文/李唐 王彬文
《大科技》杂志2004年11月号封面
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震惊世界的彗木相撞
1993年3月24日,美国天文学家尤金.苏梅克和卡罗琳.苏梅克以及天文爱好者戴维.列维,利用美国加州帕洛玛天文台的46厘米天文望远镜发现了一颗彗星,遂以他们的姓氏命名为苏梅克-列
维9号彗星。这颗彗星被发现一年零两个多月后,于1994年7月16日至22日,闯入太阳系,在靠近木星的时候,受木星强大潮汐力的影响,被分解成21颗碎片,以每秒60公里速度,如21颗高速运动的弹头,连续向木星迅猛地撞击,产生了一连串震撼宇宙的大爆炸,所产生的能量比广岛原子弹还要大上100亿倍!这次撞击被称为“世纪之吻”,人们为这次可怕的撞击深感震惊。
天文学家们推测,这颗彗星环绕木星运行大概已有一个多世纪了,由于它距离地球太遥远、亮度太暗淡而久久未被发现。据当时推测,太阳系外围有一个由数十亿颗彗星构成的彗星带,由于过往星体产生的引力摄动的原因,不时有一些彗星脱离彗星带而进入太阳系。有的彗星像匆匆过客,只是从太阳系掠过,然后再回到外层空间,有的彗星则像哈雷彗星一样被吸进太阳系轨道作周期性运行。苏梅克-列维9号彗星就是被木星轨道捉住的一个“不速之客”。
天文学家们通过天文望远镜,看到木星表面升腾起宽阔的尘云,高温气体直冲至1000公里的高度,并在木星上留下了如地球大小的撞击痕迹。在彗木相撞前的一段时间里,木星发出的强电磁波比平时强9倍,撞击时溅落点温度瞬间上升到上万摄氏度。
哈勃望远镜拍下了木星被撞击后的照片。从照片中可以看出,撞击后物质喷射而出,然后飞落而下,形成了一个大黑环,这个碰撞大黑环在木星大气中持续几周的时间。这次碰撞引起了激烈的高温和化学反应,生成了氢氰化合物,这些化合物存留在木星大气中,并在以后的几年里四处扩散。彗星同时也留下了大量的一氧化碳和水,通过太阳光线的照射,科学家们相信,它们已经和木星大气中的物质发生反应生成了二氧化碳。
这次撞击所影响的木星范围和地球大小相当,这样的碰撞要是发生在地球上,会造成全球性破坏。
就在大家庆幸好在被撞击的不是我们人类所居住的地球时,接踵而来的消息却又让人们陷入了巨大的恐慌和绝望之中,因为地球也将面临着比木星更为恐怖的彗星大冲撞!
一次极其特殊的紧急“反恐”会议
前不久,在美国召开了一次极为特殊的紧急“反恐”会议,这是一次世界性的、级别非常高的会议。但是,与以往的反恐会议有着十分明显不同的是,参加会议的人员并非各国情报和军警部门的首脑,而是来自各国的著名科学家,而且会议讨论的主要议题不是如何对付那些极端好战的、丧心病狂的宗教狂热分子,而是来自地球以外的入侵者。这些入侵者也不是所谓的外星人,而是一些行踪诡秘、变化莫测的彗星。会议研究并分析了历史上曾经发生的许多次彗星对太阳系行星的大撞击,如1974年对木星的大撞击,并对近期将可能对地球产生威胁的彗星的运行轨道进行了预测。此次会议达成了一个共识:在不久的将来,彗星将可能是我们地球和人类最为危险和可怕的敌人,是21世纪20大威胁之首,它们带给我们地球的灾难将是毁灭性的!因此,人类应该携起手来,万众一心,把对彗星的观测、研究和防范当作天文学的重中之重,采取积极有效的措施,御敌于“国门”之外!
实际上,人类对于彗星的恐惧和警惕,已是由来已久。且不说非常久远的6500万年前那场造成恐龙灭绝的大碰撞,就是在现代,彗星也一直是深深笼罩于许多人心目中的、挥之不去的恐怖魔影:1910年,哈雷彗星回归时,曾有人预言它将和地球相撞,以致在一段时间里,许多人忍受不了巨大的恐惧压力而几近崩溃,甚至纷纷先行自杀。直到5月21日,地球安然通过了哈雷彗星由稀疏、松散的物质组成的彗尾,全世界才大大地松了一口气。1946年10月9日,佳尼考彗星掠过地球轨道,仅以十几万公里之差与地球擦肩而过,又让所有的人吓得心脏都要从胸口跳出来。至于斯维夫特彗星将在2126年和地球相撞的危险虽然后来证实完全是子虚乌有,但已着实把一些人吓得不轻。
为什么那些的看似很美丽动人,但离我们却非常遥远、平日难得一见的彗星,却会对我们造成这么大的威胁,让人们如此寝食不安、如临末日呢?
要想弄清这些问题,就得对彗星的前世今生有个详细的了解。
彗星的来源和轨道之谜
有人认为彗星主要生成和散布在太阳系内的天王星、海王星和冥王星之间。在46亿年前宇宙大爆炸之后,在现在的太阳系范围内,产生了一团由气体与尘埃构成的混沌的云气,这团云气或许受到超新星爆炸震波的压缩,开始缓慢旋转与坍缩成盘状,圆盘的中心就形成了年轻的太阳。盘面的云气颗粒相互碰撞,绝大多数的物质凝结成为行星与它们的卫星,再剩下的云气物质则凝结成彗星。
有人则认为彗星主要来自太阳系边缘彗星带,当太阳系形成之时,它的中心所产生的引力,并不能完全地吸引和束缚处于太阳系边缘大量的宇宙尘埃和气体星云等原始物质,因此这些物质仍处于原始位置,并因受到的压迫较轻而形成彗星,那里的彗星大约有100亿颗。人们也因此将这个由大量彗星构成的云系,称之为“奥尔特星云”。至于这个星云生成的原因,至今还无法完全说清楚,但有一点可以肯定的是,虽然该星云远离各行星系,但仍受到太阳吸引力的控制,因此不断有彗星从该星云进入太阳系内部。
至于彗星的轨道,有人认为它们主要受太阳的影响,大多数是极扁的椭圆,有些是?物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边,称为周期彗星;轨道为?物线或双曲线的彗星,终生只能接近太阳一次,而一旦离去,就会永不复返,所以称为非周期彗星,这类彗星或许原本就不是太阳系成员,它们只是来自太阳系之外的不速之客,无意中闯进了太阳系,尔后又义无反顾地回到茫茫的宇宙深处。周期彗星又分为短周期(绕太阳公转周期短于200年)和长周期(绕太阳公转周期超过200年)彗星。周期彗星以极缓慢的固定的速度绕太阳旋转。不过,在某种时候,由于彼此间的碰撞或是受到其它星系的吸引,它们的运行轨道也会发生改变,有的彗星的运行轨道会与太阳系中的某些行星相交,或是受到这些行星的引力吸引,造成彗星与行星的撞击,从而给被碰撞的行星造成程度不同的损伤。
还有一种较为离奇的说法,认为太阳有一颗伴星,许多彗星的轨道主要便是受这颗神秘伴星的影响。这颗伴星叫“复仇女神”,它的运行速度相当慢,约每隔300万年,会冲入彗星密集的奥尔特星云中,将许多彗星像赶小绵羊似地“赶”出奥尔特星云,“驱”往近日轨道,使地球受到彗星撞击。如今,正是又到“复仇女神”周期性出现的时候了。至于“复仇女神”是否存在?它是一颗恒星还是行星?到目前为止,人们还无法护清楚(关于“复仇女神”的更具体的介绍,可参阅本刊今年第8期的《诅咒太阳的“复仇女神”》)。