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根据NASA的科学家进行轨道验算后测定,一颗临时编号为2004MN4,又称阿波菲斯的小行星,将于2029年4月13日与地球相撞。这颗直径390米的小行星,在太阳周围的运动周期为323天,质量为4200万吨,运行轨道速度为45千米/秒。届时,撞击产生的总能量为广岛原子弹爆炸所产生能量的11万倍。NASA将其撞击地球的概率设定为托里诺等级4级,即撞击概率为1/300。
但是,据英国开放大学的陨星专家莫妮卡·格拉迪与英国贝尔法斯特女王大学的天文学家艾伦·菲茨西蒙分别测定,认为该行星将于2029年4月从地球近地轨道3万千米的高空,与地球擦肩而过(这比地球同步轨道卫星3.6万千米的高度还要低)。这颗小行星在撞毁多颗地球卫星之后,受到地球引力的吸引,会像1994年7月16日~22日临近木星的“苏梅克一列维9”号彗星一样,在地球轨道的运行中被突然拉回来,或改变原来的轨道,并于2036年4月13日撞击地球。他们认为其撞击概率为1/37,撞击托里诺等级8级(最高撞击概率为托里诺等级10级)。
这一结果同样被俄罗斯的台肖尔等天文学家认可。他们认为,如果撞击点在欧洲会有两个西欧国家消失;如果撞在美国得州或纽约,同样会使这两个地方荡然无存。
该行星于2004年6月19日被发现,之后突然消失,6个月后再次被发现。2029年1月,欧洲、南美洲、非洲、亚洲地区的人们将在每天都可以看到它像金星一样闪耀在夜空。
因为撞击的危险如此之大,科学家们提出几种预防该行星撞击及存续人类文明的方法,概括地讲可分为:
方式之一,爆破说。这种方法就如《天地大冲撞》中所述的过程一样,用定向火箭安排机器人附着于该行星的表面,并安装核弹将其摧毁。但也有科学家认为这种方式不可取。他们认为,被摧毁的小行星碎块,将如放烟花一样,从太空落向地球表面。根据常用数据推测,每1千克陨石产生的冲击当量相当于175千克的TNT烈性炸药所产生的能量。这样大范围的陨石雨从天而降,仍然免不了落在有些人口稠密的地区,引起核放射污染和大量小陨石炸弹的大范围冲击破坏,造成极大的双重危害。但肯定这一方式的科学家认为,这样做的好处是在更大范围内,不会造成地球生态系统的崩溃性灾难,不会造成人口及人类文明的全球性损失。
方式之二,拖拽说。这种方式的代表是美国华裔宇航员卢杰,其要点是发射同步运载火箭或飞船,用精确制导的方式,在小行星表面选定一个切入点,把该小行星一点一点地拖出地球的引力范围。据说,在现有的轨道上施加40万千克的外力,即可产生1.23千米/日的轨道偏移。但这个偏移的力必须持久作用1年~2年以上,否则,它将还会慢慢地被地球引力拉回来,在未来造成灾难。该方法的难点在于:因为该行星的质量和体积在太空中太小,难以定位;因为受地球轨道引力范围(约为6000万千米)和其他行星引力的影响,该行星在运行中不断自转着翻滚,选切入点较难;另外,这样的做法,耗资将达1000亿美元,每月的运行费用也将在10亿~50亿美元。这样的开销虽比一场海湾战争的花费少一大截,但从各国的财力状况来看,目前还没有哪一个国家愿意承担或分担这笔费用。
第三种方式,被动接受式前提下的自我保护行动。为了预防小行星撞击等重大自然灾害事件的发生,很多国家都有了自己的对策。挪威政府已经宣布:在北极圈斯匹次卑尔根岛的永久冻土带上开始建设全世界最大的种子库。数万种不同农作物品种的种子将储存在那里,众多农作物未来的命运都将掌握在这个种子库的手中。这一工程在2006年8月已经由挪威、芬兰等八个欧洲小国开始奠基并承建,又名为“人类末日的种子基因库工程”。
具体做法是将数万种(约200万粒)各类植物的种子以及不同农作物品种的种子储存在那里,包括小麦、玉米、豆类等,这样即便有小行星撞击或核战争爆发双重灾难来临,种子库也会毫发无损。挪威为这次种子库的建设提供了3000万挪威克朗(约为500万美元)的资金。作为与世界粮农组织的合作项目,该项目也得到了全球农作物多样性基金会的资助。
正在筹建的“种子库”是一个恒温系统,等小行星撞击(或核战争)结束之后,用来修复或承接新的人类文明。这一种子库将于2007年12月建成并投入使用。届时,发展中国家的研究机构也能使用该库的资源。
这显然是一个好消息,尽管,这种方式显然有些“小家子气”。因为科学家认为,这200万颗种子到天灾过后,每一颗种子会比钻石更珍贵,它们会成为“金苹果”之战的导火索。在未来各种资源枯竭时,幸存到最后的人们会为谋取这200万颗种子而不择手段,其手段将比美国攻打伊拉克更激烈、粗暴。这种糟糕的结局出现的概率会达到90%以上,按人类现有的道德标准和行为准则去衡量,至少目前还没有人说“不”! 第四种方式,逃避式或称星际移民式。这是英国天文物理学家霍金提出的。在小行星撞击未发生以前,在月球、火星或其他类地行星上,建立人类殖民地,把现有人类文明的一部分移到其他行星。虽然,这种方式比较稳妥,但太理想化。
据美国的媒体透露,到2020年,人类才有望建立一个只容纳200人的月球基地,同时,才有望开始发射到火星的载人飞船。而火星飞船一个来回要一年多的时间,每次也只能搭5人~lO人。以现在阿波菲斯的危机来看:从2020年第一批火星人出发,至2029年阿波菲斯撞击地球,到达火星的总移民人数还不足100人;加上2020年到达月球定居的地球人类,月球移民和火星移民总数也只有2000人左右(暂时可以这样假定)。
而且,以现在的科技要支持这2000人的外星生存,要比美国驻海外的全部兵力的财政支出高出10倍~15倍,为每年5000亿~15 000亿美元!这笔财政支出与全人类获得生存的几率相比,也确实有点昂贵,暂难于施行。
这样,我们又要回到阿波菲斯小行星的身上来。假如阿波菲斯真的撞到地球上,将在地球上造成多大的灾难,我们现在或者撞击后该怎么办?
我们来看看“苏梅克一列维9”号彗星轨道的变化过程:
1993年3月24日,天文学家在海尔天文台通过一架46厘米的施密特望远镜发现了“苏梅克一列维9”号彗星。该彗星从“施瓦斯曼·瓦赫曼3”号彗星群分裂出来后,早在1970年就开始绕木星运动。1992年7月8日经过近木点时,在木星近轨道的距离(109.83万千米),因木星强大的引力突然改变轨道并发生分裂,碎裂为22个亚核,并于两年后以65千米/秒的速度撞击在木星南纬45°左右。7块最大的彗核在木星上撞击出7个大的辐射坑,每个撞击坑的直径为1万千米以上,而最大的撞击痕为数万。木星约是地球的14倍,其质量:1.9×1030克,赤道半径:71 492千米,平均密度:1.33克/厘米3,表面 重力:22.88米/秒2,轨道速度:13.06千米/秒;而地球的质量是5.976×1027克,赤道半径:6378千米,平均密度:0.0034克/厘米3,表面重力:9.78米/秒2,轨道速度:29.79千米/秒。
从以上数据的比较中我们可以明确地看到,阿波菲斯小行星在2029年与地球接近,并被地球引力产生的扭矩撕碎,或在这之前的2007年5月~2008年5月,进入到地球的强引力区,并发生突然分裂或轨道改变的可能性非常之大。
这话听起来虽然有点逆耳,但是,按现在阿波菲斯的运行轨道速度和质量来分析,在2029年或更近一点的时间,撞击地球的可能性是存在的,我们不可怀有侥幸心理,更不要总寄希望于其他国家,而应该积极地寻找对策。为防患于未然,我们不妨对阿波菲斯撞击地球后的成灾过程和受灾范围进行一次风险评估,看看阿波菲斯撞击地球后,它在地球上造成的灾难会有多大?对地球的生态系统会造成多大的危害?对人类的文明会产生多大的影响?
阿波菲斯现在的总质量为4200万吨,轨道速度为45千米/秒,随着与地球的接近,其轨道速度还在不断增大。按1千克陨石冲击当量值相当于175千克TNT炸药的热量比值可测算出,它以现在的轨道速度与地球迎面相撞,产生的撞击能量是广岛原子弹的11万倍;能量冲击所产生的突变效应当然也是巨大的。
如果阿波菲斯在2029年4月或2036年4月落入日本千岛群岛海域的内海,在海洋中溅起的海浪将会达到800米~1200米。高达200米的涌,会像一道道水墙,在波及3500千米以外的海洋沿岸后,仍然高达40米以上。
应该注意的是,因为阿波菲斯的直径达到390米,按溅落物与水波的动量转化(应为正常重力加速度下的3倍~5倍),阿波菲斯撞击海洋的浪涌高度为1127米。而海啸的推进速度在6000米以上的深海中为800千米/小时;3000米以下为240千米/小时~480千米/小时;从日本千岛海域到中国华东地区或太平洋海域同区域的时间为7小时~9小时;冲击区内1000千米内的飞溅海啸以三四倍于音速的速度(580米/秒~660米/秒的速度),形成1500平方千米~1700平方千米的大范围直接降水;形成的水汽和高压水汽会将水汽旋涡带入到1.5万米~1.8万米的高空,形成大范围、持续一周以上的特大暴雨。
在海啸、降水、降温、雪灾、雹灾、飓风和电磁波紊乱、环境污染的多重灾害的危害下,在撞击点周围270千米以内的海域、陆域中,人们的生产和生活系统将无一幸存;方圆1800千米~2500千米地区的文明体系损坏率将在60%以上。全球的通讯和气象卫星将无法正常工作,同时,通讯、医疗、物资供应、治安、运输等系统也会受到严重影响。
同时,无论阿波菲斯落在海洋还是陆地,都将会引发地质板块震动甚至断裂,引发火山的大量喷发。石油、煤炭、矿石、冶金行业将会面临因地质变化而引发的行业性亏损或倒闭。矿难、井喷、火山喷发和破坏性地震,将成为人类生存的大敌。
但是,据英国开放大学的陨星专家莫妮卡·格拉迪与英国贝尔法斯特女王大学的天文学家艾伦·菲茨西蒙分别测定,认为该行星将于2029年4月从地球近地轨道3万千米的高空,与地球擦肩而过(这比地球同步轨道卫星3.6万千米的高度还要低)。这颗小行星在撞毁多颗地球卫星之后,受到地球引力的吸引,会像1994年7月16日~22日临近木星的“苏梅克一列维9”号彗星一样,在地球轨道的运行中被突然拉回来,或改变原来的轨道,并于2036年4月13日撞击地球。他们认为其撞击概率为1/37,撞击托里诺等级8级(最高撞击概率为托里诺等级10级)。
这一结果同样被俄罗斯的台肖尔等天文学家认可。他们认为,如果撞击点在欧洲会有两个西欧国家消失;如果撞在美国得州或纽约,同样会使这两个地方荡然无存。
该行星于2004年6月19日被发现,之后突然消失,6个月后再次被发现。2029年1月,欧洲、南美洲、非洲、亚洲地区的人们将在每天都可以看到它像金星一样闪耀在夜空。
因为撞击的危险如此之大,科学家们提出几种预防该行星撞击及存续人类文明的方法,概括地讲可分为:
方式之一,爆破说。这种方法就如《天地大冲撞》中所述的过程一样,用定向火箭安排机器人附着于该行星的表面,并安装核弹将其摧毁。但也有科学家认为这种方式不可取。他们认为,被摧毁的小行星碎块,将如放烟花一样,从太空落向地球表面。根据常用数据推测,每1千克陨石产生的冲击当量相当于175千克的TNT烈性炸药所产生的能量。这样大范围的陨石雨从天而降,仍然免不了落在有些人口稠密的地区,引起核放射污染和大量小陨石炸弹的大范围冲击破坏,造成极大的双重危害。但肯定这一方式的科学家认为,这样做的好处是在更大范围内,不会造成地球生态系统的崩溃性灾难,不会造成人口及人类文明的全球性损失。
方式之二,拖拽说。这种方式的代表是美国华裔宇航员卢杰,其要点是发射同步运载火箭或飞船,用精确制导的方式,在小行星表面选定一个切入点,把该小行星一点一点地拖出地球的引力范围。据说,在现有的轨道上施加40万千克的外力,即可产生1.23千米/日的轨道偏移。但这个偏移的力必须持久作用1年~2年以上,否则,它将还会慢慢地被地球引力拉回来,在未来造成灾难。该方法的难点在于:因为该行星的质量和体积在太空中太小,难以定位;因为受地球轨道引力范围(约为6000万千米)和其他行星引力的影响,该行星在运行中不断自转着翻滚,选切入点较难;另外,这样的做法,耗资将达1000亿美元,每月的运行费用也将在10亿~50亿美元。这样的开销虽比一场海湾战争的花费少一大截,但从各国的财力状况来看,目前还没有哪一个国家愿意承担或分担这笔费用。
第三种方式,被动接受式前提下的自我保护行动。为了预防小行星撞击等重大自然灾害事件的发生,很多国家都有了自己的对策。挪威政府已经宣布:在北极圈斯匹次卑尔根岛的永久冻土带上开始建设全世界最大的种子库。数万种不同农作物品种的种子将储存在那里,众多农作物未来的命运都将掌握在这个种子库的手中。这一工程在2006年8月已经由挪威、芬兰等八个欧洲小国开始奠基并承建,又名为“人类末日的种子基因库工程”。
具体做法是将数万种(约200万粒)各类植物的种子以及不同农作物品种的种子储存在那里,包括小麦、玉米、豆类等,这样即便有小行星撞击或核战争爆发双重灾难来临,种子库也会毫发无损。挪威为这次种子库的建设提供了3000万挪威克朗(约为500万美元)的资金。作为与世界粮农组织的合作项目,该项目也得到了全球农作物多样性基金会的资助。
正在筹建的“种子库”是一个恒温系统,等小行星撞击(或核战争)结束之后,用来修复或承接新的人类文明。这一种子库将于2007年12月建成并投入使用。届时,发展中国家的研究机构也能使用该库的资源。
这显然是一个好消息,尽管,这种方式显然有些“小家子气”。因为科学家认为,这200万颗种子到天灾过后,每一颗种子会比钻石更珍贵,它们会成为“金苹果”之战的导火索。在未来各种资源枯竭时,幸存到最后的人们会为谋取这200万颗种子而不择手段,其手段将比美国攻打伊拉克更激烈、粗暴。这种糟糕的结局出现的概率会达到90%以上,按人类现有的道德标准和行为准则去衡量,至少目前还没有人说“不”! 第四种方式,逃避式或称星际移民式。这是英国天文物理学家霍金提出的。在小行星撞击未发生以前,在月球、火星或其他类地行星上,建立人类殖民地,把现有人类文明的一部分移到其他行星。虽然,这种方式比较稳妥,但太理想化。
据美国的媒体透露,到2020年,人类才有望建立一个只容纳200人的月球基地,同时,才有望开始发射到火星的载人飞船。而火星飞船一个来回要一年多的时间,每次也只能搭5人~lO人。以现在阿波菲斯的危机来看:从2020年第一批火星人出发,至2029年阿波菲斯撞击地球,到达火星的总移民人数还不足100人;加上2020年到达月球定居的地球人类,月球移民和火星移民总数也只有2000人左右(暂时可以这样假定)。
而且,以现在的科技要支持这2000人的外星生存,要比美国驻海外的全部兵力的财政支出高出10倍~15倍,为每年5000亿~15 000亿美元!这笔财政支出与全人类获得生存的几率相比,也确实有点昂贵,暂难于施行。
这样,我们又要回到阿波菲斯小行星的身上来。假如阿波菲斯真的撞到地球上,将在地球上造成多大的灾难,我们现在或者撞击后该怎么办?
我们来看看“苏梅克一列维9”号彗星轨道的变化过程:
1993年3月24日,天文学家在海尔天文台通过一架46厘米的施密特望远镜发现了“苏梅克一列维9”号彗星。该彗星从“施瓦斯曼·瓦赫曼3”号彗星群分裂出来后,早在1970年就开始绕木星运动。1992年7月8日经过近木点时,在木星近轨道的距离(109.83万千米),因木星强大的引力突然改变轨道并发生分裂,碎裂为22个亚核,并于两年后以65千米/秒的速度撞击在木星南纬45°左右。7块最大的彗核在木星上撞击出7个大的辐射坑,每个撞击坑的直径为1万千米以上,而最大的撞击痕为数万。木星约是地球的14倍,其质量:1.9×1030克,赤道半径:71 492千米,平均密度:1.33克/厘米3,表面 重力:22.88米/秒2,轨道速度:13.06千米/秒;而地球的质量是5.976×1027克,赤道半径:6378千米,平均密度:0.0034克/厘米3,表面重力:9.78米/秒2,轨道速度:29.79千米/秒。
从以上数据的比较中我们可以明确地看到,阿波菲斯小行星在2029年与地球接近,并被地球引力产生的扭矩撕碎,或在这之前的2007年5月~2008年5月,进入到地球的强引力区,并发生突然分裂或轨道改变的可能性非常之大。
这话听起来虽然有点逆耳,但是,按现在阿波菲斯的运行轨道速度和质量来分析,在2029年或更近一点的时间,撞击地球的可能性是存在的,我们不可怀有侥幸心理,更不要总寄希望于其他国家,而应该积极地寻找对策。为防患于未然,我们不妨对阿波菲斯撞击地球后的成灾过程和受灾范围进行一次风险评估,看看阿波菲斯撞击地球后,它在地球上造成的灾难会有多大?对地球的生态系统会造成多大的危害?对人类的文明会产生多大的影响?
阿波菲斯现在的总质量为4200万吨,轨道速度为45千米/秒,随着与地球的接近,其轨道速度还在不断增大。按1千克陨石冲击当量值相当于175千克TNT炸药的热量比值可测算出,它以现在的轨道速度与地球迎面相撞,产生的撞击能量是广岛原子弹的11万倍;能量冲击所产生的突变效应当然也是巨大的。
如果阿波菲斯在2029年4月或2036年4月落入日本千岛群岛海域的内海,在海洋中溅起的海浪将会达到800米~1200米。高达200米的涌,会像一道道水墙,在波及3500千米以外的海洋沿岸后,仍然高达40米以上。
应该注意的是,因为阿波菲斯的直径达到390米,按溅落物与水波的动量转化(应为正常重力加速度下的3倍~5倍),阿波菲斯撞击海洋的浪涌高度为1127米。而海啸的推进速度在6000米以上的深海中为800千米/小时;3000米以下为240千米/小时~480千米/小时;从日本千岛海域到中国华东地区或太平洋海域同区域的时间为7小时~9小时;冲击区内1000千米内的飞溅海啸以三四倍于音速的速度(580米/秒~660米/秒的速度),形成1500平方千米~1700平方千米的大范围直接降水;形成的水汽和高压水汽会将水汽旋涡带入到1.5万米~1.8万米的高空,形成大范围、持续一周以上的特大暴雨。
在海啸、降水、降温、雪灾、雹灾、飓风和电磁波紊乱、环境污染的多重灾害的危害下,在撞击点周围270千米以内的海域、陆域中,人们的生产和生活系统将无一幸存;方圆1800千米~2500千米地区的文明体系损坏率将在60%以上。全球的通讯和气象卫星将无法正常工作,同时,通讯、医疗、物资供应、治安、运输等系统也会受到严重影响。
同时,无论阿波菲斯落在海洋还是陆地,都将会引发地质板块震动甚至断裂,引发火山的大量喷发。石油、煤炭、矿石、冶金行业将会面临因地质变化而引发的行业性亏损或倒闭。矿难、井喷、火山喷发和破坏性地震,将成为人类生存的大敌。