在人類有記載的短暫的幾千年曆史中,地球上沒有出現過類似的大碰撞,但小的碰撞和爆炸是有的。即使是這些小的災難,也令人類感到吃驚。在西伯利亞中部有一個寧靜的小村莊,名叫通古斯。1908年6月30日早晨7點,這個小村莊東南部地平線上方突然出現一個火球,那火球比正在升起的旭日更為耀眼,明亮的藍光劃破晴朗的長空,在村子西北麵的一個地方爆炸了。這次爆炸的規模在人類曆史記載中是空前的,估計相當於700個廣島原子彈的核爆炸能量。
這一耀眼的爆炸物在方圓幾百公裏都能看到,爆炸聲在1000公裏之外都能聽到。遠處的目擊者報告,首先看到的是濃煙和火柱,繼之為一朵蘑菇雲,高達20公裏。距爆炸地點60公裏處的一個農民被熱浪燒傷,一陣熱風把他家的樓梯拋起並落到9米遠的地上。熱風的衝擊波兩度環繞全球。爆炸的濺射物一連兩個晚上都在北歐上空閃閃發光。大量燃燒的碎屑在約兩周後落到美國加利福尼亞,全球上空大氣透明度因此顯著降低。這次爆炸的中心處在荒無人煙的地方,因而對人類沒有造成巨大危害,但毀壞了1600平方公裏的森林。
科學家們經過調查,認為這很可能是一顆彗星迎頭撞入了地球。這顆彗星很小,估計彗核直徑僅40米,甚至有可能隻是一顆彗星的殘片。就是這樣一個小東西撞入地球都產生了這麼大的能量,如果是一顆直徑在1公裏甚至10公裏以上的天體呢?彗星撞入地球,不僅產生巨大的爆炸力,引起氣候在短期內巨變,而且,如果彗星落入海洋,還會“毒化”海水。因為彗星的彗核中可能含有大量的氰化物,這是一種劇毒物質,它在海水中的迅速溶解,給海洋生物帶來的災難是致命的。由於地球表麵海洋占大部分,彗星落入海洋的可能性更大。
除了彗星,另一種可能撞入地球並給生物帶來災難的是小行星。
顧名思義,小行星就是質量和體積都很小的行星。在太陽係的火星和木星之間有一個小行星帶,那裏被正式命名的小行星有2200多顆,成為一個龐大的小行星家族。
地球附近空間的固體小天體撞擊地球的可能性是不算小的。目前,穿越地球軌道的小天體共有大約1300個,每百萬年撞擊地球的次數為3.2次。小天體的大小與發生碰撞的頻率成反比。例如,一個直徑10公裏的小天體大約6000萬年到1億年與地球相撞一次,1公裏~2公裏直徑的小天體平均約幾百萬年衝擊地球一次。當時間尺度為幾千萬年或更大時,小天體與地球相撞的頻率是比較高的。
小行星撞擊地球後會對地球產生哪些影響呢?一般來說,小行星撞擊地球後,首先在撞擊處形成一個大隕石坑,某些地麵物質被粉碎成塵埃並被拋向高空,有可能最終散布於全球。在相當長的時間內,這個塵雲妨礙了太陽光到達地麵,進而影響到氣候的變化、地質結構的變化以及生物的生長和滅絕。小行星本身物質在撞擊過程中也會部分地溶化和汽化,它所具有的一些特殊元素和同位素成分與地球物質混合,使地球在這一時期形成的岩石中某些元素和同位素的成分發生異常。
1979年,科學家在意大利中部的一個地層中發現了一層1厘米~2厘米厚的紅褐色粘土,這層粘土是在大約6500萬年前的一個很短的時間內沉積的,其中的銥含量顯著異常。地球土壤及岩石中所含的銥是很少的,可這一層粘土中的銥含量比地球上銥的正常含量高20~200倍。後來,又在世界許多地方發現這個時期沉積的地層銥含量異常。科學家們知道,宇宙空間的天體及塵埃中含有大量的銥,所以推測,在6500萬年前,有一顆直徑約10公裏的小行星撞擊了地球並發生大爆炸,爆炸的熱浪把大量的宇宙物質和地球物質的混合物衝擊到大氣層中,並彌散全球,一段時間後,地球表麵冷卻,塵埃降落到地表,從而形成了一層銥含量特別高的薄薄的地層。
這裏又存在一個問題:小行星或彗星撞擊地球是隨機的,它有一定的概率,沒有周期性,這又怎樣解釋生物大滅絕出現的大約1.5億年的周期呢?生物周期性大滅絕的出現,很可能仍然與太陽在銀河係中的運動有關。當太陽經過銀河係的某些特殊位置(比如特征點)時,由於這些地區的宇宙射線加強,或星係密集,從而地球受到彗星或小行星撞擊的可能性大為增加。從幾十億年的大尺度來看,生物的演化便顯出某種周期性。
2.石從天降——隕石及隕石雨
隕石奇觀
隕石也叫隕星,它其實就是流星的殘賅,是落到地麵上的流星。在闖入地球大氣層的流星中,有些質量較大的流星體未能燃盡,最後墜落到地球表麵,這些“幸存者”就是隕石。有的大隕石在下落過程中發生爆裂,分裂成許多碎塊,它們飛流直下,宛如暴雨、冰雹,傾瀉到大地上來,這就是隕石雨。隕石和隕石雨是名副其實的“天外來客”。
但是,隕石、隕石雨與流星、流星雨出現時的景觀卻不盡相同。形成流星和流星雨的流星體,體態嬌小,性格溫柔,它們總是悄然來到,默默地把自己的身軀化作一屢屢光帶,使夜空絢麗多彩,然後又無聲地消失在遙遠的天際。而隕石、隕石雨的到來,卻常常要伴隨一場“大喊大叫”,它們往往似雷鳴閃電般呼嘯而來,氣勢凶凶,不可一世。這是由於較大的流星體高速飛行過程中其後方處於真空狀態,前方的氣體向後壓縮,因而產生巨大的聲響。一旦它們墜落到地麵,那情景就更加驚心動魄,使人永生難忘。
1947年2月12日上午10時左右,在海參崴以北的錫霍特·阿林山區,蔚藍的天空突然出現了一個像滿月那麼大的火球,放射著耀眼的光芒。它一麵爆燃發射出火花,一麵發出轟隆巨響,自北向南以極快的速度飛馳而過。接著,發生了大爆炸,巨大的煙柱拔地而起,濃煙升到30千米左右的高空,一塊大隕石墜落在山林中。周圍村子裏許多人家的玻璃窗被震得粉碎,人們驚恐萬分。事後考察發現,在1.6平方千米的範圍內,大約有200多個大、小坑穴,大的直徑達20米,小的在1米以下,它們是大隕石爆裂後散落到地麵上造成的。這些隕石是鐵質的,也叫鐵隕,總重量大約有35噸左右。
事隔12年,1959年4月7日夜晚,捷克斯洛伐克的昂德廖菲天文台正在從事流星的觀測,突然一塊隕石從天而降,墜落在菲利布拉姆鎮。隕石落下的路線被昂德廖菲天文台的工作人員拍攝下來,因此,準確地求出了這次隕石下落的速度和方向,推算出它在地球大氣層以外的運行軌道與大多數小行星相同,也是拉扁的橢圓。
1970年1月3日,在美國中部俄克拉荷馬州的北部,人們看到一個比滿月還亮的火球從天而降,朝東南方向落下。衝擊波的響聲在1000平方千米的範圍內都能聽到。監測網的4個觀測站拍攝到了大火球的照片,並由此推算出火球衝入地球大氣層之前的速度是14.2千米/秒,火球最高點的高度是86千米,隕石墜落的地點在羅斯特西底東部。1月9日,果然在該地找到了隕石。
罕見的隕石雨
1976年3月8日,我國吉林省出現了一場世上罕見的隕石雨。這天下午3時許,吉林市郊上空布滿薄雲,一顆隕星以大約每秒十幾千米的速度衝入地球大氣層,與大氣劇烈摩擦,頃刻間出現了一個耀眼的大火球。火球拖著一束光帶,夾雜著翻滾的濃煙急馳而降,並多次爆炸、崩裂。其中最大的一個火球飛行到吉林市北郊金珠鎮上空約一二十千米的高空時,又一次發生猛烈爆炸,並發出驚天動地的巨響,悶雷似的隆隆聲在天空中回蕩達四五分鍾之久。稍後,又衝出三個火球繼續爆裂,碎石、散片四處飛濺,隕澆如雨,散落在一個東西長約70多千米、南北最寬約10千米的狹長地帶。這次隕石雨的墜落範圍達四五百平方千米,遠遠超過了1969年2月8日降落在墨西哥阿連德地區的那次號稱世界最大的隕石雨(散落麵積約260平方千米)。截止到1976年5月中下旬,共收集到完整和比較完整的隕石100多塊,總重量在2.6噸以上,其中最大的1號隕石重達1770千克。
1997年2月15日深夜23時25分,一場罕見的隕石雨伴隨著強烈的聲光,又降落在我國山東省鄄城縣董口鄉。燃燒著的石塊像大雨、冰雹般下落,持續了一兩分鍾。經隕石專家認定,這次鄄城隕石雨是一個在高空自東向西飛行的流星體造成的。這個流星體直徑大約在半米左右,它以每秒200千米的速度衝入地球大氣層,先後發生過兩次爆裂。第一次大約發生在西雙廟鄉的五裏後村附近上空,爆裂較為強烈,降落在這裏的隕石塊大多較小,像花生米、小棗一般,但十分密集。第一次爆裂後的大流星體碎塊繼續向西飛行,在董口鄉代堂村附近上空又發生第二次爆裂;這次爆裂後的隕石塊比第一次的大,一般為200克左右。這次隕石雨降落在東西長5千米、南北寬3千米,大約15平方千米的橢圓形地帶,大大小小的隕石密密麻麻散落一地。這種隕石雨也屬世界罕見。
3.彗星——會給人間帶來災難的星
我國古代常把彗星和災變(包括地震、旱澇等)聯係在一起,認為彗星是“災星。”民間痛恨、詛咒一個人時常說:“天上有個掃帚星,地上有個災星”,意思是說,這個“災星”是專給人間帶來災難的災星。古希臘哲學家亞裏士多德也認為彗星的出現表示災難和幹旱將來來臨。
長期以來,很多人都認為把彗星與地震聯係起來是無稽之談。但最近20年來,科學家們對兩者之間的關係進行了研究,發現彗星與地震有一定聯係。
日本學者堀四郎係統地整理了1800年以來的彗星記錄,列出了幾百個彗星的軌道,並與世界上大地震進行比較。他發現彗星與地震確有聯係,當彗星接近地球,或地球受到兩顆彗星的疊加作用時,就有大地震發生。彗星與地球的距離以天文單位計算,一個天文單位(A)相當於1.5億公裏。
例如,1920年Ⅲ號彗星從1920年9月下旬開始接近地球,在12月17日距離地球最近,約0.188個天文單位,在它前一天(12月16日)我國發生了本世紀以來最大的地震之一——海原8.5級地震,死亡人數達29萬餘人。在這之前,智利、千島群島等地也發生了好幾次7級~8級地震。