彗星会撞上地球吗?_彗星会撞上地球吗

　　1994年7月，科学家们亲眼目睹了一颗行星与另一个天体之间最剧烈的碰撞。木星连续6天遭到一颗名叫苏梅克・利维9号的彗星接连不断地轰炸，一颗接一颗，总共20几颗彗星碎片，以每秒60千米左右的速度疯狂地砸人木星稠密的大气层。这场狂轰滥炸产生了大量的火球，在地球上用望远镜很容易看到。
　　这些巨大的冲击令行星科学家们兴奋不已，也震惊了全世界。然而，这也是一种暗示：太阳系可能是一个极其危险的地方。在过去的岁月中，地球也一直不断遭受来自太空的巨大物体的撞击。科学家们认为，大约6500万年前，一颗巨大的彗星或小行星对地球的猛烈碰撞，可能导致了恐龙的灭绝。而1908年，西伯利亚中部通古斯河附近2000多平方千米森林，被一颗直径约100米的陨石夷为平地。
　　罕见的彗木相撞奇观
　　天文学家们相信，撞入木星的苏梅克一利维9号彗星来自柯伊伯带。1993年3月，美国天文学家尤金。苏梅克、卡洛琳・苏梅克和戴卫・利维，在加利福尼亚州帕洛马天文台发现了颗彗星。天文学家们通过比较不同夜晚呈现的天空区域图像，来寻找新的彗星。如果他们注意到恒星背景上，一个微小而模糊的目标改变了位置，就会辨认出那是一颗彗星或一颗小行星。目标的运行速度会透露，它是彗星还是小行星，因为彗星比小行星快。
　　对一部分夜空的摄影图像研究之后，利维和苏梅克注意到，似乎有一颗“被压扁的彗星”。进一步的观察证实，这个目标的确是一颗彗星，由于它破成了碎片，看上去好像被压扁了一样。这颗彗星的碎片一颗接一颗地猛冲过太空，像珍珠一样排成一串。
　　通过研究利维9号彗星的路径，天文学家们断定，这颗彗星在围绕木星运行，并且已经绕这颗巨大的行星运行了60到100年。但是，是什么把它击成了碎片呢?物理学家和行星科学家推断，1992年7月，当这颗彗星经过木星附近时，这颗行星的巨大引力扯散了这个冰冻的彗核。进一步的计算显示，这颗彗星的碎片在1994年7月会撞到木星的另一面。这场碰撞极其壮观，最大的彗星碎片的直径可能超过3千米，在这场独特的惊人的表演中，巨大的大气被扰动，犹如一条条巨大的火龙，有的绵延数千千米。
　　由于所有的撞击部发生在木星的背面，撞击过程在地球上清晰可见，不用望远镜――甚至连哈勃空间望远镜也不用，也能看见它们的碰撞。只有伽利略号宇宙飞船，在1995年12月与木星会晤的途中，才能直接拍摄到一些彗星撞击的画面。每次撞击发生后大约30分钟，地球上的观察者就可以看见撞击的遗址，因为木星的快速旋转(每10个小时旋转一周)把它们带入人们的视野。在最大的爆炸的顶部，可见几束炽烈的气体烟云，因为撞击时，它们升到了这颗行星的边缘。
　　木星主要由气体构成，因此这些撞击并没有导致长期的毁损。唯一值得注意的影响是大气层里持续了几个月的一些黑斑。
　　彗星有可能撞击地球吗?
　　科学家们认为，过去在地球上发生的事将来有可能会再度发生，这只是个时间问题。事实上，天文学家们最近认为，他们已发现，一个多世纪以前，一颗巨大的彗星可能曾对地球造成过一次威胁。1992年，一个天文学家国际组织说，这颗名为斯威夫特・塔托的彗星在2126年8月将靠近地球。科学家们预计，碰撞的几率为万分之一。所幸进一步的计算显示，终究没有撞击的危险。但空间还有许多其他天体在地球轨道之外运行。在下一个100年，有可能――不一定，但可能，地球会撞击到天文学家们尚未发现的某个巨大天体。
　　这样的威胁似乎太遥远，没有哪个科学家对此表示担忧，直到木星遭遇这场袭击，他们才向一些政府领导人提出建议：也许应当更认真地对待这种来自空间的灾难性袭击。1994年7月20日，是苏梅克・利维9号彗星的第一块碎片撞上木星的日子，美国众议院科学委员会指示美国航宇局，开始跟踪任何将来可能撞击地球的彗星、小行星，或者小行星碎片――陨石。美国航宇局官员还任命了一个六人小组，研究开发预警系统的可能性，以便对天体碰撞地球的路线提出预警。与此同时，一些科学家开始讨论，如何以最佳手段将这样的天体摧毁，或使其偏离原来的轨道而进入一个安全轨道。
　　虽然就撞击地球的可能性而言，小行星和巨大的陨石，同彗星有着同样的几率，但彗星撞击所造成的毁损，较之同样大小的多岩物体更大，因为彗星通常运行的速度更快。但彗星的光临至少会给我们清楚的预警。甚至肉眼也能看见，数百万千米之外，一颗巨大的彗星，在夜空中拖着发光的雾状的彗尾。天文学家们借助望远镜，可以提前至少一年预知一颗彗星的碰撞。
　　大碰撞是罕见的
　　要是我们地球成为利维9号彗星攻击的目标，后果则会完全不同。虽然地球也会从这种轰炸中幸存下来，但科学家们认为，这些撞击却会导致广泛的毁坏，并且极大地破坏这莉亏星复杂的生物网。
　　由彗星撞击地球(每秒钟大约50千米的标准速度)所造成的破坏程度，依这颗彗星的大小而定。一颗直径10千米左右彗星的撞击将造成真正的灾难，它相当于10亿颗百万吨级的氢弹同时爆炸。除了这种撞击的直接影响之外，数万亿吨成粉状的碎片将被抛入大气层，太阳将被遮蔽数月之久。地球上的许多植物都会死亡，而植物是人类和动物赖以生存的食物之一。文明本身很可能遭到破坏，无论人类有多少幸存者――如果有的话――都将陷入漫长的黑暗时代。
　　许多科学家相信，发生在6500万年前的碰撞，正是这样的量级，那时，最后的恐龙和许多其他动物物种从地球上永远地消失了。地质学家们认为，他们可能已经辨认出墨西哥尤卡坦半岛沿海的大灾变所造成的古老的陨石坑。
　　所幸这样的碰撞极为罕见。地球上陨石坑的地质学记录显示，一个10千米大的物体撞击到地球，平均每100万年仅有可能一次。
　　较小天体的撞击更平常
　　地球遭遇更小天体的撞击更加频繁，只因为太阳系中小天体比大天体多得多。过去数百万年内留下的保存最完好的撞击坑――亚利桑那陨石坑，就是一个比较小的天体撞击后留下的。大约5万年前，一颗直径约30米的铁陨石砸入亚利桑那州沙漠，形成了这个跨度1，200多米，深175米的撞击坑。尽管这颗陨石的体积非常小，但它的撞击所产生的爆炸力却相当于2，000万吨TNT炸药。炸出如此大的撞击坑，其爆炸力比得上1908年通古斯地区的那次爆炸。科学家们估计，这样大的彗星或陨石撞击，平均每200年到300年发生一次。地球上没有更多撞击坑的一个原因是，许多天体在大气中迅速崩溃，就像发生在西伯利亚的碰撞那样。只有非常大或非常坚硬的天体才能走完全程到达地面。而且，差不多可以肯定，大多数撞击发生在海洋中，因为地球表面的70％以上被海洋所覆盖。陆地上的撞击坑不多，是因为大量的侵蚀。随着岁月的流逝，大多数撞击坑被风雨慢慢抹去 一切痕迹。
　　如果撞上地球会发生什么?
　　1千米的天体引发的灾难
　　虽然与通古斯那次爆炸大小相当的爆炸，在一个有人居住的地区会是一种灾难，但对一个较小的地区来说，其破坏还是有限的。许多科学家和政府领导人，更加关心直径1千米以上的天体碰撞的可能性。这样大的天体，平均每100万年至少撞击地球一次。一颗这样大的彗星，以每秒50千米的速度运行，撞击地球的动能相当于100万颗百万吨级的氢弹，或万亿吨TNT。专家们认为，由这样的碰撞造成的破坏和生命丧失，超过人类经历过的任何一次事件。
　　穿过地球大气层的闪光约两秒钟，这颗彗星就会以惊人的力量砸入地面，并爆炸成一个巨大的火球。爆炸的冲击波会将100千米半径范围内的几乎一切东西夷为平地。在这个地区之内，火球的高温会将瓦砾化为灰烬，将石头和金属融化为不成形的斑点。在整个破坏圈以外，冲击波造成的破坏和高温都非常剧烈，直到1，000千米以外才逐渐减缓。
　　这种碰撞会形成一个撞击坑，至少20千米宽，几千米深。撞击力会留下长长的熔融物，引发森林火灾，并将大量尘埃和蒸发的岩石喷入大气层。尘埃和气体会在地球上扩散，并遮蔽太阳。
　　大气层变暗可能不及一次真正巨大的撞击所造成的结果那样严重――如像6，500万年前发生的那次撞击――但仍然是非常值得注意的。1千米大小的彗星撞击造成的大气影响，可能导致大面积作物欠收和饥荒。所以，即使我们对这样的碰撞有充分的警惕，撤出可能受灾的地区，这些次生效应仍可能夺去大量的生命。
　　如果彗星坠入海洋
　　但是，彗星更有可能撞入海洋，那会怎样呢?不幸的是，那也同样是一场灾难。虽然彗星在海上的撞击可能使城市免于被毁，但这样的碰撞仍会造成大量的破坏。
　　彗星穿过大气层以后，会在顷刻之间穿过几千米海水，撞击的力量被分散。但它仍以高速运动，这颗彗星会撞入海床，然后爆炸，形成直径10千米以上的撞击坑，并将爆炸物喷向四面八方。大量蒸汽和蒸发的岩石，被抛上岸来。
　　海洋撞击最坏的影响，也许是由此引发的海啸。彗星突然取代大量的海水，与海床上发生的巨大爆炸一起，形成高度1，000米以上的海啸，以每小时几乎1，000千米的速度向外汹涌。许多低洼的沿海城市将被淹没于水中。
　　如何预防碰撞?
　　守望危险的彗星
　　因为与彗星的碰撞会带来如此严重的后果，所以专家们认为，需要认真考虑如何避免这样的灾难。一些天文学家提出了望远镜网络建设，专门搜索太阳系所有近地天体，它们的路径与地球轨道交叉，直径大于1千米，会导致大规模的破坏。这样一套系统很可能使科学家们能够鉴定所有这些威胁。
　　人们希望美国航宇局，开发一个类似太空卫士的系统。而美国航宇局早有一个“太空监视”计划，在亚利桑那州图森市附近的基特峰国家天文台，用一台望远镜观察小行星。太空监视计划一年发现约30颗新的小行星，大小从直径6米到6千米不等。同时一个类似的计划也正在帕洛马山实施。
　　1995年，美国航宇局和空军还投资开发改进的电子探测器，被称为电荷耦合器(CCD)，以增加望远镜的聚光能力。更灵敏的CCD给小型望远镜的分辨能力大大提高，这样就能够使用许多现有望远镜来搜索小行星。天文学家们一旦认定一颗小行星，他们就可以在星图上标出它的轨迹，并预测它未来的运动。
　　这样，就可能发现并记录每颗有潜在危险的小行星、大流星和已知的彗星。但一颗绕太阳初航的新的短周期彗星，会形成一种不可预见的危险。同样地，一颗通过奥尔特星云从100万年回路返回的长周期彗星，可能出奇不意地悄悄接近我们。专家们认为，我们必须严密监视这些以前未知的彗星。
　　如果彗星袭来我们怎么办?
　　不幸的是，探测彗星与地球碰撞无疑要比阻止碰撞容易。到目前为止，科学家们和工程师们已提出了几套方案，但所有方案都有相当大的风险。
　　轰炸彗星
　　一个解决方案是，将用核武器装备的火箭送入太空，炸毁彗星，或将它推入新轨道。这样的任务需要极其精确的运算。天文学家们必须绝对肯定这个天体确实要撞击地球，此外，核爆炸可能将一直是“靠近弹”变为直接命中。航天工程师必须为火箭设计正确的轨道，并在适当的时间精确地引爆弹头，以获得预期的效果。
　　然而，炸毁彗星的计划可能完全只是一个偶然的建议。如果我们只把它炸成大块，这些大块碎片就可能在地球的大范围区域上空落下。计算表明，这样的结果可能比单独一次碰撞更糟。为了成功地完成这一使命，工程师们必须确保这颗彗星完全变成粉末。只改变这个天体的轨道也许是一种更安全的赌注。这可以通过靠近这个天体引爆弹头的方法，影响其运行，而不将其炸毁。
　　彗星越远被拦截，就越容易把它推入安全轨道。天体的路径只需一点微小的改变，在整个几百亿千米距离中就会造成很大的差别，就好像步枪的枪管移动几毫米，要么命中远处目标的正中心，要么完全脱靶。因此，将要碰撞地球的彗星的早期发现，将给工程师们一个极大的优势，使他们有时间阻止灾难的发生。
　　拦截彗星或小行星
　　有了充分的警告，甚至有可能完全不用爆炸装置。一些科学家建议，把航天员送上正在靠近的彗星或小行星，在上面安装强大的火箭引擎，或者，甚至安装一个巨大的“太阳帆”。后者是一个金属板做的巨大的反射镜，用来采集阳光的压力，这样一艘单桅帆船的帆就可以迎风将这个天体慢慢送入新的轨道。但这种方案估计报警时间测量在几年之内。如果我们发现的彗星撞击地球的时间只有几个月，那么，核弹头火箭可能就是唯一可行的解决方案。
　　我们的机会
　　谢天谢地，天文学家们表示，我们可能还有充足的时间来权衡我们的选择。虽然彗星和小行星过去已数次闯入我们的地球，但最大撞击之间的长间隔，使得下一次大碰撞可能会发生在数千年之后。尽管如此，专家们仍警告说，我们会尽力密切监视天空，尤其是对那些可能更频繁光顾的较小的天体。
　　背景链接
　　从灾难的预兆到肮脏的雪球
　　人们总是对彗星感到惊恐，人类历史上也有很多有关人们害怕彗星的记载。因为彗星常常出人意料地出现在天空中，许多文化把这些天外来害看作是灾难的预兆――瘟疫或者王朝的覆灭，我们现在知道，它们可能带来的，并非小小的破坏。
　　过去，没人知道彗星是什么。古希腊哲学家亚里士多德认为，它们是地球大气中的气态物体，并且许多世纪以来，没有人能证明他的观点是错的。然而，到16世纪晚期，丹麦天文学家第谷・布拉赫对几颗彗星作了仔细的观察后发现，它们的运动显示，它们的位置在地球大气层之外。
　　一个多世纪以后，18世纪初，英国科学家爱德蒙。哈雷推断，1682年看见的彗星，是1531年和1607年天文学家们所 看见的同一颗彗星。哈雷预言，这颗彗星会在1758年再次回到天上。当这颗彗星按预期重新出现的时候，就被命名为哈雷彗星。在以后的岁月里，天文学家们断定，哈雷彗星每隔77年就会重返一次，在各种历史记载中以及远在公元前240年的艺术作品中，可能就有这颗彗星的记载。
　　近代以来对彗星的观察显示，它们实际上是很大的肮脏的雪球。彗星主要是由水冰和各种冰冻气体构成的，这些气体包括：二氧化碳、甲烷和氨，它们与多岩的材料及灰尘混合。大多数彗星的大部分都包含在一个叫做彗核的实心核里，直径一般在1，000米到10，000米。
　　巨大的彗星水库
　　天文学家们认为，大约46亿年前，太阳系中在最早的物体中形成的彗星，是由一个气体尘埃云团产生的，太阳和行星也都由这同一个气体尘埃云团产生。云团的外部压缩在一个塞满冰的盘子里。经历漫长的岁月之后，这些冰体之间的相互引力作用，使得它们大都形成各自不同的运行轨道，最终散开，进入一个巨大的球形区域。这个巨大的彗核库叫做奥尔特星云，这是以荷兰天文学家简・奥尔特的名字命名的。天文学家们认为，奥尔特星云扩展到数万亿千米，离最近的恒星大约一半的距离。奥尔特星云中的天体离我们如此之远，即使用地球上最好的望远镜也无法看到它们。
　　1950年，荷裔美籍天文学家杰勒德・柯伊伯推论，大量留下的原始彗核盘，体积更小密度更大，塞满了巨大奥尔特星云内部的彗核库。柯伊伯设想，这个区域仍为盘状，并且就从最外面的行星开始。这个区域被称为柯伊伯带，但多年以来，并没有它实际存在的证据。然而，20世纪90年代的观测，包括1995年哈勃空间望远镜发回的图像，抹去了有关柯伊伯带的大多数疑云。人们发现，在距离太阳40～50个天文单位的位置，低倾角的轨道上满布着大大小小的冰封物体。
　　天文学家们确信，许多从地球上看得见的彗星，正是柯伊伯带和奥尔特星云中极小部分的彗星。他们认为，那两个区域里有几万亿颗彗核。我们只看见了极少的运行轨道已被改变的彗星，也许受一颗附近的恒星或另一颗彗星引力的影响，把它们送入了太阳系内部。
　　当彗星远离太阳运行的时候，它除了彗核之外什么也没有。但当彗星朝太阳系内部运行时，它就开始以我们更熟悉的面目出现。当彗星靠近木星的轨道，太阳的热量使彗核外层冰冻气体开始蒸发，产生一个稀薄气体和尘埃的巨大云团，这个云团可能厚度超过10万千米，围绕着彗核并阻挡着天文学家们对彗核的观察。当这颗彗星和太阳的距离与地球和太阳的距离差不多时，太阳光与太阳风(一种从太阳向外快速运动的粒子流)的压力将气体和尘埃从这个巨大云团中推开。这种作用形成一条长尾，可以伸开1亿千米，方向总是从太阳向外。彗星绕太阳转圈后，开始奔向太阳系外层，彗尾缩小，很快，就只剩下彗核，直到下一次进入太阳系内部的旅行。
　　彗星的每次返回，蒸发都会使它的质量减少1％，一颗彗星完全蒸发掉，需要花多长时间呢?这要看彗星的大小和它运行的轨道。有些彗星，如哈雷彗星，被称为短周期彗星；因为它们不到200年就会作一次返程旅行。天文学家们认为，短周期彗星来自柯伊伯带。而长周期彗星的轨道周期则要花数百年才能走出太阳系内部，有的数千年甚至数百万年也不再返回。这些彗星很可能来自奥尔特星云。大多数长周期彗星只丢失了小部分质量，因此，它们通常比短周期彗星更大、更明亮。