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文/赵君亮

癸巳蛇年伊始，两位“天外来客”——一颗陨星和小行星2012DA14，在同一天内相继造访地球，那颗偷袭地球的陨星已造成千余人受伤。在一阵惊慌过后，人们不禁要问，此类陨击事件可以预测和避免吗？本文仅述笔者一孔之见以飨读者。

车里雅宾斯克州陨星事件

2013年2月15日当地时间12时30分，一颗陨星坠落在俄罗斯乌拉尔山脉东麓车里雅宾斯克州的萨特卡市附近。在事发当地，一些监控摄像头和驾车者的行车记录仪意外地拍摄到这位天外来客快速掠过天空的惊人天象。陨星飞行速度非常快，一道白光出现后，可听见数声巨响。陨星坠落引发的强烈冲击波使数百栋房屋的大批窗玻璃受损。据官方报道，该事件造成的损失约4亿卢布，并致使1200多人受伤，不过其中绝大部分只是碰伤、挫伤和划伤等类轻伤，110多名伤势略重者曾接受住院治疗。

据美国国家航空航天局（NASA）估计，造成这次陨击事件的流星体直径约17米，质量近1万吨，陨落期间的飞行速度约为18千米每秒（远超人造卫星的飞行速度）。这位天外访客以很大的入射角（大于70°）斜向闯入地球大气层，光芒之强竟一度超过太阳，并在距地面15～20千米处爆炸。用天文学术语来说，这是一颗火流星，其余迹大约持续了30秒，在200千米外都能看到。次声波监测显示，这颗流星体从进入地球大气层到最终瓦解，历时仅32.5秒。事件发生后，俄罗斯科学家在相关地区先是找到了一些尺度0.5～1厘米的陨星碎片，并据其化学和矿物成分判定肇事者乃是一颗普通球粒陨星。有报道称，在事件发生后的10天左右，所发现的最大陨星碎片的质量约为1.8千克。这颗俄罗斯陨星创造了一项纪录——自1908年以来撞击地球的最大流星体。

巧合的是，陨星袭击地球后仅几小时，一颗尺度约50米的小行星2012DA14快速掠过地球，最近时距地球表面仅有27700千米（作为比较，地球半径约为6370千米），比地球同步卫星的轨道高度还要低，它也创造了一项纪录——在如此接近地球的小天体中，2012DA14是“个儿”最大的一个。

上述两事件发生之当日，联合国和平利用外太空委员会正在维也纳召开会议，内容包括如何推进世界各国应对可能出现的小天体撞击地球事件的国际合作。人们已预知，小行星2012DA14将于维也纳当地时间的晚上近距离掠过地球。而出人意料的是在此之前几小时俄罗斯陨星的突然出现，这使科学家们震惊不已。有人曾一度认为，这颗陨星乃后期到达的小行星的“先锋”。但是，天文学家很快对此予以否定——陨星的飞行方向是从东北到西南，而2012DA14与前者几乎是“相向而行”，两者的运行轨道完全不同。

流星体陨落地球并非罕见事件

流星体陨落地球并非罕见事件，事实上每年降落地球的外太空物质的总量约为20万吨。不过，其中能对地球乃至对人造成较大破坏性影响的则少之又少。地球是否会因流星体的不断陨落而“发胖”呢？如果在50亿年时间内保持每年20万吨的物质下落量，那么这一期间内地球“体重”的增加总量约为1000万吨。由于地球的质量约为6×1021吨，那么50亿年来地球的质量增加了600万分之一，相当于60千克的成年人体重仅仅增加了0.01克，可见实在是微不足道。

2009年10月8日，一颗尺度5～10米的流星体在印度尼西亚上空距地面15～20千米处爆炸，但并未造成人员伤亡。1947年2月12日，俄罗斯希霍德－阿林地区发生了一次罕见的大流星体陨落景象，许多人目击了这一事件。尽管出现在白天，但火流星的耀眼光芒一度压倒了明亮的太阳光！据估计，该流星体陨落时所释放的能量为100万～500万吨TNT当量。因结构比较松散，该流星体在陨落过程中四分五裂，没有留下任何地面陨击坑。

   自人类有文字记载以来，地球上所发生的最大一次撞击事件出现在俄罗斯西伯利亚通古斯地区。1908年6月30日，一颗直径不到100米的小行星，以约30千米每秒的速度闯入通古斯地区上空，在距地面6000米处爆炸，爆炸释放的能量超过广岛原子弹威力的2000倍，令2000平方千米范围内的森林被尽数推倒。这就是著名的通古斯事件。

地球发展史的早期，还发生过更大规模的小天体撞击事件。例如，科学家推测，距今6500万年前可能曾有一颗直径10千米的小行星高速撞击地球，后果是彻底改变了全球地面的生物学和物理学环境，并导致庞然大物——恐龙在短时间内灭绝。

显然，最近发生的俄罗斯陨星事件使一些人惶恐不安，乃是很自然的本能反应。那么，当今人类能对此类事件做出比较可靠的预报吗？人们是否有能力采取有效措施，使将要发生的重大撞击事件得以避免呢？对此，还得从太阳系的组成说起。

撞击地球的肇事天体来自何方

太阳诞生于50亿年前，在嗣后的4亿年左右时间内进而形成了太阳系。太阳系内的天体种类繁多，除太阳、行星（含矮行星）以及卫星等主要天体外，还包括彗星、小行星和流星体等多类小天体。行星沿近圆轨道绕太阳公转，卫星则绕各自的母行星运转，它们之间是不会互相碰撞的。小天体的情况则不同，它们的运行轨道可以是圆、椭圆、抛物线甚至双曲线，在运动过程中就有可能同地球公转轨道相交，与地球近距离交会，甚至与之发生碰撞。

彗星由彗核、彗发和彗尾组成，在远离太阳时彗星仅剩下彗核，本质上与小行星无异。彗星回归太阳附近时会因太阳光和太阳风的作用使部分物质挥发掉，一旦多次回归后可挥发物损耗殆尽，彗星也就成了一颗小行星。

小行星，顾名思义就是小的行星，它们也绕着太阳公转。大部分小行星的运动轨道位于火星和木星公转轨道之间，构成所谓主小行星带。少数小行星的运行轨道会伸入地球轨道，甚至进入金星或水星轨道之内，称为越地小行星。在地球附近经过的越地小行星又可称为近地小行星或掠地小行星，它们可能对地球造成巨大的威胁。除主小行星带外，海王星轨道外侧还有一个小行星集聚区，称为柯伊柏带。

流星体就是“迷你”型小行星，本质上只是一些尘埃微粒和微小固体块，它们为数众多，在太阳系内可谓俯拾皆是。流星体也绕太阳运动，一旦接近地球时便会闯入大气层。这些微粒与地球的相对运动速度低则十几千米每秒，高则可达70余千米每秒，因而会与地球大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光，在夜间天空表现为一条光迹——流星。流星中特别明亮的又称火流星, 出现时或可听到声响。流星和流星体是两个不同的概念——流星体是一种实体，流星是由流星体造成的一类天象。

流星通常单个零星显现，出现的时间和方向并无规律性，每小时平均可看到10条左右，称为偶现流星。有时在天空某一区域或某一时段内流星数会显著增多，每小时出现几十条甚至更多，这种天象称为流星雨。特别大的流星雨亦称流星暴，如1833年出现的流星雨每小时竟多达35000条，景象蔚为壮观。流星雨缘自一群流星体在短时间内闯入地球大气层，而这种成群结队的流星体称为流星群。

流星体质量一般很小，如肉眼可见流星体的直径在0.1～1厘米之间。大部分流星体进入地球大气层后都气化殆尽，只有少数大而结构坚实的才能因燃烧未尽而有固体物质击中地面，这就是陨星，而陨星撞击陆地所形成的凹坑便称为陨击坑或陨星坑。根据化学和矿物学成分，陨星又可分为石陨星（陨石）、铁陨星（陨铁）和石铁陨星3类。

许多直接和间接的证据表明，在太阳系形成以来的漫长时期中，包括地球在内的太阳系天体不断受到彗星、小行星、流星体这些小天体的撞击。人们早已知道月球上布满了不同大小的环形山，其中直径大于1千米的达33000多个，最大的直径竟达200千米左右，它们绝大多数都是小天体撞击月面后生成的陨击坑。随着天文观测水平的提高，已经发现不仅在水星、金星、火星这些类地行星的表面上，而且在不少行星的卫星上，甚至在一些小行星上，都分布着许多因小天体撞击生成的大小不等的坑穴。1994年7月16日发生的彗星SL9与木星相撞事件表明，大规模天体撞击事件目前仍有可能发生。

总之，小天体对地球（以及其他天体）的撞击，在太阳系历史上乃是一种颇为普遍的现象，未来地球仍有遭受此类撞击的威胁存在。今年的俄罗斯陨星和小行星2012DA14的近距离出现无疑给地球人敲响了一次警钟，人类决不能对之掉以轻心。

如何应对陨星撞击地球

19世纪法国的一幅漫画描绘了天体撞击事件所造成的最为恐怖的结局：一颗面目狰狞的超级魔星把人类的美好家园——地球撕得四分五裂。

这样的“世界末日”景象也许永远不会发生，地球在太阳的抚育下已经安然度过了46亿年，太阳还将稳定存在50亿年。然而，未来地球确实存在遭受较大小天体的撞击，以至发生重大灾害**件的可能性，人们必须认真考虑对策。

早在20世纪90年代初，科学家已开始较为深入地探讨小天体撞击事件的可能性及其对人类的潜在威胁。1991年7月，在美国召开了一次近地小行星探测讨论会。会议报告明确指出，地球会受到小天体的偶发性大规模撞击，并可能带来灾变性的后果，报告特别强调最大的威胁来自直径0.5～5千米的小天体撞击事件。这类事件所释放的能量范围为10亿～10万亿吨TNT当量，轻者可造成局部区域的大范围灾变效应，重者更可破坏全球的生态平衡，并导致数亿至数十亿人的死亡。

小天体的“个儿”越大，数目越少，撞击发生的频率越低，但撞击的后果越严重。据估计，直径0.5～5千米的近地小天体的总数约有1万颗。有报道称，截至2012年8月已经发现了848颗直径不小于1千米的近地小行星，其中154颗可能是潜在的肇事者。另一方面，直径10米左右的近地小天体可能有1000万颗，平均每10年会有一颗撞击地球；30米直径的近地小天体共有130万颗，平均200年撞击地球一次；而类似通古斯事件的撞击则大约5000年发生一次。

科学家已经意识到，大的撞击事件尽管非常罕见，但是务必细致地估计各类撞击事件发生的可能性，以及可能造成的危害。今年的俄罗斯陨星尽管直径仅为17米且空中爆炸，但是因为事件发生在城市附近，亦造成大批建筑物受损和1000多人受伤。

为了避免或尽可能减小撞击事件带来的灾祸，首要的任务是设法判明在上述范围内有哪些小天体可能会撞击地球——通过观测找到它们，计算出它们的运行轨道，确认潜在的肇事天体，包括它们的大小和撞击事件发生的时间，然后采取相应的对策。毫无疑问，对全天小天体的探索需要广泛的国际合作，必须在全球不同的地方设置专用的天文望远镜，以做到潜在的肇事天体无一漏网，而世界各国也都已认识到它们可能造成的巨大的甚至全球性的灾难。

一旦发现某颗小天体将会撞击地球，那么以目前人类的科技水平，完全能做到及时提前发射一艘无人飞船去拦截这位天外不速之客，而科学家已经设计了多种具体方案来改变入侵者的运行轨道。例如，在它的附近引爆一颗氢弹，爆炸产生的推力只需稍稍改变一下“嫌犯”的运行路径，对地球的潜在威胁也就解除了，这要比把小天体炸碎更易于取得成功。另一条途径是，飞船在小天体附近组装一个巨型太阳灶，利用太阳能使小天体物质升华、蒸发，随着质量的减少，这位天外来客的运动轨道便会发生改变，地球得以避免灾变事件的发生。有人甚至设想，为小天体安上一些大型风帆式装置，利用太阳风和太阳光压对帆的推力，把疑似肇事小天体“吹”离原有轨道，威胁地球的“杀手”也就不存在了。

现代天文学已经能通过观测，对重大天体撞击事件做出准确的预报。1993年3月24日，3位天文学家共同发现了已经分裂成21块的休梅克－利维9号（SL9）彗星，并根据它的运动轨道预言它将于次年7月中旬撞击木星。果然，从1994年7月16日起，彗星的21个碎块，以约60千米每秒的速度，一个接一个撞向木星，演出了太阳系历史上极为壮丽的一幕。彗木相撞成为天文学史上第一次准确预报并观测到的太阳系天体的大规模撞击事件。有人估计，彗木相撞所释放的能量约合5000亿吨TNT当量，这一事件如发生在地球上，即使撞上荒无人烟的地区或坠落海洋，其后果之严重将不堪设想。

彗木相撞的准确预报，并不能使地球人对未来可能发生的小天体撞击地球事件高枕无忧。准确预报的前提是必须及早通过天文观测发现潜在的肇事者，并随时跟踪其轨道的变化和撞击地球的可能性。对于比较大的小天体做到这一点并不难，它们在相当远的地方就可以观测到。但是对于那些“迷你型”的小天体（比如最近这次的俄罗斯陨星），只有当它运动到相当接近地球时才能观测到，而这时一旦发现它会撞击地球，人们要想采取有效措施改变其运动轨道恐怕为时已晚，也许只能眼睁睁地看着它以疯狂的速度撞向地球上某个不幸的地方。

不过，读者无需因此而感到沮丧。现在做不到的事未必将来也做不到，人类的科技发展史充分说明了这一点。随着天文观测技术的日益长进，人们必将会对各类小天体撞击事件做出准确的预报，并能采取相应的措施予以有效的规避。行文至此，笔者对地球和人类美好的未来充满了信心。