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人类能够避免恐龙灭绝的命运吗?
chrujun 2010-4-15 19:51
今年已经发生了几场导致人类伤亡惨重的地震,很多人因此认为2012年要发生大灾难,可能会导致人类灭绝。其实,对人类威胁最大的不是地震,而是小行星撞击地球。据《科学》杂志最近的报道:科学家已经确认,6500万年前的恐龙灭绝事件是由一颗直径约10公里的小行星撞击地球引起。 尽管人类已经有了高度文明,但要是碰到6500万年前类似的灾难,人类的灭绝极有可能无法避免,至少99%以上的人类会死亡,人类文明也有可能消失。 假设1000年后,一颗直径为10公里的小行星撞击地球,我们看看可能发生的灾难。 假设这颗小行星同样撞击到地球的海洋。小行星撞击地球后,会引发能量惊人的大爆炸,由此产生的海啸高度可达数百米。在海拔低于100米的广大平原地区生存的人类,基本上会在海啸袭击下丧生。 考虑大部分人口分布在平原地带,光是海啸就会造成70%以上的人类灭绝。 剩下的人类会生存下来吗? 答案是基本上会死亡。 首先,大爆炸产生的灰尘会挡住太阳光,导致地球温度下降。其次,小行星撞击地球会触发超级地震和超级火山,地球上的各地将出现火山爆发高潮。超级火山和超级地震会直接杀死一部分人类。更为可怕的,火山灰和大爆炸产生的灰尘会长时间挡住太阳光。没有了太阳光,已经主要依靠太阳能工作和生活的人类比其它动物更快遭受灭顶之灾。 幸存的城市因缺乏电力而变成一座座死城,车动不了,饭无法做,也没有水喝。城市文明会在小行星撞击地球后一个月内消失。 农村的农民会幸存更久一点,但绝大部分会在两年内灭亡。 这是为什么呢? 由于没有了阳光,动植物会大量死亡,庄稼根本无法种了,农民最多靠余粮生活。更加可怕的是地球温度的下降,中高纬度地区会逐渐变成冰天雪地,幸存下来的人绝大部分会冻死。 最有可能幸存下来的是赤道附近的少量人类。因为赤道附近气温最高,有可能还有少量植物能够生长。 由此看来,当直径10公里的小小行星撞击地球后,最多能够幸存几万生存在赤道附近的人。靠吃植物性食物幸存下来。这少量人类还会为争夺食物杀得不亦乐乎,过作和野蛮人差不多的生活。中高纬度地方将一片冰天雪地,幸存的农民不是冻死就是饿死。 无论如何,人类创造的高度文明将消失,只能重新开始。
个人分类: 我的教学|5543 次阅读|4 个评论
是什么造成了地球生命史上的最大悲剧?
eloa 2009-7-21 19:04
topaz 发表于 2009-07-17 16:27 我们每天都能从报纸或电视上获知很多诸如某某动物只剩下数千只、某某植物濒临灭绝之类信息。这些信息提醒我们,地球上的这些生命正在离我们远去。当我们回顾整个地球历史,自有生命以来地球经历了至少5次大规模的生物灭绝事件,每一次都带走了无数地球上的生命。而在这其中,发生在2.5亿年前的二叠纪末期的生物灭绝事件无疑是最残酷的。 从生命的乐园到人间地狱 古老的岩石中所藏有的生物化石正是地球过去的点点滴滴的记录,地质学家则通过对这些岩石的研究了解地球过去所发生的一切。在距今3亿年左右的二叠纪,地球在经历了数十亿年的演化之后真正成了生命的乐园。二叠纪的海水温暖而清澈,有很多小生命生活在其中,例如珊瑚虫、苔藓虫、有孔虫、海绵等等。这些小的生命在海洋中繁衍生长,在长达数千万年的时间里面创造了一个世间奇迹超大面积的海洋生物礁。假想一下,当时的地球上到处都是像今日澳大利亚的大堡礁这样的人间天堂,那有多么的惬意。你可千万别小看了这些小生命和生物礁,正是它们在美国的德克萨斯州和新墨西哥州等地形成了上百个石油和天然气田,为现在的我们提供大量的能源。 在二叠纪的陆地上,更是一片郁郁葱葱的繁盛景象,到处都是森林、草原,各种奇树异草随处可见。这些陆生植物的多样性进一步增加,在全球范围内形成了四个大的植物地理区,以适应不同的环境。在二叠纪的那些些蕨齿类、木本石松类植物中间,飞舞着各式各样的昆虫,它们大多跟我们今天看到的那些蜻蜓、蝗虫、蟑螂和甲虫一样。在森林、草原和沼泽,你随时可以看到各种各样的大型动物逡巡其间。这些动物大都有两到三米长,有的甚至能达到五米以上。它们有的像现在的鳄鱼,有的像白垩纪的恐龙,还有些像巨型的穿山甲。不过请你放心,这些动物大多数以植物为食,性格比较温顺,能够和睦相处。但是也有一些动物非常彪悍,比如生活在沙漠中的丽齿兽。它们外形像狼,有着极强的奔跑能力,还拥有锐利的牙齿,能够轻易捕捉到猎物并撕开猎物的皮肉 这样欣欣向荣的景象持续了几千万年。到了2.5亿年前,也就是二叠纪的末期,却发生了巨大的变化。科学家们发现众多的动植物化石在二叠系的地层中突然奇迹般地全部失踪,也就是说之前我们描述的那些热闹的生物礁、茂密的植物、飞舞的昆虫和各种大型动物在这个时期一下子从地球上消失了。地球不再是生命的乐园,大部分生命在短时期内变得荡然无存,只剩下极少的部分生物在苦苦挣扎。 据科学家统计,有多达95%的海洋生物和70%陆生生物在二叠纪末期惨遭灭绝。要知道,即便是为众人所熟知的白垩纪恐龙灭绝事件,其规模也仅仅相当于这次灭绝事件的三分之一。那么,究竟是什么导致了这次地球生命的大清洗事件呢?科学家们运用各种手段对二叠纪末期的岩石进行研究,挖掘其中蕴藏的信息,以获悉到底发生了什么。 天外来客? 与所有地球曾经发生过的灾变事件一样,科学家首先怀疑的是天外来客例如我们常提到在6500万年前的白垩纪,一颗巨大的小行星击中地球,于是恐龙灭绝了。从上个世纪90年代到本世纪,一些科学家对二叠纪末期的地层岩石进行研究,发现有一种叫铱的金属元素非常富集。铱这种金属主要来自外太空,而地球上出现的铱元素富集通常与小天体的撞击有关。比如在上个世纪80年代,奥瓦雷斯就据此推断出白垩纪的恐龙灭绝是小天体撞击造成的。因此,这些科学家也怀疑二叠纪末期的生物灭绝事件与小行星的撞击有关。 随着进一步的研究,科学家们又在二叠纪末期的地层岩石中发现了富勒烯、微粒球和冲击石英等证据。富勒烯是一种特殊的物质,它的结构里面包裹着一些地外气体。巴苏和他的合作者在南极的格拉菲特山峰发现了一些陨石碎片,这些陨石碎片恰好夹在二叠纪末期的地层岩石中。这些新的证据似乎将二叠纪末期的生物灭绝的元凶指向了外来天体的撞击。 这些科学家认为,在大约2.5亿年前有一颗小行星或者彗星猛烈地撞击了地球,其威力巨大,造成强烈的震波迅速席卷全球,瞬间杀死了周围方圆上千平方公里内的所有生物。更厉害的是,这次撞击激起了巨量的尘埃,这些尘埃悬浮在空中遮天蔽日,一方面造成全球气温下降,另一方面又阻碍了生物的光合作用,使整个生态系统遭到严重破坏。这些结果必然造成生物的大灭绝。当然,这次天地大碰撞应该比很多年后造成恐龙灭绝的那次碰撞来得更加猛烈。 但是近些年来,反对这种假说的声音逐渐多了起来。首先,这么大的撞击事件,必然会在地球上留下撞击的痕迹,比如造成恐龙灭绝的那次撞击事件就在墨西哥留下了一个大坑。而至今也没有人发现发生在二叠纪末期这次撞击留下的撞击坑。其次,这样剧烈的撞击还会造成岩石碎片和尘埃遍布全球,而至今除了在南极发现的一点陨石样品,再没有新的陨石在二叠纪末期地层的岩石中被发现。第三,越来越多新的研究证实,在更多二叠纪末期地层中并没有发现铱的富集,也没有发现富勒烯。这么看来,天体碰撞的说法确实得打上一个大大的问号。 火山成因? 早在上个世纪90年代,科学家在西伯利亚的冻土层下面发现了绵延数千公里的火山岩,这一套岩石被称为西伯利亚大火成岩省。火山岩的形成与火山和岩浆有着最直接的关系。也就是说,在很多年前的西伯利亚,连绵数千公里的地壳被火山熔岩撕裂,岩浆如洪水般地涌出,在数百万平方公里的土地上肆虐蔓延,并最终早就了这一大套火山岩。科学家们通过进一步研究发现,这次巨大的火山喷发事件发生在大约2.5亿年前,前后延续了100多万年。 随着进一步工作,科学家们在中国西南的峨眉山和印度西北的潘加也都发现了大规模的火成岩省,这些火山岩经过鉴定也产于2.5亿年左右,与西伯利亚大火成岩省基本形成于同一时期。这些大规模的火山喷发事件恰好与二叠纪末期的生物灭绝事件在时间非常吻合。于是科学家自然就考虑,这些火山爆发事件跟生物灭绝事件会不会有什么关系呢? 科学家们对现代和古代的一系列火山喷发事件进行了研究,了解到大规模火山爆发会对全球气候产生巨大的影响。科学家们认为,持续不断的火山喷发会把大量火山气体和火山灰带进地球大气。一方面,大量的火山灰喷入空中,进而弥散到全球各个地区,它们会遮挡阳光的照射,这样就阻碍了植物的光合作用,并从根本上破坏了整个地球的生物链;另一方面,火山喷出的二氧化碳气体通过长期的积累,必然造成温室效应,使地球温度持续上升;再就是火山还喷出大量二氧化硫和硫化氢等气体,这些气体有剧毒,可以直接毒害生物,还与空气中水蒸气的结合形成酸雨,落到地表和海洋中,造成生态环境的极大破坏。 科学家利用这些理论提出了二叠纪末期全球生物灭绝事件的火山成因说。但是,仅仅靠这些猜测和联系是远远不够的,科学家还需要找到更加直接的证据来将火山爆发和生物灭绝紧紧地联系起来。 前些天,一个中美联合的研究小组在著名杂志《科学》上发表了一篇文章,为火山成因说提供了最有力和最直接的证据。这些科学家在中国的四川省找到了两套非常相似的地层。经过鉴定,这两套地层大概都产于2.6亿年左右。每套地层中都同时包含了两种不同的岩石,一是峨眉山大火成岩省的火山岩,二是二叠系的沉积岩。其中火山岩代表着二叠纪的火山喷发事件,而沉积岩中则记录了某些二叠纪的浮游生物的灭绝。通过将这些岩石进行对比研究,科学家们发现火山喷发与浮游生物的灭绝几乎是同时发生的,这直接说明了在二叠纪火山喷发与生物灭绝事件具有非常密切的关系。 科学家并不满足于此,他们要进一步了解,火山喷发究竟是怎样一步步影响到生物?要了解这些,必须对二叠纪时期海洋、大气环境有非常详细的了解。于是地球化学家们提取岩石中存留的化学信息,以了解当时海洋的化学信息。然后科学家们将这些信息汇总、进行模拟,以重现二叠纪时期的地球气候环境。 在二叠纪的大部分时间里,海洋都是一片椰林树影,水清沙幼,蓝天白云景象;可是到了二叠纪末期,海洋环境变得完全不同了。科学家们经过多年的研究发现,二叠纪末期的海洋居然是一个缺少氧气的海洋。缺氧的海洋是个什么概念呢?举个简单的例子,凡是养过鱼的人都知道,在鱼缸里面通常得加入一个空气泵,它向水中源源不断地提供空气。如果没有这个设备,鱼缸里的鱼就很容易因为缺乏氧气而死去。在今天的海洋中,空气和海水之间的交换作用,就像鱼缸中空气泵的作用一样,会使海洋中溶解大量的氧气,所以各式各样的动物得以生活其中。而二叠纪末期的海洋中就缺少这些溶解的氧气,所以很多海洋生物自然无法生存。更可怕的是,这时期的海洋中不但没有氧气,反而溶解了大量剧毒的硫化氢气体。可以想象一下,在二叠纪末期的海洋生物不但没有足够氧气进行呼吸,还得整日泡在毒药中间。处于如此悲惨的境地,这些生物想不灭绝都难。 那么,这样的海洋是如何形成的呢?通过计算机的模拟,科学家对火山成因说做了进一步的修正。新的理论认为,2.5亿年前西伯利亚火山群持续喷发的时候,岩浆喷出仅仅影响了周边的生态系统,并没有造成全球性的影响。火山大量喷出的各种火山气特别二氧化碳喷入大气,这样经过持续的积累,造成地球上的温室效应,导致全球变暖和海水温度上升。在通常情况下,较低温度的海水更有利于溶解较多的氧气,因此这个时期的海洋容纳氧气的能力大大降低;与此同时,火山还喷出大量火山灰遮蔽阳光,阻碍了绿色植物的光合作用,产出的氧气大大减少,这就导致大气中的氧气含量剧烈下降。这两个作用叠加,很容易造成二叠纪末期的海洋中缺乏氧气。在这样一个缺氧的海洋中大部分生物很难存活,但是有些细菌却能够在里面自得其乐。这其中有种细菌叫做 硫酸盐还原菌,这种细菌不但能够在缺氧的海水中繁衍生息,还会产出剧毒的硫化氢气体。它们就这样在二叠纪海洋中愉快地生活繁殖,继而将二叠纪末期的海洋变成一锅大毒粥。经过进一步地累积,海洋中的硫化氢气体浓度超过一定的限度,就会释放到大气中,更进一步破坏生态环境,毒害陆生生物。 随着更多证据的发现,现在大部分科学家都相信二叠纪末期的大规模火山爆发可能是这次生物灭绝事件的源头。火山爆发向大气中喷射大量的火山灰和各种火山气体,它们直接或者间接地影响到了整个地球的生态环境,再经过一系列的连锁反应,最终导致了二叠纪末期的生物灭绝事件。 其他假设 当然,关于二叠纪末期生物灭绝事件的猜测绝不仅仅局限于我们上面描述的两种假设。科学家们基于不同的证据,还提出了许多其他的假说。 根据板块构造学说,地球表面的陆地一直在以缓慢的速度移动。在40多亿年的历史中,地球上的陆地经历了很多次的分分合合。在二叠纪的中期,地球上的陆地又一次聚合到一块,形成了一个超级大陆,被称为联合古陆(也叫泛大陆)。有地质学家把联合古陆的形成与二叠纪生物灭绝事件联系起来。这种理论认为,联合古陆的形成会引起全球海陆分布的巨大变化,这样就直接导致全球范围的气候变化,很多物种可能无法适应气候环境的变化而灭绝。还有一点重要原因是,由于地球上各个大陆聚合在一起,使原本生活在不同区域的物种忽然汇集到一起。这样就大大增强了不同物种之间的生存竞争,最终竞争失败的一方自然灭亡了。因此,联合古陆形成所带来的气候变化与生物界剧烈的竞争被认为可能导致了二叠纪末期的生物大灭绝。 还有一种观点认为二叠纪末期的生物灭绝事件与甲烷释放有关。甲烷是一种可燃气体,我们现在所使用的天然气或者沼气中的主要成分就是它。在寒冷地区的永久冻土或者近海大陆架的沉积物中都储存着丰富的甲烷。甲烷是一种比二氧化碳更厉害的温室气体。在距今大概7亿年前,地球上出现了一次巨大的冰期事件叫雪球地球。当时整个地球都被冰雪覆盖,地球变成了一个名副其实的雪球。科学家怀疑正是是因为甲烷气体释放进入大气,造成了非常强烈的温室效应,才最终使得雪球地球融化。有些科学家通过研究认为,因为温度升高或其他原因,在二叠纪的末期可能也出现过大规模的甲烷释放事件。这些甲烷造成了强烈的温室效应,导致全球温度持续上升,最终引起生物大灭绝事件。 科学家们提出了这么多的假设来解释这次地球历史上的最大悲剧,无论最初是哪种原因引起的,但归根结底都造成了生态环境的巨大变化而最终导致生物灭绝事件。在今天,当我们每天看着灰蒙蒙的天空,不再清澈的河水,还有温度计上越来越高的水银柱,2.5亿年前的灾难也许能够给我们更多的启示
个人分类: 生物|2866 次阅读|2 个评论
[译]天外落星–追踪第一颗被全过程跟踪的落地小行星
eloa 2009-4-13 10:54
laosun 发表于 2009-04-11 23:20 原文见2009年3月26日 Nature 去年10月,一颗朝地球飞来的小行星被发现,众多天文学家紧急响应,从而第一次完整记录下这次宇宙撞击的全过程。罗伯塔沃克给我们讲述了整个故事。 2008年10月6日的子夜,亚利桑那州莱蒙山顶天文台。理查德柯瓦斯基(RichardKowalski)的电脑屏幕上划过一个白色的小光点。他在这里已经三年半了,在望远镜巡视图像中看过数以百计这样的小白点,这些就是可能会撞上地球或者与地球擦肩而过的小行星。像以往一样,理查德整夜跟踪这个目标的运行轨迹,将它的坐标提交到马萨诸塞州坎布里奇市的小行星中心,这个机构负责记录小行星以及其他小飞行物的运行数据。直到天空微微泛白,理查德关掉望远镜,回到山下的宿舍去休息了。 小行星中心很快将柯瓦斯基的发现公布在网站上。可是,当他提交更多有关小行星的数据时,网站的系统毫无反应。这让理查德发觉那天夜里屏幕上的小光点有些奇怪。第二天早上,提姆斯帕尔(TimSpahr),小行星中心的负责人发现了原因:软件是自动计算运行轨道的,不过这颗小行星的轨迹太靠近地球了,当计算机看到结果,跑来向我救助。提姆依据柯瓦斯基的数据迅速计算了一下,确认了这颗小行星(现在被命名为2008TC3)的轨迹,我进行了简单的手工计算,得到的轨迹明确地告诉我,这小行星将撞击地球。提姆说。 根据2008TC3亮度来看,它的直径只有几米。假设它是一个普通的石质小行星的话,那么当它进入地球大气层之后,很可能会迅速地被撕裂分解成几个碎片。不过,为了安全起见,提姆决定按照规定程序处理这件事。他用自己的黑莓(手机)给远在华盛顿的美国宇航局(NASA)的近地天体观测项目组的头儿林德利约翰逊(LindleyJohnson)打了个电话,这个号码只在发生紧急情况的时候才用得着。 嗨,林德利,我是提姆,猜到我为什么给你打电话了么? 有小行星要撞地球?约翰逊一句中的。 斯帕尔还给在加州喷气动力实验室(JPL)的天文学家斯蒂芬查斯里打了个电话。这个爸爸正想催促孩子们出门赶快去上学。他冲到办公室打开电脑计算了小行星的轨迹。竟然100%会撞击地球!他说,我这辈子从没看到过这样的结果。查斯里计算出这个小行星将在13小时之内坠入地球大气层,也就是世界时第二天凌晨2:46,撞击地点在苏丹北部地区,当地时间是早晨5:46。他把这个消息通知了美国宇航局总部以及小行星中心,后者通过电子公告栏向全世界天文学家公布了这个撞击事件。意大利比萨一个叫作NEODys的小组也确认了撞击事件。 虽说每年都有很多像2008TC3一样的天体撞击地球,不过这一次大不一样,这是研究者们第一次在撞击发生之前就观测到了目标。因此,对于实时研究小行星及其最终命运的整个过程,柯瓦斯基的这个发现提供了一次史无前例的机会。前提是,天文学家们在撞击之前来得及动用全球各地的科学资源,让它们投入这次的研究。很快,电邮和电话传遍了全世界:今晚有小行星撞击!科学家们争分夺秒地做着迎接这颗小行星的准备。新墨西哥州阿博克奇的散迪亚国家实验室的物理学家马克波斯洛夫通知了他的同事们,其中包括散迪亚实验室一位为美国政府监测卫星数据的工程师。 撞击倒计时 彼得布朗是加拿大西安大略大学的一位天文学家,他从喷气推进实验室(JPL)听说了这个消息后,立即冲到他在当地的天文台,用望远镜开始跟踪这颗小行星。它看起来很小,很暗淡而且移动得很快。他说。在北爱尔兰,贝尔法斯特女王大学,艾伦费茨西门兹联络上了他的两个同事。他们刚刚抵达加那利群岛拉帕尔马市的威廉赫歇尔望远镜,不过他们计划要到明天才开始使用望远镜。听着,朋友,小行星今夜就要撞击地球了,他这样告诉这两位研究者,就这样,他们从其他天文学家那里借用到了一个小时的望远镜使用时间。 整整一天,大量的轨道数据涌到小行星中心,新的数据和轨道计算结果每个小时都会公布好几次。美国宇航局通知了其他ZF部门,甚至包括各州和防务部门,当天下午举行的新闻发布会上说撞击可能会产生一场天然的绚烂烟花秀。在撞击之前一小时,小行星正巧运行到地球的阴影之中,光学望远镜无法进行观测。不过截至此时,全球26家天文台的天文学家已经成功跟踪它并提交了约570份观测报告,喷气推进实验室根据报告已经精确地预报了撞击时间:世界时2点45分28秒,误差在15秒左右。 随着倒计时的进行,雅各布柯伊伯(JacobKuiper)焦灼不安。柯伊伯是荷兰皇家气象研究所的一名航空气象学者,他通过邮件得知这颗小行星的事情,今晚正是他值夜班。他最为担心的是,撞击发生在人迹罕至的努比亚沙漠,根本不会有人观测到这次爆炸。就在距离最后关头还有不到45分钟的时候,柯伊伯突然想起来,他可以通知法航-荷航(AirFrance-KLM)公司,他们的班机今晚可能飞过非洲上空,向这家公司提供天气预报是柯伊伯的常规工作。大约十分钟后,正从南非的约翰内斯堡飞向荷兰的阿姆斯特丹的荷兰皇家航空公司592航班上,飞行员罗恩德波特收到了一条新信息。信息上交代了小行星撞击预计发生地点的具体经纬度。德波特预计他将飞抵距离撞击发生地1400公里的地方。临近预计时间的时候,他和副驾驶小心地调暗了飞机照明设备的亮度,紧盯着东北方向。 此时,远在飞机的高度之上,小行星2008TC3每秒钟12400米的速度撞入大气层顶层。剧烈的摩擦使岩石外层迅速发热并汽化,它的外表面被层层剥离。岩石原子与大气分子的摩擦产生耀眼的闪光,照亮了暗夜里沉寂的沙漠。计算表明,在2008TC3坠入大气层不到20秒之内,在岩石表面的巨大压力促使它不断爆炸、粉碎,留下了一道灼热的尘埃的痕迹。 在飞机座舱内,德波特看到了地平线上红色泛着微黄的闪闪亮光,有点儿像远方的炮火。闪光惊醒了苏丹铁路哨所里的一位站长。据研究者后来收集的记录,在接近埃及边界的一个小村落里,早祷结束归来的信徒也看到了明亮的、燃烧的火球。 当然,电子眼也在监测。美国的卫星在小行星距离地面65公里的高空时就发现了它,随后,一颗欧洲气象卫星也看了,拍摄到两团尘埃云以及火球的亮光。肯尼亚的一个微压力测量阵列(原本用去检测核爆炸)探测到了爆炸产生的次声波,稍后布朗根据这个数据计算出来这次爆炸相当于1-2千吨TNT爆炸产生的能量,大约是广岛原子弹爆炸的十分之一。 美国卫星对火球轨迹的跟踪表明,JPL在几秒钟内就计算出来目标精确到几公里的位置。我们从未这样肯定,这次所有的设备都参与其中了。查斯里说。 不过,对于位于加州山景城的SETI研究所的天文学家彼得金斯肯斯来说,壮观的光影远远不够。在小行星撞击之后的数周,以研究流星雨为职业的他一直打听有没有人找到坠落的陨石可是没有任何消息。需要有人去做这样的事情。他说。 12月初,金斯肯斯飞到苏丹,见到喀土穆大学的天文学家穆阿维亚哈米德沙达德(MuawiaHamidShaddad)。他已经从当地人那里搜集到一些有关火球径迹的照片。他们一同驱车向北,从喀土穆到边境的小镇沃迪哈弗,询问村民有关天空中爆炸的小火球的事。这些目击者的话使金斯肯斯确信,岩石在高空就碎裂了与美国卫星的数据相吻合这些碎片很可能落在努比亚沙漠一个火车哨所的西南边。它叫做6号站。 沙漠寻宝 2008年12月6日,金斯肯斯和沙达德带着喀土穆大学的45名学生和职工前往那片区域开始了搜索行动。在这片茫茫的砂砾中,点缀着小沙丘、裸露的岩层、已然干涸的蜿蜒河床。搜索队员们面对沙漠,分散排列在1公里长的距离上,两两相隔20米左右,两边各有两辆小汽车,后面是来自半岛电视台新闻网的摄像机跟踪队。搜索队员慢慢地向东前进,他们就像一把巨大的梳子,一根根梳齿在沙漠之上慢慢地划过。 第一天行将结束的时候,一辆小汽车驶向金斯肯斯说有个学生可能找到了一块陨石。我记得当时在默念哦,不,再也不要了。因为他当天已经排除了好几次错误的报告。不过他还是立刻跳上汽车,来到那个学生身边。学生指给他看一小块儿方形的碎片,边长大概有1.5厘米,表层的材质看起来像玻璃。这表层看起来像经过熔化而后又凝固起来的陨石的硬壳,表面深深的黑色表明它刚刚坠落不久。这是小组发现的第一块陨石也是科学家们有史以来第一次找到在太空中被发现的小行星坠落之后的陨石。 第二天,队员们前进了8公里,找到了5块陨石,都是圆形的,颜色很深。第三天,艰难地搜寻了18公里之后得到了一些直径近10厘米大的陨石。几周之后,72名学生和职员组成的搜寻队又找到了32块陨石。在3月份,最近一次野外搜索完成之后,搜集到的碎片总数达到了280块,总重几公斤。 金斯肯斯将一块陨石样本快递给麦克佐伦斯基(MikeZolensky),一位供职于德克萨斯州休斯顿的美国宇航局约翰逊太空中心的太空矿物学家。佐伦斯基通过检测发现,陨石含有大量的碳和石英矿物的结晶,就像是结晶的糖一样。其他实验室的测试结果也证明了这是一种橄辉无球粒陨石,这种物质被认为是来自外太空飞行时曾经熔化的小行星。对于这种陨石,只有千分之五的飞行物在撞击地球之后能留下残片。不过,2008TC3的橄辉无球粒陨石仍有不同之处:它含有非同寻常的大量的多孔结构,让人吃惊的是具有如此多孔结构的物质竟然能够以固体形式落到地面上来,佐伦斯基说。 佐伦斯基指出,研究可以说明2008TC3是从一颗比较大的小行星表面剥落下来的,否则的话,位于岩石中心的多孔结构会被压碎。他认为,将来对这些陨石的化学研究有助于揭示它原本所属的那颗小行星的历史,甚至,新的发现最终可能会使科学家得到行星形成过程的线索。原因在于,融化是年轻行星必然经历的过程,这正是这颗小行星已然经历过的。 对于天文学家来说,2008TC3给了他们一个极为罕见的机会,使他们将天上的一个小光点和手中的石块完全联系起来。我们的地表上有大量的陨石,太空中有众多的小行星,然而寻找到他们之间的关系却很困难。美国宇航局近地天体项目办公室的主任唐尤曼斯(DonYeomans)说道。 金斯肯斯在苏丹沙漠中寻宝 金斯肯斯和他的小组研究得到结论,这颗小行星属于一组称为F级的小行星。它们反射的光很暗淡,科学家们确定不了它们的成分。这些新的证据为之打开了一扇巨大的窗,华盛顿特区史密斯研究院的陨石主任GlennMavPherson给出了评价。他并没有参与2008TC3的研究。虽然,不是所有的F级小行星都相同,至少研究数据表明他们其中的一部分含有相同的材料,如橄辉无球粒陨石、碳还有铁。 科罗拉多Boulder西南研究所的一位研究行星的科学家ClarkChapman说,F级小行星和橄辉无球粒陨石之间的联系并不令他感到意外,但他又说,虽然这是已经验证的联系,但我们之前并没有很多这方面的资料。 科学家们通过研究小行星对不同波长的光的反射特征,与实验室中已有陨石样本相对比来寻找他们之间的联系。但除非反射特征非常独特,否则这样的联系通常来说是不准确的。最保险的例子就是被称作是灶神星的4号小行星,科学家们已经找到它与一组火成岩陨石之间的联系。虽然美国宇航局的太空飞行器已经围绕小行星爱神星(Eros)飞行了一年并且于2001年在其上着陆,但迄今为止还没有任何太空飞行任务带回来小行星的碎片。2005年,日本的隼鸟号太空船计划计划采集糸川(Itokawa)小行星的样本,明年它即将回归,到时候研究者们就可以得知计划成功与否了。尤曼斯介绍说,如果有朝一日我们有必要驱使一颗小行星改变轨道,那么了解它的成分就是至关重要的一件事情。美国宇航局的目标是对于可能撞击地球的小行星提供十年期的预警报,这样人们可以提出避免撞击的有效策略。当然,尤曼斯说道,对于不同的小行星要有不同的对策,它们紧致程度可能从由彗星演变来的蓬松的绒球,到固体石块儿,以至于大块的镍铁一样各不相同。 随着巡天手段的新进展,科学家们能够观测到更多向地球疾驰而来的目标。尤曼斯说,研究数据表明,90%的近地天体直径在1公里左右或者稍大,但更小的目标由于很容易被忽略所以很难被注意到。2008TC3的发现好比是在比月亮远1.5倍的距离上发现一个穿灰色西装的男人。柯瓦斯基说。他还是卡特琳娜巡天项目的成员之一,该项目每年发现的近地天体占全世界的70%。随着下一代巡天技术投入使用,发现率还会提高,可能将达到每年发现若干个进犯地球的小行星,阿兰哈里斯介绍说。他是加州LaCanada的空间科学研究所的行星天文学家。设在夏威夷的全景巡天望远镜和快速响应系统(Pan-STARRS)的样机系统今年将开始观测,设在智利的大口径综合巡天望远镜也计划于2016年全面投入使用。 同时,柯瓦斯基和他的同事仍然在工作。在发现2008TC3的第二天夜里,柯瓦斯基依旧爬上莱蒙山,带着热好的晚饭坐在望远镜的控制室里。正当他发现的那个小行星坠落在地球另一边的沙漠中时,他在另一片新的天区中开始了搜寻,期待着下一颗白色光点出现在屏幕上。 2008TC3的太空旅程: 2008TC3这块大石头在科学家发现之后的短暂时间内,它的名字变化了好几次。在太空中,这一块大石头被叫做小行星(asteroid)或者流星体(meteoroid)。当它进入地球大气层之后,由于摩擦而发光从而成为一颗流星(meteor)。落到地面上的碎片则被称为陨石(meteorite)。下面是2008TC3从它被发现那一刻开始的传记。 2008年10月6日 世界时06:39 亚利桑那州莱蒙山上的卡特琳娜巡天项目发现了一个接近地球的快速移动的流星体。轨道计算表明它将在20小时之内撞上地球。 世界时22:22-22:28 当流星体离地球还有121,100公里时,加那利群岛上的一架望远镜测量了在不同波段的反射光。 2008年10月7日 世界时02:45:40 荷兰皇家航空公司飞行员罗恩德波特在非洲乍得上空10,700米高处,发现地平线上出现三四次短暂的闪光,此时流星体也正在从天空划过。 世界时02:45:46 气象卫星Meteosat-8观测到流星体解体时留下的几团炽热的尘埃云。 世界时03:27 爆炸火球消失后拍摄到的尘埃云照片。 12月到3月 一支搜索队对降落区域的沙漠梳理了好几次,发现大约280块陨石。 (翻译:xiaoqiang 校对:laosun)
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