当一颗流星坠落地球

卢健龙

虽然不是每个人都有幸亲眼见证流星的降临，但几乎每一个幸运儿都会好奇这些稍纵即逝的天外来物的来源。公元2世纪，著名天文学家、“地心说”的提出者托勒密就曾将流星解释为众神俯视大地时从天球的缝隙中滑落的星星。他还认为，流星出现的时候正是众神俯看人间的时候，此时如果许愿，便可能在众神的帮助下得以实现。一直到21世纪的今天，仍然有很多人是这种浪漫幻想的追随者，流星和许愿也成了众多影视文学作品中的固定搭配。

在遥远的东方，比托勒密的诞生还要早得多的时候，中国人就已经留下了对流星的目击记录。孔子在其编撰的《春秋》中记载了在鲁僖公十六年（前644）五颗陨石坠落于宋国（今河南商丘境内）的事件：“陨石于宋，五。”这是中国古籍中对流星和陨石最早的记录之一，孔子对陨石这一贴切的称呼被沿用至今。在《春秋》中的另一处，孔子还留下了对流星雨的记录：“夏四月辛卯，夜恒星不见，夜中星陨如雨。”这是历史上最早的对天琴座流星雨的描述。然而，在我们祖先的眼中，流星经常是不祥之兆，比如在唐朝名臣魏徵等人所编撰的《隋书》卷二十一中，就记下了北周末代皇帝周静帝时期的一次流星事件：“六月丁卯，有流星一，大如鸡子，出氐中，西北流，有尾迹，长一丈所，入月中，即灭。占曰：‘不出三年，人主有忧。 又曰：‘有亡国。。”

无论是对美梦成真的幻想，还是对厄运将至的担忧，归根到底都源于当时人们对宇宙的认知局限。我们现在知道，陨石本质上就是从外太空坠落于地面的一些固体碎片，当这些外来物体高速穿过大气层时，便会与空气剧烈摩擦并发光发热，这就是人们所看到的流星。从本质上来看，流星与我们身边随处可见的一石一木并无不同，它们由我们熟知的原子构成，也时刻遵循着与地球相同的物理规律。

到达地面的陨石通常可以根据成分划分为3类，分别是石陨石、石铁陨石及铁陨石。石陨石中的主要成分是岩石，铁陨石则主要包含铁与镍，石铁陨石中同时存在很多金属和岩石。人类最早制作的铁器，便源于陨石中的陨铁。其形态独特，比一般铁矿更易被发现和利用，成为人类炼制铁器的起点。

目前已知世界上最大的陨石是位于非洲纳米比亚共和国境内的霍巴陨铁（Hoba Meteorite），这块巨大的陨石主要由铁组成，总质量约60吨，由于它实在太重了，从坠落到地面的那一天起就没有离开过撞击点，并被尘土逐渐掩埋，直到1920年被人偶然发现并挖出才重见天日。在中国新疆维吾尔自治区的阜康市，人们也发现过一块重达1003千克的陨石，它被称为阜康陨石。与属于铁陨石的霍巴陨铁不同，阜康陨石是一块石铁陨石，里面含有大量的橄榄石结晶，绚丽夺目。当然，并非所有的流星都能在地面上留下如此显眼的遗迹。许多流星在大气层中燃烧并解体，最终只在地球上留下细如尘埃的微陨石，只有在海洋沉积物和极地沉积物等少数地方，我们才有机会探寻它们的踪迹。

除了陨石本身，流星撞击地面所留下的陨石坑也吸引了众多科学家和陨石爱好者的浓厚兴趣。陨石在下坠过程中会有一个与之对应的终端速度，在形状大致相同的情况下，越大的陨石质量就对应着越大的终端速度。这种现象在我们日常生活中也很常见，从楼上掉下来的蚂蚁几乎不会有什么损伤，因为它们在下降过程中会很快达到一个很小的终端速度，接着便几乎匀速地落向地面。如果坠落的陨石拥有非常大的质量，那么它便可以在飞向地面的过程中不断加速，最终以巨大的速度与地面接触，伴随而来的则是惊人的动量和能量的瞬间释放，撞击点会因此留下尺寸可观的陨石坑。位于美国亚利桑那州北部沙漠中的巴林杰陨石坑（Barringer Crater）是其中一个著名的例子，它的直径有1200米，深度为170米，呈现出与众不同的近似方形的轮廓。

值得一提的还有一个容易与流星相混淆的概念，即彗星。彗星又被称为“扫把星”，这名称源于其长而显眼的尾部。彗星是由冰冻的气体、尘埃和岩石等构成的天体，当它们在移动时接近太阳，便会被加热进而释放出气体，形成从地球上便可以观察到的彗发和彗尾。古希腊哲学家亚里士多德是最早尝试为彗星给出宇宙学理论解释的人之一，他在《天象论》中认为，彗星是一种大气现象，而不是独立的行星。从现在的理论来看，他的认知显然是错误的，但不可否定的是，亚里士多德根据当时仅有的观察结果和逻辑分析进而推理论证的科学精神，引导科学家们最终揭开了彗星的神秘面纱。

微小的流星往往在到达地面之前便被完全烧毁，不留任何痕迹。稍微大一些的流星则有机会在地球上留下或大或小的陨石，在时间的洪流中逐渐被掩埋，或者被幸运的陨石猎人送进收藏家的展览室。但如果是尺寸极其巨大的流星，则可能给地球带来翻天覆地的变化。曾经统治地球大陆长达1.6亿年的恐龙，在距今约6600万年的白垩纪末灭绝事件中消失殆尽，只留下鸟类这一支直系后代。恐龙的灭绝给哺乳动物的崛起腾出了空间，现在的我们也因此出现。那么6600万年前到底发生了什么，以至于地球生物圈的发展出现如此巨变？现在大多数人接受的理论是由加州大学伯克利分校的西班牙裔美国物理学家路易斯·阿尔瓦雷茨于 1980年提出的陨石撞击理论。

大约6600万年前，一颗直径10千米左右的小行星以每秒20千米的速度撞击了墨西哥的尤卡坦半岛，这次撞击所释放的能量为1014吨TNT当量。这个能量有多大呢？人类到目前为止引爆过的威力最大的炸弹是苏联制造的“沙皇炸弹”，其爆炸威力是5000万吨TNT当量，也就是说，那次小行星撞击地球的能量相当于同时引爆了200万颗“沙皇炸弹”。剧烈的能量释放产生了一个直径约为 180千米的巨型陨石坑，它被称为希克苏鲁伯陨石坑（Chicxulub Crater）。隨之而来的是一连串的全球气候和环境巨变，生态系统迅速崩溃，甚至连地球的自转和公转都被显著改变了。

流星终结了恐龙时代，也开启了哺乳动物的繁荣时代。由于气温降低与大型兽类带来的食物匮乏，人类“被迫”放弃单一的狩猎与采集生活，开始尝试种植农业作物，由此揭开了文明新篇章。时至今日，依旧有人因为流星的降临忧心忡忡，也有人在流星的光芒下期待美好。回溯历史，探寻未知，科学家们在思考中逐渐走出迷雾，深入宇宙。