fā)生,只不過由于很多火球墜入大?;蚱h地區(qū),所以我們才未能觀測到。像這次俄羅斯隕石那么大的太空石塊撞擊地球的概率為每5年到30年一次。不過由于地球被海洋保護,類似事件通常不為人注意。
隕石面對的考驗
在太陽系內(nèi),有很多小至沙塵,大至巨礫的碎片,被稱為流星體。它們是隕石的直接來源。流星體要到達地球,成為隕石,需要經(jīng)歷一系列考驗。在進入地球大氣層時,它們會與大氣發(fā)生劇烈摩擦,燃燒殆盡的就成了流星,而那些落到地球表面的幸存者,才被稱之為隕石。
(欲了解更多關(guān)于流星的知識,請翻閱《科學大眾·小諾貝爾》2012年第3期雜志上刊登的文章《看!“神的禮物”在飛》)
行星撞地球,可以預(yù)測嗎?
這次墜入俄羅斯和古巴的隕石,由于個頭實在太小,加之其軌道不定,監(jiān)測起來有難度。對于正常的小行星,可以計算其運行軌道,或者通過衛(wèi)星捕捉到行星的軌跡。這次與地球擦肩而過的小行星2012 DA14,從其編號就不難看出,它去年就被監(jiān)測到了。
隕石撞地球,小心沖擊波
被隕石砸到的人真的不多。即便這次俄羅斯隕石造成上千人受傷,其主要原因也是沖擊波先襲擊建筑物,建筑物倒塌及玻璃破碎導致人員受傷。
流星體墜落速度非???,能達到每秒15~70千米。在與空氣強烈摩擦的過程中,流星體表面溫度在短時間內(nèi)急劇上升。由于受熱不均、內(nèi)部反應(yīng)等原因,流星體會發(fā)生碎裂和強烈爆炸。爆炸后,周圍空氣猛烈震蕩,形成沖擊波,并以超音速的速度向周圍傳播。在隕石墜落前,沖擊波先行到達地表,導致建筑物玻璃破碎。
如何應(yīng)對這種撞擊呢?中科院南京紫金山天文臺研究員王思潮表示,因為光傳播得很快,從看到隕石墜落的強光到震碎玻璃,一般有幾十秒鐘的時間,假如看到很強的閃光,一定要避開或者不要靠近玻璃窗,這樣可以減少受到傷害。
隕石撞地球,有輻射嗎?
俄羅斯這次隕石爆炸的威力相當于20顆原子彈。這么強烈的爆炸,會不會產(chǎn)生很強的輻射呢?
事實上一般小行星和隕石含輻射物質(zhì)很少,而且隕石爆炸一般距離地面幾十千米之外,輻射影響很小,可以忽略不計。
阻止天體入侵的幾種方案
6 500萬年前,一顆小行星撞擊地球,恐龍就此從地球上消失了。如此大規(guī)模的撞擊事件以后還會發(fā)生嗎?概率很小很小,但并非完全不可能。
現(xiàn)在的人類遠比恐龍要聰明得多,人類習慣于未雨綢繆。為了防止無情的天體再次狠狠地“親吻”地球,人類開始觀測和監(jiān)視對地球具有威脅的小行星和彗星動態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)有來襲地球者,人們設(shè)想利用高科技手段予以迎戰(zhàn)。
關(guān)于實戰(zhàn)的可行措施,目前科學家們已提出了3種方案。
方案1:
用航天技術(shù)運載核武器將天外不速之客擊得粉身碎骨
這一創(chuàng)意最早是由美國氫彈之父泰勒博士提出來的,而逐漸被科學家們所認可。具體做法就是提前發(fā)射導彈或宇宙飛船,將核裝置運載到正沖向地球的小天體上引爆,將其炸碎,拒敵于安全距離之外。當然,一次未達預(yù)期目的,可進行多次攔擊,務(wù)期必克。
適宜天體:這種辦法對結(jié)構(gòu)比較松散的彗星更為適宜。
方案2:用核武器迎擊來襲天體,改變其運行軌道
這是英國3人專家小組提出的舉措。他們計劃設(shè)計一種武器系統(tǒng),使一系列核彈頭在奔向地球的小天體的一側(cè)爆炸,利用爆炸釋放的能量和產(chǎn)生的強中子輻射,打掉小天體表面的一部分,使其重心偏移,從而改變運行軌道,最終躲開地球運行。
英國核武器研究機構(gòu)的科學家正與其歐洲同行探討如何實施這一技術(shù)。為該小組提供咨詢的高級武器專家奈杰爾· 霍洛韋說,要使直徑為1~2千米的小行星改變軌道,需要使用相當于10萬顆投放廣島原子彈的核彈頭——即20億噸TNT的能量。
優(yōu)勢:科學家們普遍認為,此種辦法相對耗費能量較少,對小行星來說比第一種方案更切實可行。
方案3:在威脅地球的小行星上安放動力裝置,改變其運行軌道
這是近幾年來科學家們才提出的一項措施。具體實施途徑概括地說,可以歸納為兩種。兩者的共同點是都需要發(fā)射機器人飛船或載人航天器,攜帶必備的相應(yīng)動力裝置在小行星上實現(xiàn)軟著陸,并由機器人或航天員進行技術(shù)操作。
一種是在小行星的適當位置,安放核火箭發(fā)動機系統(tǒng),并點火讓其工作一定的時間,用它產(chǎn)生的反沖作用,推動小行星脫離原來的運行軌道,從而避免撞向地球。另一種是在小行星上選擇合適位置安裝太陽帆并將其展開,使帆面盡量垂直太陽光,以便能夠最大限度地接受太陽光子反射所產(chǎn)生的壓力。在這種壓力較長時間的作用下,小行星會改變原來的運行方向,最終將與地球相望而過。
不適宜天體:由于彗星彗核結(jié)構(gòu)較松散,這種方案不太適用。
以上的3種方案,可行性較強一些。從發(fā)展的觀點來看,對付天外殺手,可選擇的方案還有:用激光武器摧毀危險的目標;發(fā)射反物質(zhì),使入侵者在猛烈的湮滅反應(yīng)中炸毀;在月球上建立基地,監(jiān)視來襲天敵并提前發(fā)射攜帶核彈頭的航天器予以攔截等。理論上講,這些辦法也可能做到,但就目前而言,技術(shù)上尚難實現(xiàn)。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,將來還可能提出更為新穎有效的措施,只是現(xiàn)在還難以準確預(yù)言。
面對小天體撞擊地球已不是會不會發(fā)生的問題,而是何時發(fā)生的問題,人類社會應(yīng)該通過更緊密的國際合作,切實做到有備無患。