1.飛來的橫禍——星地相撞
1994年7月,一顆被人類命名為“蘇梅克—利維”的彗星以每小時20萬公裏的速度轟然衝向木星,其衝擊的能量相當於地球上核武器能量總和的1000倍。人們自然會想到,同樣的災難會不會降臨到地球上?或者說,在地球46億年的悠久曆史中,是否曾有過這樣的災難?
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。由於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,直徑1公裏~2公裏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,這些塵埃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1~2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,科學家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
(1)隕石奇觀
隕石也叫隕星,它其實就是流星的殘骸,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縷縷光帶,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,氣勢洶洶,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,那情景就更加令人驚心動魄,使人永生難忘。