陨星：掉落地球的物质碎片灾难

陨　星

有一些物质碎片具有一定大小，它们穿行于大气中时会被加热而发出亮光，能够被我们看见（那时叫做“流星”）。但是，几乎所有这些物质碎片都不能到达地面，它们早就会完全蒸发成尘埃和蒸气。对于彗星的残片，结果总是如此。

历史上最大的一次“流星雨”，恐怕要算是1833年在美国东部人们看到的那一次。当时，划过天空的亮迹多如雪花飞扬，使人不禁想到是天上的恒星陨落，世界末日已经来临。不过，当流星雨结束时，所有的恒星都依然在天上熠熠发光，一颗也不少。而且，那些发亮的东西似乎一个也没有掉到地面。

但是，如果撞进大气的物质碎片足够大，那么它在穿过空气时就不会完全蒸发光，而会剩下一部分掉落地面。这就是所谓的“陨星”。这样的物体多半不会来源于彗星，而是起源于小行星带里的与地球擦边而过的小天体。

据估计，在历史上大约有5500颗陨星掉落在地面上。它们当中大约有1/10的主要成分是铁，而其余的都是石头。

这种石质陨星（陨石），如果不是直接看见它们掉落下来，除了少数这方面的专家，一般人是很难把它们同地球表面周围的普通岩石区别开来的。铁质陨星（陨铁）⁽⁹⁾则不难辨认，因为地球上没有天然存在的金属铁。

在人类还不知道通过熔炼铁矿而获得金属铁的年代，陨星是非常重要的坚硬金属的来源，人们用它来直接制作工具和武器的尖端和刃部。因此，尽管它们并不漂亮，却是远比金子还要宝贵。那时人们千方百计地搜寻陨星，以致在那些公元前1500年以前就已经有了比较发达文化的地区，近代就再也没有发现过一块铁陨星的碎片。在铁器时代以前，那些地方的铁陨星或者说陨铁已经被人们拣拾干净，全都用光了。

但是，人们找到陨星，并不一定就意味着知道流星是什么东西。为什么陨星就是流星呢？陨星只不过是地面上找到的一块铁，而流星却是高空中划过的一线亮光。⁽¹⁰⁾这两者之间怎么能联系起来呢？

诚然，古代流传下来有不少关于从天上掉下石头的传说。在穆斯林圣殿天房（Kaaba）⁽¹¹⁾的那块“黑石”，据说就是有人看见从天上掉下来的一颗陨星。在小亚细亚以弗所的阿尔特弥斯神庙里供奉的那块圣石，也可能就是用一颗陨星雕琢而成。然而，在近代早期的科学家都不把这些传说当成一回事，他们把关于从天上掉下石头的传说全都看成是迷信。

1807年，耶鲁大学的一位化学家西利曼（Benjamin Silliman，1779—1864）和他的一位同事声称他俩亲眼目睹到一块陨石从天上掉落到地上。当时的美国总统杰斐逊（Thomas Jefferson）根本不相信他们的报告。他说，他宁可相信这两位教授先生在撒谎，也决不相信从天上会掉下石头来。其实，有关从天上掉下石头的报告一直接连不断。甚至早在1803年，法国物理学家毕奥（Jean Baptiste Biot，1774—1862）就曾经写过一篇关于陨星的报告。所以，虽然总统先生持怀疑态度，科学界还是相信了真有石头从天上掉下来这样一种自然现象。

掉落在人口稠密地区的陨星历来都比较小，一般都没有造成什么损失。至于陨星掉下来碰巧砸伤人，这样的事例只有过一次报道。那是在好多年以前，亚拉巴马州的一位妇女不幸被一颗陨星击中，砸伤了大腿。

现在仍然在西南非洲纳米比亚的那块陨石是已经查明的世界上最大的陨石，它大约有66吨重。而在纽约市海登天文馆展出的那颗陨星，则是世界上最大的陨铁，它大约重34吨。

哪怕是比上面提到的这两颗陨星还要小的陨星，如果它们掉落在人口十分稠密的城市，也有可能造成相当大的财产损失，并同时杀死成百上千的人。因此我们关心的是，有朝一日我们地球遭遇到一颗大陨星的轰击的机会究竟有多大？在外层空间游荡着好些大山一样的流星体，它们一旦击中地球，肯定会造成严重的损失。

我们也许可以自我安慰地说，空间中的那些大流星体（它们当然要比小流星体少得多）都是在一些不与我们地球轨道相交的轨道上运动，所以它们绝不会来到我们地球的附近。恐怕正是由于这个缘故，我们过去才从未遭到过这种严重的轰击，而今后也用不着为此而担心。

然而，上面这种说法并不能使人放心，原因有两点。第一，即使那些大流星体的轨道并不与我们地球轨道相交，但它们今后难保不会受到摄动而改变轨道，以至于进入一条有可能同我们地球发生碰撞的运动路线。第二，地球过去其实曾经受到过大流星体的轰击，其规模足以毁灭掉一座城市（如果有城市的话）。退一步说，即使自有人类历史以来没有发生过这种轰击事件，那么，在有人类历史以前不太久（按地质学的时间标准）的时间，肯定发生过这样的事件。

要在地球上找到发生过这种轰击的证据并不容易。譬如说，假定在几十万年以前地球曾遭到过这样一次大轰击，那么，那颗陨星多半已经被埋在地下深处，很不容易被发现，更难以对它进行研究。不错，那次轰击会留下一个陨星坑，但是在风、水和生命的共同作用下，过不了几千年，它就会被侵蚀得面目全非，完全无法辨认。

尽管如此，人们在地面上还是发现了一些圆形地形结构，从空中往下看特别明显，其中有些还贮满了（或部分地）水。从它们的圆形特征以及同周围地形结构的明显差异，人们不禁会想到它们就是古老陨星坑的遗迹——“化石陨星坑”。后来设法到现场进行实地考察，结果证实了这个判断。地球上现在已查明的这种“化石陨星坑”大约有20个，它们大概全都是在过去100万年里形成的。

这其中，业已判明的最大的化石陨星坑是位于加拿大魁北克省北端昂加瓦半岛的昂加瓦—魁北克陨星坑。它是加拿大的一位勘测人员查布（Fred W. Chubb）在1950年发现的（因而有时也叫做查布陨星坑）。查布在检查一些航空照片时发现了这个圆形湖，它周围还有一些比较小的圆形湖。这个陨星坑直径为3.34千米，深0.361千米。它的边缘高出周围地带0.1千米。

如果形成那个陨星坑的那次轰击是在今天发生在纽约市的曼哈顿地区，那么这整个岛区都会被毁灭，而且邻近的长岛和新泽西州也会受到严重损害，数百万人会丧生。

另一个保存得比较好的小一些的陨星坑是位于亚利桑那州温斯洛镇附近的那个陨星坑。那个地区比较干旱，因而没有水也极少生命活动对它造成侵蚀。那个陨星坑的样子今天仍然完好如初，看起来同月球上的小陨星坑没有两样。

那个陨星坑早在1891年就已被发现。但是，只是到了1902年，一位叫做巴林杰（Daniel Moreau Barringer）的人才断定了那不是一座死火山，而是被陨星撞击而成的坑穴。因此，那个陨星坑就叫做“巴林杰大陨星坑”，或者干脆就叫做“大陨星坑”。

大陨星坑的直径为1.2千米，深0.18千米。它的边缘高出周围地带将近60米。这个陨星坑大约是在5万年以前形成的，也有人估计要晚得多，恐怕是在5000年以前形成的。当时产生这个陨星坑的陨星的重量，不同人有不同的估计。估计得最少的是1.2万吨，但也有人估计有120万吨。这意味着，原来那颗陨星的直径是在75—360米之间。

以上我们谈的全是过去的情况，今后的情况又如何呢？据天文学家奥皮克（Ernst魻pik）估计，一个沿着轨道有可能与我们地球擦边而过的天体，平均要运行1亿年才会同地球相撞。如果假定有2000个这样的天体，它们有足够的大小，万一同地球相撞，便会摧毁掉整座城市或者带来更大的灾难；那么，接连出现两次这类灾害的时间间隔便只有5万年。(www.xing528.com)

某个特定目标——比如说纽约市——被一颗大陨星击中的可能性又是多大呢？纽约市的面积占地球全部表面积的一百五十万分之一。这意味着，有可能摧毁纽约市的两次这样的轰击之间相隔的时间平均是330亿年。假定地球上所有大城市的总面积是纽约市面积的100倍，那么，在地球上无论什么地方发生摧毁整座城市的这种轰击事件相隔的平均时间就是3.30亿年。

看来这并不是什么让我们夜不能寐的事情，难怪在人类有文字记载的历史上（只有5000年的历史），根本就没有关于一座大城市被天上掉下的陨星摧毁的明确记载。⁽¹²⁾

一颗比较大的陨星即使没有直接击中一座城市，也会造成巨大的灾害。每10颗击中地球的陨星中就会有7颗是落在海洋里。当发生这种事件时，海洋上会掀起巨大的潮浪，它们会冲上海岸，吞没居民和冲毁各种工程。如果地球被比较大的陨星击中的平均时间间隔是5万年，那么，陨星引起潮浪的平均时间间隔就是7.1万年。

其实，最糟糕的事情莫过于我们今天还无法对陨星轰击的事件预先发出警报。同地球相撞的天体相对说来都比较小，而且运动得非常快，会在我们毫无觉察的情况下进入地球的大气层。当它开始在大气中发光时，撞击到地面上只剩下不过几分钟的时间。

如果说一次大规模的陨星撞击事件就同我们前面讨论过的其他灾变差不多的话，那么，陨星撞击事件其实也有两个方面是不同的。首先，陨星撞击事件虽然也是一种灾害，会造成无法形容的损失，但是，它毕竟不会像太阳变成红巨星那样成为一场大灾变。一颗陨星不可能摧毁整个地球，不可能毁灭人类，甚至也不可能破坏掉我们的文明。其次，要不了太长时间，人类就有可能找出办法来防止发生这样的灾害事件。人类技术的这种进步一定会赶在未来可能出现的首次这种灾害性的撞击事件之前。

我们现在正在向空间进军，在20世纪内就有可能在月球上和在围绕地球的轨道上建立起复杂的天文观测站。由于没有大气的干扰，天文学家在这些观测站上将有更好的条件观测到与地球擦边而过的天体。他们可以密切注视这些危险的天体，更精确地描绘出它们的轨道。这中间将包括有因为太小从地面上看不见，但却大到足以毁灭一座城市的那些与地球擦边而过的天体。它们由于数目众多，实际上比真正的大天体要危险得多。

从现在起100年以后，也许1000年以后，那时的某位空间天文学家多半会在他的计算机前抬起头来说道：“唔，一条近距离相遇的轨道！”于是，为了这一紧急时刻的到来而等待了数十年乃至1个世纪的某种反击措施终于派上了用场。人类发射出一种威力强大的装置去阻击向我们袭来的那块危险的岩石，在空间的一个预先计算好的合适地点将它拦截，从而把它炸掉。那块巨砾般的岩石炸碎成许多小石头，它们进入地球大气层以后将发光，将蒸发。这样一来，我们地球就避免了一场灾害，充其量只能看到一场蔚为大观的流星雨。

也许更为彻底的做法是，人类可以把凡是有一点可能来到我们近处，而天文学家又认为没有科学研究价值的任何一个天体都设法炸掉。那样一来，陨星击中地球而引起灾害的危险就完全消除了，我们再也用不着为这样的事件而担惊受怕。

【注释】

(1)它甚至可能（可能性极小）被太阳俘获，而进入一条围绕太阳运转的永久轨道。这条轨道多半与黄道面有很大的倾斜角，而且偏心率很大。十分幸运，它不会对太阳系内其他天体——包括地球在内——造成明显干扰，只不过是一位赖在那里不走的讨厌的邻居而已。太阳系里现在就有比较大的微黑洞成员的可能性极小，除非它的轨道远在冥王星轨道之外，要不然，我们早就应该觉察到它的引力场的微弱效应。

(2)我这里特别提到“相当大小”，是有意撇开来自星际空间的尘埃粒子或单个原子及亚原子粒子同地球相撞的情形。我将在后面再来讨论这种可能性。

(3)不错，有一位俄国出生的精神病学专家韦利科夫斯基（Immanuel Velikovsky，1895—1979）在1952年出版过一本书，叫做《碰撞中的诸天体》。他在其中提出过一种看法，认为金星是在公元前1500年从木星分离出来的，而且那以后它又同地球发生过多次碰撞才最后落脚在今天的轨道上。韦利科夫斯基东拉西扯地引证许多似是而非的神话和民间传说，想说明这些碰撞曾给地球带来过一次又一次的灾害，可是似乎又未在地球上留下任何痕迹。韦利科夫斯基的这些想法只能说是异想天开，不必认真对待。它们是韦利科夫斯基富有想象力的大脑的产物，恐怕只有那些天文学知识同他差不多的人才会被他迷住。

(4)在最近摄得的木卫一（木星的离它最近的一颗大卫星）的照片上也看不到陨星坑，这是因为木卫一上火山频繁，它们已经被熔岩和火山灰掩埋掉了。

(5)彗星的出现似乎毫无规律，这与行星的可以预测的稳定运动完全不同。因此，在科学尚未出现的古代，大多数人都把它们看作是发怒的天神用来警告人类的不祥灾兆。依靠科学研究，人们才渐渐地放弃了这种迷信，不再对彗星感到恐惧。可是直到今天，这种恐惧也并未完全消除。

(6)彗星都非常小，因此它具有的质量和角动量要比行星小得多。由引力作用而引起的角动量转移即使不大（对于行星和卫星，这也许没有多大影响），也可能明显改变一颗彗星的轨道。有时这种改变还可能非常大。

(7)现在又改称为圣彼得堡。——译者

(8)谷神星现被归类为“矮行星”。——译者

(9)它们实际上是合金钢，其中含有不少镍和钴。

(10)英语流星一词“meteor”源出于希腊语，原意是“上层大气”，因为古希腊人把流星同彗星一样，纯粹看作是一种大气现象。在英语中，“meteorology”一词指的是气象学，而不是研究流星的学问。在近代，研究流星的学问叫做“陨星学”（meteoritics）。

(11)音译为克尔白，指圣地麦加城大清真寺广场中央供有神圣黑石的著名方形石殿。——译者

(12)《圣经》中写有所多玛和蛾摩拉被毁灭的故事，这也许就是被陨星击中事件的一种模糊的、歪曲了的记述。