智慧人类与地球的命运

文|尹怀勤

智慧人类与地球的命运

文|尹怀勤

6500万年前，一颗直径约几千米的小行星撞击地球，造成了恐龙和三分之二其他物种的灭亡。如今地球与人类会不会有类似的命运？

2010年9月8日和9日，两颗新发现的小行星先后与地球擦肩而过，它们与地球最近时比地球与月亮的距离还近。这不由得使人想到，小行星是否会撞到地球？科学家是怎样看待这类现象的？人类以现在的科技水平有无办法阻止小行星对地球的袭击？

从两颗小行星与地球擦肩而过说起

前面所述的两颗小行星，是2010年9月5日才被美国天文学家安德烈亚·博阿蒂尼发现的。当时，作为卡塔利娜巡天系统常规工作的一部分，博阿蒂尼正在美国亚利桑那州莱蒙山观测台使用一架1.5米口径的反射望远镜观测天空。由于小行星体积较小，故人在地面上用肉眼是无法观测到的，但却逃不出望远镜的视线。它们处于不同的轨道上运行，并分别被命名为2010RF12和2010R×30。这是国际天文学联合会第20专业委员会下属的小行星中心赋予它们的国际统一格式的暂定编号，分别是2010年9月上半月发现的第306颗和第773颗小行星。根据它们的运行轨道，再经过至少两次以上冲日观测的证实，才能赋予其永久编号和专有名称。从发现小行星的数量上来讲，它们被首次观察到这事并不稀奇，引人注目的是它们正旋转着朝地球的方向而来。

首先，飞近地球的是2010RX30。这颗小行星的直径仅为10~22米。北京时间2010年9月8日17时51分，它到达近地点，在距离地球24.8万千米处飞掠而过。此一间距仅是地球与月球平均距离38.44万千米的3/5。11个小时21分钟后的9月9日5时12分，个儿更小的2010RF12又掠过地球。这颗直径只有5.8~13米的小行星，飞越近地点时离地球更近，相当于地球与月亮距离的1/5，仅为7.9万千米。人们虽然已经知道曾有其他小行星在这样近的距离上飞越地球，但两颗小行星接踵而至却还是第一次遇到。天文学家解释说，这两个小天体的轨道互不相干，它们在不到12个小时的短期内相继与地球擦肩而过，纯属宇宙间的巧合现象，前所未见。正因如此，美国媒体称之为“一件史无前例的大事”。

两颗小行星在如此近的距离上飞掠地球，自然令人担忧。因为它们的质量相对于地球质量来说，显得太小，万一被地球强大的引力所吸引就会改变飞行方向撞向地球。根据美国航宇局的近地天体撞击风险评估表显示，2010Rx30撞击地球的概率不到千分之一，2010RF12撞击地球的概率约为1/50。专家们认为，它们都太小了，即便真的撞上地球也不会造成多大危害。构成它们的岩石很可能在穿过地球大气层期间就基本化为乌有，不会有石块砸到地面上。

显而易见，假若是直径再大一些的小行星，在如此近距离或更小的间距处飞经地球时，那就值得人类警惕了。在我国古代著作《列子》“天瑞篇”里曾经讲过杞人忧天的故事，2000多年来，杞人成了庸人自扰的代名词。从现代科学对太阳系天体的认识来看，杞人忧天不无道理，因为撞击地球的小行星有可能对人类存在着潜在的威胁。实际上，随着天文观测技术的进步和科学家们的重视，像上述两颗小行星近距离飞掠地球的情况，近年来不止一次地被观测到，并被记录在案，以便跟踪考察。

小天体曾撞击过地球

小行星也是太阳系家族中的一类成员，同样围绕着太阳运转，只是体积特小而已。与行星、矮行星相比，它们属于小兄弟系列。小行星虽然个头不大，但数量众多，绝大多数分布在火星与木星轨道之间，平均距离太阳为2.8个天文单位，即4.2亿千米，被称为小行带。2010年8月中旬曾有媒体报道，天文学家在海王星前后的两个拉格朗日区都发现了小行星。在那里，太阳和海王星的引力相抵消，小行星始终保持着与海王星不变的距离绕日运行。观测小组估计，基于这两块区域的规模较大，它含有的小行星总数也许比小行星带的数量还多。当然，这一结论还需要等待以后的观测来证明。此外，位于八大行星外面的柯伊伯带中也有一些小行星围绕太阳运动。其余的小行星穿越大行星轨道绕太阳公转，有些则到达地球附近，被称为近地小行星。近地小行星中有的轨道与地球轨道交叉，就有可能撞上地球，有的轨道离地球轨道很近，也可能被地球引力捕获而招来麻烦。天文学家的计算表明，直径10千米的近地小行星与地球撞击的概率约为每10万年一次。2010R×30和2010RF12之所以能接近地球，就是因为它们的轨道与地球轨道相交而又同时运行到交点的结果。由于两者的体积比一般小行星要小一个数量级，故而不易被发现，直至它们运行到距离地球较近时才被观测到。

事实上，地球已多次遭遇小行星的袭击。科学家研究后认为，6500万年前一颗直径几千米的小行星撞击地球，造成了恐龙和三分之二其他物种的灭亡。1500万年前一颗直径1千米的小行星撞击地球的痕迹是卫星从太空观察到的，卫星照片显示其地点就位于现在的德国中部，那里有深达700米以上的巨大坑洞。造成一定危害的小行星最近一次撞击地球是通古斯事件。1908年6月30日发生在俄罗斯西伯利亚的这次灾难性爆炸，是有史以来人类亲眼目睹的电掣般的“天地之吻”。伊尔库茨克地震站测定其爆炸当量为1000~1500万吨TNT炸药释放的能量。爆炸后留下了三个环形的火山口似的直径为90~200米的大坑，一片面积约2000平方千米的原始森林被冲击波击毁。至于直径更小的小行星撞击地球的次数那就更多了。包括我国在内的世界多国在其境内发现的陨石，就是天外来客撞地后留下的遗物。最近的一次当属2008年10月坠落于非洲苏丹的一颗直径仅为3米的小行星，所幸并未造成伤害。从航天探月获得的信息可知，月球被小行星撞击的痕迹数量又多形状又明显，由此可以推知地球早期挨撞的情况。只是由于地球地质变动频繁，加上又有生命活动，才使更多的类似痕迹被磨灭或隐蔽起来。除小行星之外，彗星也曾撞过地球。彗星俗称扫帚星，其形状奇特，行动诡秘，被看作是不祥之兆。太阳系八大行星基本上都处在黄道面内，而彗星的轨道与黄道面倾角从0度到180度范围内都有。这样彗星就有可能碰上包括地球在内的行星，或受到行星引力影响而改变轨道撞击该行星。最新研究结果表明，彗星在数十亿年前曾多次撞击地球，它们不仅带来天外碳素物质和水分，而且使冰封的海洋间歇溶解，从而引发一连串孕育生命的有机体形成效应，最终导致首批生物的出现。由于撞击地球的彗星含有有机物分子，这又成为地球生命来自太空说的重要根据。不言而喻，自从地球上诞生了生命，尤其是人类文明出现之后，如果再发生这种撞击事件，那将会带来难以预料的严重后果，人类不能不未雨绸缪。2000年1月，西班牙天降冰球近一周,分析认为极可能是掠过地球的彗星落下的陨冰。这就是说，人类不可对彗星造访地球的可能性失去警觉。

科学家们在行动

面对天外来客有可能侵犯，科学家已经发出忠告并开始了行动。1993年4月，十多个国家60位科学家在意大利召开研讨近地小天体撞击地球的会议，并通过了《埃里斯宣言》，提醒人们“这种威胁是现实的，国际社会需要进一步协调努力，唤起公众的注意”。科学家们的迫切任务就是建立国际合作空间警戒搜索网，全力寻找地球运行范围内的所有天体，并力求计算出它们的运行轨道。一旦发现天外杀手扑向地球，应能从容地启动防范措施，有效地保卫人类摇篮不受损伤。1994年，国际上建立了一个完整的全球监测网络，其目的是对运行轨道与地球轨道最近距离小于地球与月亮距离1/20的小天体至少能够提前30年予以预报，以便让人类尽早设法防范。智慧的人类毕竟不是恐龙，应该把地球的命运牢牢掌握在自己手中。

1994年7月17-22日，苏梅克一列维9号彗星分裂成的21个碎块，连珠炮似地轰击木星所释放的能量，比致使恐龙灭绝的天地之撞释放的能量还要大。科学家运用各种手段对彗木相撞事件的观测证实，1993年5月22日美国天文学家马尔斯登等人根据轨道计算所作出的14个月之后将发生彗木相遇的预报是正确的。就撞击时间来说，预报同实测仅差5~10分钟。从成功预报远离地球7.7亿千米发生的这次天文奇观这件事来看，预报理论已具有相当高的水平。当时，科学家们就将彗木拥抱看作是天外来客撞击地球的一次预警，并借机取得经验以预防此类事件在地球上发生。可见如能尽早发现奔袭地球的天体，科学家们就可提前发出预报，人类即能设法防患于未然。

科学家们认为，应把地球设防、阻止天体来犯提上议事日程。1995年4月24-27日在纽约联合国总部召开了国际近地天体会议，同年5月22-26日在美国加利福尼亚州洛仑兹国家实验室举行了国际首次保卫地球专题讲座会。与会代表有航天、天文、核能、力学、地球科学等方面的专家，他们共同研讨了小行星和彗星撞击地球的可能性和人类应该采取的对策。包括中国在内，世界各国科学家从不同角度阐明了地球受到近地小行星、彗星撞击的历史遗迹、能量释放和有关的空气动力学过程，并从统计学上探讨了地球未来受到近地天体撞击威胁的概率。

此后，凡是有能力的国家都加强了对近地天体的观测。目前世界各地有几十座天文台每天晚上在夜空中仔细搜索，寻找来自太空的任何危险对象。各国天文学家和空间机构通过一个松散的合作组织——太空监视基金会来分担监测任务，并分享获得的数据。美国航宇局正在执行着近地天体计划，并对撞击地球的风险进行评估。1999年，世界各国制定了衡量来自太空危险的国际标准即托里诺标准。设在巴黎的国际天文学联合会负责对有关警报进行审查，以便确定危险天体的体积，避免发出错误的预报。同年，英国还成立了对小行星和彗星可能给地球造成潜在危害进行研究和评估的三人专家小组。该小组负责考察有关近地天体的最新观测成果，分析可能来袭天体对地球构成危险的等级，并提出对其加强监测而应采取的措施等。它除向英国国家空间研究中心汇报危险天体的性质和程度外，还要考虑如何让英国为该问题的国际行动作出最大的贡献。