万物简史书摘——第四部 处境危险的行星之第十三章
🎇 第十三章 砰！ ✔️ 奇怪的大坑 🔘 20世纪50年代初，尤金·苏梅克对亚利桑那州的陨石坑做了一次考察。1903年，巴林杰出资买下了它的所有权。他认为，大坑是由一块1000万吨重的陨石造成的，里面含有大量铁和镍。但他不知道，在撞击的瞬间陨石会连同里面所含的一切通通化成蒸气。 🔘 20世纪初对大坑的研究比较简单。G.K.吉尔伯特通过向几锅燕麦粥里投掷弹子的办法来模仿撞击的作用，认为月球上的坑确实是由撞击形成的，而地球上的坑不是。大多数科学家拒不赞同：月球上的坑表明了古代的火山活动。 🔘 一般来说，地球上仅有的几个明显的坑（大多数已经被侵蚀干净）要么被归于别的原因，要么被视为罕见现象。 🔘 人们普遍认为陨石坑是由一次地下蒸气喷发形成的。苏梅克的第一项工作就是考察内华达州的尤卡弗莱兹核试验场的爆炸地区。他得出了与此前巴林杰得出的同样结论，陨石坑毫无火山活动的迹象，倒是有大量古怪而细微的硅石和磁铁矿石，表明撞击来自太空。 ✔️ 行星撞地球 🔘 苏梅克与他人合作，寻找穿越地球轨道的小行星。他们发现外层空间存在着比想象的还要多得多的危险。 ▪️ 小行星是岩质物体，散落在火星和木星之间，在一片狭长空间里运行。普通的小行星离它最近的邻居大约有150万公里之远。据认为小行星很可能不少于10亿颗。 ▪️ 人们推测，小行星本来可以成为行星，但由于木星的引力很不稳定，使得它们无法结合在一起。 🔘 第一次发现小行星是在19世纪初。朱塞比·皮亚齐在该世纪的第一天发现谷神星和智神星。经过天文学家威廉·赫歇耳凭着灵感的多次演绎，认定它们远没有行星大，而是要小得多。他把它们称为小行星。小行星压根儿不是星。它们有时被比较准确地称作类星体。 🔘 19世纪末，已知的小行星多达1000颗左右。20世纪初，往往分不清哪颗小行星是刚刚出现的，哪颗小行星只是以前发现过而后来又消失了的。赫拉德·柯伊伯（柯伊伯彗星带就是以他的名字命名）以及随后别人在俄亥俄州辛辛那提“小行星中心”和在亚利桑那州“太空观测项目”的工作，一长串失踪的小行星渐渐被清理出来。 🔘 20世纪末，只有一颗已知的小行星，艾伯特719号去向不明。它上一次出现是在1911年10月；2000年，在失踪89年以后，它终于被找到了。 🔘 2001年7月以来，26000颗小行星得到命名和确认。 🔘 第一颗有可能造成危险的小行星，1991BA号是1991年才被发现的，在17万公里以外的地方跟地球擦肩而过。按照宇宙的标准，这相当于一颗子弹穿过我们的袖子而又没有擦破胳膊。两年以后，又有一颗较大的小行星险些碰着地球，只相差14.5万公里。这样的擦肩而过每星期很可能要发生两三次而又不为人们注意。
🔘 一个直径为100米的物体，要等它距离地球还有几天，地球上的天文望远镜才能发现，且恰好是那台望远镜对准它，这是不大可能的。 ✔️ 恐龙灭绝之谜 🔘 20世纪70年代初，在距离翁布里亚地区的山城古比奥不远的地方，沃尔特·阿尔瓦雷斯在一个名叫博塔西昂峡谷的峡道里对薄薄的一层淡红色黏土发生了兴趣。 ▪️ 这层黏土把古代石灰岩分为两层，一层属于白垩纪，一层属于第三纪。这在地质学里被称为KT界线。 ▪️ 它标志着6500万年前恐龙和世界上大约一半其他种类的动物从化石记录中突然消失。 🔘 当时关于恐龙灭绝，人们通常的看法与一个世纪前查尔斯·莱尔时代一样，恐龙灭绝于几百万年以前。但这层薄黏土显然表明，在翁布里亚事情发生得非常突然。 🔘 沃尔特的父亲路易斯（核物理学家，曾获诺贝尔物理学奖）突然想到，答案可能在于来自太空的尘埃。 ▪️ 太空尘埃里散布着地球上不大常见的外来元素。其中有元素铱。这种元素在太空里要比在地壳里丰富1000倍（据认为，这是因为地球上的大部分铱在地球形成之初已经沉入地心）。 🔘 路易斯的同事弗兰克·阿萨罗通过使用一种被称为中子活化分析的过程，发明了一种能精确测定黏土化学成分的技术。要是能测定土样中的一种外来元素的含量，再把那个含量与那种元素每年的沉积率进行比较，就可以知道那个样品是花了多长时间形成的。 🔘 结果表明，铱的沉积是世界性的，含量到处都很高，有时候高达通常水准的500倍。阿尔瓦雷斯父子得出结论，是一颗小行星或彗星撞击了地球，才产生了这样令人瞩目的示踪同位素。 ▪️ 早在1942年，拉尔夫·B.鲍德温已经在《通俗天文学》杂志上的一篇文章里提出了这种可能性。 ▪️ 天文学家恩斯特·奥皮克和化学家、诺贝尔奖获得者哈罗德·尤里也在不同的时刻对这种见解表示支持。 ▪️ 在古生物学界，也不是没有这种看法。 ▫️ 1956年，M.W.劳本弗斯在《古生物学杂志》中写道，恐龙有可能受到了来自太空的致命的撞击，实际上是阿尔瓦雷斯理论的前奏。 ▫️ 1970年，美国古生物学会会长杜威·J.麦克劳伦在该学会的年会上提出，来自天外的撞击有可能是早年所谓“弗拉斯尼世灭绝”的原因。 🔘 1980年初，阿尔瓦雷斯父子在美国科学促进协会的一次会议上宣布，恐龙灭绝不是某个缓慢而又不可阻挡的过程的组成部分，发生在几百万年以前，而是一次突然发生的爆炸性事件的结果。
▪️ 古生物学界，地质学家尤其排斥这种说法，正如尤金·苏梅克指出的，“违反了他们的科学教义”。 ▫️ 阿尔瓦雷斯理论的反对者对铱的沉积提出了许多不同的解释，比如认为这是由印度源源不断的火山喷出物产生的，即所谓的“德干暗色岩”。根据铱界的化石记录，没有证据表明恐龙是突然消失的。 ▫️ 达特茅斯学院的查尔斯·奥菲瑟是态度最坚决的反对者之一，认为铱是由火山活动沉积的，但他拿不出真凭实据。 ▫️ 1988年，在接受一次调查的美国古生物学家当中，半数以上依然认为恐龙的灭绝跟小行星或彗星撞击毫无关系。 🔘 撞击现场，也就是所缺少的证据，可以明显支持阿尔瓦雷斯父子理论。 ▪️ 由于苏梅克的推动，1985年的美国地球物理学联合会年会上，美国地质勘测局的格伦·艾泽特和C.L.皮尔莫尔宣布，曼森大坑的年代恰好与恐龙灭绝有关。这个说法尚不成熟：曼森大坑不仅很小，还早了900万年。 ▪️ 1990年，希尔德布兰德根据记者提供的线索来到位于新奥尔良正南大约950公里的地方，在墨西哥尤卡坦半岛的奇克休留布地下，离普罗格雷索市不远，宽达193公里，深有48公里的陨石坑，很快就得出结论认为已经找到想要的地方，到1991年初，已经确定它就是撞击的现场，几乎令每个人都感到很满意。 🔘 许多人仍然不大理解撞击到底会产生什么后果。苏梅克和列维发现了苏梅克-列维9号彗星，正向木星飞去，这是人类首次能亲眼目睹宇宙里的一次撞击。 ▪️ 据柯蒂斯·皮布尔斯说，大多数天文学家不抱多大希望，尤其因为彗星不是个紧密的球体，而是一连串21个碎块。在撞击前的一个星期，预言撞击只不过会是一场流星雨。 ▪️ 撞击于1994年7月16日开始持续了一个星期。有个名叫“核Ｇ”的碎块，大约只有一座山的大小，其撞击威力高达6万亿吨级（相当于现有核武器的总威力的75倍），在木星表面造成了地球大小的伤口。这对批评阿尔瓦雷斯理论的人来说是决定性的打击。
✔️ 要是有一块类似的岩石朝地球飞来 🔘 一个物体撞击地球的力量，取决于许多变数。其中包括冲击物进入大气的角度，它的速度与轨道，是迎面相撞还是从斜里相撞，以及它的质量与密度…这一切，事后几百万年都无法知道。 🔘 科学家们能做的，也就是安德森和威策克已经做的，是测量撞击现场和计算释放出的能量。他们可以推断出如果现在发生的话，将会是什么情景。 ▪️ 当一颗以宇宙速度飞行的小行星或彗星进入大气层的时候，下面的空气被压缩，马上会变热，底下的温度有可能升高到大约6万摄氏度，或10倍于太阳的表面温度。在抵达大气层的刹那间，陨星所经之处的一切都会坍缩，在烈火中消失。 ▪️ 进入大气层一秒钟之后，陨星就会撞击地球表面。陨星本身也顿时化成蒸气，发生爆炸。在方圆250公里之内，凡是在陨星进入大气层的过程中没有被热死的生物，此刻会在爆炸中死于非命。第一轮冲击波几乎会以光的速度向外辐射，横扫前面的一切事物。 ▪️ 直接灾区以外的人会看到炫目的闪光，紧接着一片翻滚的黑幕以每小时几千公里的速度向前推进，挡住了整个视野，它的到来是悄然无声的，因为它移动的速度远远超过了声速。远在1500公里以外的人会被一阵飞弹击倒在地、撕成碎片或狠揍一顿。到了1500公里以外，爆炸的破坏程度会逐渐减小。这仅仅是第一轮冲击波。有关的破坏程度大家只能猜猜而已，但无疑是很严重的，全球性的。 ▪️ 撞击肯定会引发一连串破坏性极大的地震。全球的火山开始喷发，海啸也会被引发。有人估计，到第一天过去的时候至少会有15亿人没了性命。 ▪️ 撞击产生的浓烟和飞灰以及随之发生的大火会遮天蔽日达数月之久，有可能是数年之久，打乱了生长周期。 🔘 2001年，加州理工学院的研究人员分析一次KT撞击留下的沉积物里的氦同位素后，得出结论说，它对地球气候的影响达1万年左右。这完全可被用作证据，证明恐龙的灭绝是快速的，彻底的。 🔘 在类岩石渐渐逼近的大部分时间里，地球人会生活在某种无法确定的状态之中。 📝 摘录 🔖 正如喷气推进实验室的史蒂文·奥斯特罗所说：“假如你可以打开一盏灯，照亮所有穿越地球轨道的大于10米左右的小行星，你会看到天空中有1亿个这类物体。”总之，你看到的不是远方有2000颗闪闪发光的星星，而是附近有亿万个随意移动的物体——“它们都可能与地球相撞，都在天空中以不同的速度在稍稍不同的路线上移动。这真让人心惊胆战。”那么，你就心惊胆战吧，因为它们就在那里。我们只是看不见它们。 🔖 人们总是做这样的类比：世界上在积极寻找小行星的人数，还不及一家典型的麦当劳快餐店的职工人数。（实际上，现在比这多了一些，但多不了多少。） 🔖 路易斯·阿尔瓦雷斯永远也不知道发现了奇克休留布大坑或苏梅克-列维彗星。他于1988年与世长辞。而且，苏梅克也去世得太早。在木星撞击事件发生3周年之际，他和他的妻子正在澳大利亚腹地。他每年都要去那里寻找撞击现场。在塔塔米沙漠的一条土路上——这里通常是地球上最空旷的地方，他们正翻越一个小丘，恰好对面来了另一辆汽车。苏梅克旋即丧命，他的妻子受了伤。他的部分骨灰被“月球探索者号”宇宙飞船送上了月球，其余的撒在陨星坑周围。 🔖 电离层的巨大干扰会使各地的通信系统陷于瘫痪，因此幸存者无法知道别处在发生的事，往哪里逃命。这也已几乎无关紧要。有一位评论家说，逃跑意味着“在慢死和快死之中选择慢死。无论你怎么改变位置，死亡的人数不会受到多大影响，因为地球支持生命的能力将会普遍降低”。 🔖 地球上很多地方都受到了严重的破坏，就像刚刚描述的那样，方圆几百公里的地方被化为乌有。但是，生命是倔强的。烟消云散以后，每个物种都有足够的幸存者，哪个物种也没有永远毁灭。 🔖 灭绝一个物种极不容易，这似乎是个好的消息。坏的消息是，这个好消息是绝对靠不住的。更糟糕的是，你其实不必凝视着太空来寻找令人震惊的危险。你马上就会知道，地球本身就是个很危险的地方。
