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《三联》:从通古斯、UFO到陨石坑


http://www.sciencehuman.com   科学人 网站 2004-09-08

 

  设想一下,如果月球上存在生命,或者在以后的漫长岁月中能够演化出生命,则35年前,阿姆斯特朗和奥尔德林在月球表面留下的几行足印,倘能幸而保存下来,于那些生命而言,意味着什么?
  很显然,这是一种人类的思维逻辑。正是在这种思维逻辑的主导下,一百年前通古斯上空的神秘大爆炸,层出不穷的UFO目击事件,几亿年前一颗小行星撞击地球留下的遗迹,才成为一直可以挑逗人类好奇心的新闻点。因为世界上的任何人都有可能以某种方式在太空留下什么痕迹,地球上的种种痕迹,也就可以因此找到更传奇的解释。
  我们在这个宇宙中是否孤独?这个问题归根到底,是人类寻求参照系的本能渴望。我们不希望自己最终是孤独的,但对于另外一个对等力量的存在,却既向往又恐惧。时间遥远,空间辽阔,留给普通人的通常只是想象。然而也有一些人,满怀希望,整装待发,发誓要从蛛丝马迹中寻求证据背后的意义。只是,这种寻求的举动和求到的答案,往往在现实的映射下,显得扭曲变形
  通古斯上空发生了什么?
  1908年6月30日,住在西伯利亚南部的居民看到一个比太阳更明亮耀眼的大火球划过天空,几分钟后,剧烈的冲击波将许多人震倒在地。后来,当想要一探究竟的人穿过丛林,来到爆炸发生地通古斯——一个人迹罕至的沼泽——时,他们发现,800平方英里粗可合抱的树木都朝着与爆炸中心相反的方向齐齐倒下。但奇怪的是,爆炸中心既没有陨石坑,也没有陨石碎片。
  1908年,在这个动荡的世界上曾经发生过众多改变了历史的大事:奥地利吞并波黑,土耳其苏丹被迫退位,保加利亚宣布独立,人类首次踏上北极点,“金元外交”开始出现在政治舞台上,第一座摩天大楼在纽约建成,波斯湾发现石油,一位美国军人成为首个因飞机失事而遇难的乘客……然而,近一个世纪后,还能够成为人们关注焦点的,恐怕却只有通古斯上空的这团火球。
  8月12日,法新社援引俄罗斯《真理报》报道,俄科学家声称,已经在通古斯地区找到了“一个属于地外文明的装置”,从而解释了“20世纪最大的科学谜题之一”。由尤里·拉布维(Yuri Labvin)率领的这支“通古斯太空现象”(Tunguska Space Phenomenon)研究小组,从7月下旬开始进入通古斯,在那里搜寻外星生命与通古斯爆炸之间联系的证据。7月29日,在接受《真理报》采访时,拉布维明确指出,“我们要找出证据,证明不是陨星撞击了地球,而是一架不明飞行物(UFO)”。
  搜寻的结果是富戏剧性的。一个多星期后,嗖的一声,想要的证据跳出来了。果然有外星人,而且根据证据演绎出的故事悲壮如电影:当一颗巨型彗星撞向地球时,外星飞船为了使地球生命免于毁灭,决定与它同归于尽。这场天地大冲撞的余波,就是通古斯大爆炸。这些原始素材再经改头换面,就成了新浪网上的科学头条“俄科学家在神秘大爆炸地区发现外星飞船残骸”、“通古斯现象引发对牛顿万有引力定律严重挑战”。
  然而,这一切是真的吗?
  可疑的UFO
  一个机械装置,一个大金属块,以及几年前拉布维宣布在通古斯地区找到的两枚螺栓,这些就是UFO存在的证据?夏威夷大学的天文学家大卫·朱维特(David Jewitt)在写给本刊记者的回信中说,它们是非常可疑的,而且几乎可以肯定“不属于飞船的一部分”,因为从公布的照片看来,这些零件上竟没有摩擦的痕迹。
  荷兰天文历史学家吉尔特·萨森(Geert Sassen)也认为,这些零件很可能与1908年通古斯大爆炸一点关系都没有。他的看法是,“他们找到的可能只是东方号(Vostok)飞船第5次试飞时留下的一些小东西”。1960年底,载有两只狗的“东方号”在离通古斯大爆炸地点不远处的通古斯河附近着陆,因为距离发射中心有3500多公里,当时的研究人员找到飞船后只是破坏了飞船的自毁系统,带走上面的狗乘客,余下的都弃置不顾。“况且,一直以来,通古斯地区就是前苏联和俄罗斯频繁进行太空试验的地区。”
  其实,虽然公众的视线中,几乎没有目击者的通古斯大爆炸颇有不能以常理解释的神秘之处,但在主流研究者看来,借助现代的计算机模拟技术和关于陨石的基本常识,通古斯大爆炸留下的疑点并不多。
  在对通古斯大爆炸进行了长达10年的调查后,罗伊·盖伦特(Roy Gallant)2002年出版了一本专著。种种证据显示,通古斯上空的爆炸物很可能是一个彗星核,也不排除有小行星的可能性。它在距离地面8公里的地方发生爆炸,强度接近2000万吨TNT炸药。除了这个已经被主流研究者一致接受的结论,前苏联和俄罗斯研究者也曾试图提出过多种假说,如“黑洞说”、“外星飞船说”、“反物质说”等等。但这些假说都存在着致命漏洞:除了在大众媒体上真假难辨的宣传炒作,假说的提出者一直没能提出过让人信服的、依据已证实的科学原理解释得通的证据。一个研究小组用计算机模拟了最新提出的“UFO撞击陨星说”,结论是,假如这个说法是真的,通古斯附近的树木都应该倒向与事实上完全不同的方向。
  UFO VS.陨石坑
  种种怀疑和假说的纷纷出炉,与爆炸中心没有发现陨石残片有直接关系。但正如天文学家、科普作者詹姆斯·奥伯格(James Oberg)在《UFO和外太空之谜》一书中写到的,在地球46亿年的历史中,曾经多次被小行星和彗星撞击,可是与人们一般的想象不同,并不是一次强度足够大的陨石撞击就一定会形成陨石坑或留下陨石碎片。
  “当小行星或彗星以极快的速度冲入大气层时,绝大部分质量都因摩擦作用而气化,但冲击力却不会减弱。就像从很高的楼顶扔下一个铁球,在铁球尚未着地之时,它周围的气流便会在松软的浮土上留下一个浅坑,对于从太空中高速下落的陨星来说,这个气流的冲击力更是极为巨大。所以,有时候在一个很大的陨石坑中,真正的陨石才不过拳头大小。”
  然而,如果上面提到的已经是学界的某种共识,前苏联和俄罗斯的科学家们为什么又会如此不遗余力地推销UFO说呢?
  “无论是在美国还是在俄罗斯,曾经一度,UFO都是用来掩饰绝密军事行动的极好借口。”奥伯格说。1947年美国的罗斯韦尔飞行器事件是一个很好的例子,当“气象探测气球”的幌子被公众识破后,美国官方默认了种种关于UFO的猜测,直至半个世纪后才公布真相。这段历史曾经变成了许多科幻作品的素材。在前苏联,1967年到1968年间是UFO热最疯狂的时候。但根据后来的调查,那些公众看到的新月形飞船并不是当时苏联科学家共同发表声明宣称“不可解释的”外星飞船,而是从太空轨道返回地面的一系列试验核弹头。而流行在互联网上的UFO目击事件,绝大多数都与冷战期间美苏的秘密军事行动有关。
  关于UFO是否存在,美国空军公布的《不明飞行物和美国空军蓝皮书计划》报告和NASA的《美国政府和不明飞行物》报告给出的可能是最值得信任的结论:迄今为止,没有证据表明地球或太空环境中存在某种地外运载工具。从公布的资料看,从70年代开始,美国官方已经停止了对UFO的调查研究投入。亚利桑纳大学月球与行星实验室的大卫·克林(David Kring)指出,“与其浪费时间与金钱去寻找那些虚无缥缈的UFO,不如把目光转向真正的天外来客给我们留下的名片”。这里的“名片”,指的是陨石坑。
  为什么对陨石坑着迷?
  在大卫·克林的宏伟计划中,搜寻地球上的每一处陨石坑,将它们的结构、成因、演变历史一一记录在案,是一件最有意义的事。从1985年起,加拿大天然资源管理局(Natural Resources Canada)下属的加拿大地质勘探部曾经对全球的陨石坑状况进行了大规模的资料汇集,后来,该项目转由新布伦维克大学行星及太空科学中心接手。这一项目的成果,便是一份详尽的世界陨石坑分布图。然而,不满于以往主要停留在资料收集整理阶段的工作,美国、英国、加拿大的一些科学家正在着手发起一个各国合作的大型项目,对全世界的陨石坑进行实地勘查。
  “许多人并不知道,我们的地球曾经承受过次数10倍于月球的天体撞击,在地表先后留下300多万个直径从1公里到1000公里大的陨石坑。然而,因为板块潜没、造山运动、火山爆发、水流冲击和风化等地质变化,现在全世界能找到的陨石坑只有160多个。”克林指出。但这160多个陨石坑,却可能藏着解答地球上生命起源、动植物进化和灭绝、人类未来的命运等难题的线索。
  上个月去世的“DNA之父”、双螺旋结构发现者之一的弗朗西斯·克里克,在他最后的几十年中,一直在思索生命起源问题。根据他的推测,并不排除最初的DNA来自外星陨石的可能性。如果说这还只不过是一种假想,许多科学家已经在实验室中模拟出,当流星穿过大气层落入海洋时,释放出的巨大热量很可能促成了无机物向有机物转化的关键的第一步。位于墨西哥犹卡坦半岛(Yucatan Peninsula)的Chicxulub陨石坑也是科学家格外关注的研究对象。它被认为是6500万年前包括恐龙在内的白垩纪大灭绝之谜的答案所在。
  “即使你是个只关心股价变化的财迷,对搜寻陨石坑的关注也可能会给你带来发财的机会。”克林调侃道。“我们已经证实,正是18.5亿年前的一次大规模陨石坠落,才给今天加拿大的萨德伯里地区带来的丰富的铜-镍合金储量。在许多其他的地方,陨石坑的存在,也就意味着相当数量的石油和天然气的存在。”■
  中国没有陨石坑◎于萍
  采访中国科学院国家天文台的刘建中教授,是为了了解中国陨石坑的分布情况。但得到的答案却是:“迄今为止,中国没有发现陨石坑。”
  这个答案让人有些吃惊,也似乎与印象中的结果不同。旅游网站上对位于海南白沙黎族自治县内的“白沙陨石坑”有这样的介绍:“白沙陨石坑是我国发现的第一个陨石坑,比著名的美国亚力桑那坑和苏联的爱沙尼亚的年代都久,乃是距今70万年前一颗小行星坠落此处爆炸形成。”而1995年,中国地质科学院矿床所副研究员吴思本通过对香港地区的岩石标本研究分析,发现从香港岛的西部到南部有一个冲击熔融岩状体存在,从而认定香港坐落在一个直径达11千米的巨型陨石坑里。这一新闻在当时也是轰动一时。
  刘建中教授对此一笑,说:“这里有误解。我们首先要清楚两个概念,陨石和陨石坑。”根据刘教授的介绍,陨石通常被认为是小行星、行星、大的卫星在运行中彼此碰撞、破裂而产生的碎块。它们以星际尘埃的形式弥漫在宇宙空间中,如果被地球的引力捕获,吸向地球,便形成陨星。当它们以极快的速度进入地球浓密的大气圈时,大多数陨星与大气发生摩擦、生热、发光而汽化,但仍有一部分残留下来落到地表,这就是在我们在地表发现的陨石。依据陨石本身所含的化学成分的不同,大致分为三种类型:铁陨石,也叫陨铁,它的主要成分是铁和镍;石铁陨石,也叫陨铁石,这类陨石较少,其中铁镍与硅酸盐大致各占一半;石陨石,也叫陨石,主要成分是硅酸盐,这种陨石的数目最多。
  陨石坠落到地球表面的情景很壮观。由于陨石是闯入地球大气层的较大的地外星体,密度都比较高,因而速度很快。与大气层摩擦过程中陨石的表面温度很高,有可能引起自爆和冲击波。以1976年3月8日发生在吉林省北部的陨石雨为例。当时陨石雨涉及范围达几百平方公里,陨石进入大气层后,表面产生大约3500℃的高温,周围空气的温度高达20000℃,陨石还在高空破裂,崩解碎块,坠落如雨。
  一般认为,陨石撞击地球表面,由冲击波的力量形成的环形结构就是陨石坑。但刘建中教授说,这是不准确的:“判断一个地表环形结构是不是陨石坑,有一个综合的标准,要经历复杂的过程。‘陨石坑’的名号不是随便贯以的。”根据刘教授的介绍,陨石坑的判断标准主要有以下几个:
  首先是地表有环形结构。这个结构必须是陨石撞击地表的冲击波造成的,并没有经过破坏。由于地壳变化和侵蚀作用,陨石坑有可能逐渐消失,露出陨石,形成陨石山。比如我国沈阳地区就有这样的陨石山,当地的陨石是距今19亿年前坠落的,是我国目前已发现的最古老的陨石。
  第二就是这个环形结构的大小。一般定义为“陨石坑”的环行结构直径都超过30公里。位于海南的“白沙陨石坑”直径只有3.7公里,并不是严格意义上的陨石坑。
  第三个形态上的要求是环形结构中央必须有“中央锥”,又叫做“冲击锥”。它是由于陨石冲击产生强烈的应力波所造成的一种圆锥形的岩石碎片。从形态结构上来说,中央锥是判断一个环形结构是否为陨石坑的关键特征。我国目前发现的许多地表环形结构,都因为没有中央锥而被排除为陨石坑。
  第四个因素由地表环形结构下方岩石的形态决定。陨石撞击地表时,高温会熔化地表的岩石,熔化后残留下的岩石表面,会有撞击时冲击波形成的“冲击纹”。而且陨石的冲击波还会导致残留岩石晶体结构的变化。这可以说是陨石坑最独特的特征。陨石坑与火山口的区别,主要就是通过深钻和地球物理勘测检验坑下岩石,没有形成“冲击纹”的可初步认定为火山口,因为火山爆发释放的压力低于陨石撞击的压力。
  再一个特征就是环形结构区域土壤成分上异化。陨石作为地外物质,含有大量地壳中没有的物质。陨石坑区域的土壤内会含有某种特殊矿物质,这与陨石所含的化学成分有关。这个特征也是区分陨石坑与火山口的一个重要因素。
  这是刘建中教授所介绍,判断一个地表环形结构是否为陨石坑的几项主要标准,根据考察地的地貌特征,还可能会有其他一些补充标准,而所有标准必须综合考虑。“由此,我们可以看出,发现陨石坑的过程非常艰难和复杂。”刘教授说,“简单地说,分为这样几个步骤:首先要发现环形结构;然后进行实地考察,采集样本;之后还要对考察结果进行分析论证。经过一系列的工作,才能判断一个环形结构是否为陨石坑。”
  “我们经过多年的考察、论证,认定中国目前发现的地表环形结构都不是陨石坑。”刘教授对这一结果深感遗憾,根据他的介绍,我国曾在80年代有过一次发现陨石坑的高潮。就是由那位判定香港位于一个巨型陨石坑内的吴思本研究员引发。当时他向中国科学院国家天文台提交了一系列研究报告,认为中国境内已经发现40多个陨石坑。后经过国家天文台地质专家的一一考察、论证,因为不符合陨石坑的综合判断标准,而被一一否定了。此后吴思本提出的“香港环形构造陨石坑论”也因为缺乏地质学依据,而未被认定。从90年代初期,国家天文台在海南、吉林、云南等地进行了多次考察,却没有发现一个陨石坑。
  我国有关于流星和陨石的最早文字记录。《竹书纪年》记载着:“夏禹八年,夏六月,雨金于夏邑。”这是对公元前21世纪发生在河南的铁陨石流星雨的记载。而《史记·秦本纪》记载着公元前211年“有坠星下东郡,至地为石”,对陨石进行了更确切的记录。我国大部分省份也都有发现陨石的记载,其中吉林的石陨石、新疆的大陨铁,与美国的巴林杰陨石、澳大利亚的默其逊碳质陨石一道闻名世界。但在陨石坑的发现上,我国依然是空白。对于这一结果,刘建中教授在采访过程中,数次使用“太遗憾”来形容。在采访结束时,刘教授说:“陨石坑的发现规律,与一个区域的地质地貌有关,但也要受科研能力与经费的影响。”

来源:《三联生活周刊》

 

[此文引自人民网 未经证实]
  

  

  

   

 

 

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