Shea 2013-08-16 17:34
1908年,在通古斯上空爆炸并夷平了那里數百萬(wàn)顆樹(shù)木的,到底是什么東西?圖片來(lái)源:ravennanotizie.it
(文/ Katia Moskvitch)1908年6月,一個(gè)寧靜的星期二,時(shí)間剛過(guò)早上7點(diǎn),一個(gè)耀眼的火球劃破了西伯利亞的天空。幾分鐘后,巨大的爆炸推到了80萬(wàn)棵樹(shù)木,就連距離爆炸地點(diǎn)60千米遠的地方,站立的人也被掀翻在地。這是一場(chǎng)外星人混戰的最終結果,一艘飛船在半空中被摧毀,其他飛船則返航并消失在了太空之中。
這是79歲的退休俄羅斯物理學(xué)家維克多·茹拉夫廖夫(Viktor Zhuravlyov),在用他顫抖的聲音,以絕非正統的方式告訴我,那天在通古斯到底發(fā)生了些什么。這個(gè)難題讓科學(xué)家為之著(zhù)迷了一個(gè)多世紀。毫無(wú)疑問(wèn),某樣東西在西伯利亞針葉林上空發(fā)生了爆炸——但它究竟是什么?
1959年,剛從托木斯克州立大學(xué)畢業(yè)的茹拉夫廖夫,便加入了首批前往通古斯地區考察的一支探險隊。從距最近的瓦納瓦拉鎮走到那里,他花了3天時(shí)間。但無(wú)論是他,還是曾經(jīng)造訪(fǎng)過(guò)那里的數百位科學(xué)家,都未曾發(fā)現一個(gè)隕擊坑,也沒(méi)找到任何隕石碎片。
因此,他們只能繼續猜測。它是一顆冰質(zhì)的彗星?一顆小行星?地球噴涌出的一團巨大的甲烷氣體云?反物質(zhì)?撞上地球的黑洞?還是外星人?所有這些想法都被提了出來(lái),但它們都有不合理之處,使得通古斯爆炸一直籠罩神秘之中。
天空中出現的另一個(gè)火球,或許終于可以揭開(kāi)它的面紗。2013年初,在俄羅斯的車(chē)里雅賓斯克地區,成千上萬(wàn)人看到一個(gè)大火球,劃過(guò)了早晨的天空,隨即發(fā)生了爆炸。視頻畫(huà)面以及政府監控傳感器對它的測量,為一顆大型流星體進(jìn)入地球時(shí)會(huì )發(fā)生什么,提供了前所未有的洞見(jiàn)。發(fā)生在車(chē)里雅賓斯克的事件,將幫助我們一勞永逸地解決通古斯大爆炸之謎。
通古斯大爆炸
那么,關(guān)于通古斯大爆炸,我們到底都知道些什么?科學(xué)家掌握了這場(chǎng)爆炸造成的破壞程度,以及由此產(chǎn)生的地震波的強度,但其余數據都建立在有著(zhù)各異不確定性的估計之上。據推測,通古斯大爆炸發(fā)生在地面上方5~10千米處,釋放出的能量至少是廣島原子彈的1000倍,產(chǎn)生的巨大沖擊波推倒了樹(shù)木,并引發(fā)了火災。
如果最初刊載于報紙上的新聞報道可靠的話(huà),那它就不會(huì )是一個(gè)謎了。1908年7月10日,頓河畔羅斯托夫的《南方電訊報》肯定地宣稱(chēng),這是一起隕石撞擊地球事件。報紙甚至還援引了目擊者的描述:“隕石墜落時(shí)伴有極大的噪音,然后是震耳欲聾的撞擊…… 一列正在該地區行駛的火車(chē)停車(chē),乘客們涌出車(chē)廂,想去一看究竟。但由于高溫,他們無(wú)法近距離觀(guān)察那塊隕石…… 之后,當它冷卻下來(lái),其他人對它進(jìn)行了仔細檢查。據他們說(shuō),隕石幾乎完全被埋在地下,只有頂部可見(jiàn),呈白色?!?div style="height:15px;">
但是,第一支科考隊到達事發(fā)地點(diǎn)時(shí),已經(jīng)過(guò)去了許多年。當時(shí),俄羅斯還有其他的問(wèn)題——1905年俄國革命,1917年第一次世界大戰和十月革命。一顆墜落的隕石,絕非當務(wù)之急。最后,直到1921年,俄羅斯礦物學(xué)家列昂尼德·庫利克(Leonid Kulik)才抵達西伯利亞中部,開(kāi)始尋訪(fǎng)目擊者。他們的證詞使他相信,通古斯火球確實(shí)是一顆隕星。但當他于1927年返回那里并最終到達現場(chǎng)時(shí),事情大大出乎了他的意料。根本就找不到目擊者證言中提到的白色隕石,而且也沒(méi)有發(fā)現隕石的任何碎片,庫利克甚至連隕擊坑都沒(méi)有找到。
他看到的是數以百萬(wàn)計的被破壞的樹(shù)木。其中一些仍然屹立著(zhù),光禿禿的猶如電線(xiàn)桿,但大多數已經(jīng)倒下,形成了奇怪的放射狀圖案,根部則指向了爆炸中心的位置。
庫利克的報告引發(fā)了全世界的好奇心。后來(lái),他在第二次世界大戰中參戰,不幸陣亡。之后莫斯科派出了另一支遠征隊前往那里。1958年的這支遠征隊,由俄羅斯維爾納茨基地球化學(xué)及分析化學(xué)研究所的地質(zhì)學(xué)家基里爾·弗洛仁斯基(Kirill Florensky)領(lǐng)導?!?0世紀50年代末,有一個(gè)觀(guān)點(diǎn)認為,這是一顆徹底瓦解的冰質(zhì)彗星或小行星,我們要去尋找的,應該是源自它們的物質(zhì),”該研究所隕星實(shí)驗室現任主任米哈伊爾·納扎羅夫(Mikhail Nazarov)說(shuō),“可怕的是,如果這個(gè)天體進(jìn)入大氣層的時(shí)間延后5個(gè)小時(shí),它就會(huì )擊中圣彼得堡,摧毀那座城市?!备ヂ迦仕够目瓶缄犓巡榱藰?shù)林和沼澤,卻連形似隕石殘骸的東西都沒(méi)有發(fā)現,他們得出結論認為,沒(méi)有東西撞擊到地面;通古斯大爆炸最可能是一場(chǎng)空爆—— 一場(chǎng)發(fā)生在大氣層中的爆炸。
通古斯大爆炸最可能是一場(chǎng)空爆—— 一場(chǎng)發(fā)生在大氣層中的爆炸。但是,是什么引發(fā)了爆炸呢?圖片來(lái)源:udea.edu.co
但是,是什么引發(fā)了爆炸呢?要知道,當時(shí)正是不明飛行物(UFO)目擊事件新鮮出爐的年代。包括科學(xué)家在內,許多人很容易就會(huì )因為看上去異常的現象而感到興奮,并提出大膽的解釋。對于一些人來(lái)說(shuō),外星人飛船間的激戰似乎并不夸張。
直到2013年3月,烏克蘭數學(xué)家弗拉基米爾·魯布佐夫(Vladimir Rubtsov)還在arXiv服務(wù)器上張貼了一篇論文,提出造成通古斯事件的,既不是彗星,也不是小行星,而是某種新的未知天體——甚至可能是一艘外星飛船。在完成了《通古斯之謎》一書(shū)后不久,他便死于癌癥,享年64歲。他在這本書(shū)中詳細介紹了對該事件的許多不同的解釋?!拔艺煞蛞恢卑V迷于通古斯大爆炸,直到他去世的那一天。解決這個(gè)謎題對他來(lái)說(shuō)非常重要,”他的遺孀納塔利婭·凱蒙楚娃(Natalia Kamentseva)說(shuō)。
絕大多數科學(xué)家一直試圖尋求一個(gè)更傳統的解釋。例如,2008年,美國行星科學(xué)研究所的娜塔莎·阿特米耶娃(Natasha Artemieva)使用計算機建模來(lái)研究,空中爆炸是否會(huì )產(chǎn)生在通古??斯地區看到的那種破壞。她的計算表明,一個(gè)直徑40米的物體在空中爆炸所引發(fā)的沖擊波,可以推倒那些樹(shù)木,讓它們形成獨特的放射狀圖案。
但并不是每個(gè)人都同意空中爆炸理論。意大利博洛尼亞大學(xué)和海洋地質(zhì)研究所的朱塞佩·隆戈(Giuseppe Longo)及其團隊相信,那里存在一個(gè)隕擊坑,而且聲稱(chēng)已經(jīng)找到了它。1999年,他們前往西伯利亞,直奔切科湖而去。隆戈認為,在1908年之前的任何地圖上,都沒(méi)有記載過(guò)這個(gè)湖。不幸的是,在通古斯爆炸前,當地人似乎就已知道有這個(gè)湖存在了。
納扎羅夫也去過(guò)事發(fā)地點(diǎn)。20世紀80年代,他對那里的泥炭沼澤進(jìn)行了分析,因為包含死亡植物的泥炭層很容易用來(lái)確定年代?!霸趯?908年的沼澤層中,我們發(fā)現了含量超多的銥,”納扎羅夫說(shuō),“這是一種天體上常見(jiàn)的典型元素,但在地球上含量通常很小?!边@為下面這種觀(guān)點(diǎn)提供了佐證,即來(lái)自太空的一個(gè)物體在底層大氣中快速減速,進(jìn)而發(fā)生爆炸,把外來(lái)的元素散播到了地球上。其他科學(xué)家也證實(shí),通古斯爆炸地點(diǎn)有銥存在。但是,造成這一破壞的,是一顆彗星,還是一顆小行星?由于沒(méi)有找到殘骸,納扎羅夫認為是彗星,但包括隆戈在內的其他人則偏向于是一顆小行星。
歷史重現
在原地打轉了一個(gè)多世紀后,科學(xué)家現在得到了一個(gè)解開(kāi)這個(gè)謎題的機會(huì )?;氐?013年2月15日位于烏拉爾山脈附近的車(chē)里雅賓斯克地區。又一次,一個(gè)明亮的火球點(diǎn)亮了早晨的天空。幾秒鐘后,它發(fā)生爆炸。爆炸產(chǎn)生的沖擊波震碎了窗戶(hù),導致1200多人受傷。
2013年2月15日,一個(gè)明亮的火球劃過(guò)車(chē)里雅賓斯克上空,幾秒鐘后發(fā)生爆炸。視頻來(lái)源:youku.com
不過(guò)這一次,人們找到了巖石碎片,可用于研究分析。這些碎片表明,一顆巖質(zhì)小行星在距離地面20~25千米高的地方發(fā)生爆炸,導致了車(chē)里雅賓斯克事件。美國宇航局月球科學(xué)與探索中心的首席科學(xué)家戴維·克林(David Kring)說(shuō),這顆流星以較小的角度向我們飛來(lái),可能“就來(lái)自于小行星帶”。
得益于很多俄羅斯司機為解決交通事故糾紛而安裝的儀表板攝像機,這一事件被很好地記錄了下來(lái)。這場(chǎng)爆炸還產(chǎn)生了人耳聽(tīng)不到的響亮的次聲波,也被全球旨在監測核爆炸的傳感器網(wǎng)絡(luò )清晰地監聽(tīng)到了。這些測量結果表明,車(chē)里雅賓斯克空中爆炸的能量相當于40萬(wàn)噸TNT,是廣島原子彈威力的30多倍。在此基礎上,科學(xué)家計算出,這個(gè)流星體進(jìn)入大氣層時(shí)重約1萬(wàn)噸,直徑約18米。最重要的是,這顆流星的火球和爆炸,都顯現出了與通古斯事件驚人的相似性。
有了所有這些數據,科學(xué)家希望能做一次“時(shí)間旅行”。美國宇航局馬歇爾太空飛行中心流星體環(huán)境辦公室主任、天文學(xué)家比爾·庫克(Bill Cooke)說(shuō),他們想用車(chē)里雅賓斯克事件“來(lái)更好地限定1908年發(fā)生在西伯利亞的那次事件”。
彗星和小行星都能產(chǎn)生足夠劇烈的空中爆炸,引發(fā)沖擊波能把松樹(shù)和杉樹(shù)連根拔起。然而克林說(shuō),彗星在同一高度上爆炸產(chǎn)生的破壞,威力可以比小行星更大。
研究人員計劃對車(chē)里雅賓斯克事件的能量、爆炸高度和破壞情況進(jìn)行精確測量,并整合對小行星殘骸的分析,以此建立一個(gè)計算機模型。一旦有了這個(gè)模型,他們就會(huì )對事件進(jìn)行計算機模擬,之后就可以把它運用到通古斯大爆炸上。
雖然根據對激波的測量以及來(lái)自核試驗的數據,我們對通古斯爆炸的高度已經(jīng)有了很好的估計,但關(guān)于這一事件能稱(chēng)之為確鑿的數據,仍然只有地震記錄和破壞程度。其他因素都存在著(zhù)不確定性?!氨ó斄肯喈斢?00萬(wàn)噸還是2000萬(wàn)噸TNT?我們不知道,”克林說(shuō),“但利用車(chē)里雅賓斯克模型,并根據破壞程度進(jìn)行校準,我們將會(huì )知曉這個(gè)數字?!?div style="height:15px;">
一旦確切知道了能量,科學(xué)家就能直接確定那個(gè)物體的質(zhì)量??肆终f(shuō):“我覺(jué)得很多人會(huì )認為,對車(chē)里雅賓斯克事件的觀(guān)測結果將支持這樣一個(gè)觀(guān)點(diǎn)——通古斯事件其實(shí)是由一顆松散的石質(zhì)小行星引發(fā)的,而不是彗星?!比欢?,英國倫敦帝國學(xué)院的加雷斯·柯林斯(Gareth Collins)認為,現在就放棄彗星還為時(shí)過(guò)早。畢竟,科學(xué)家已經(jīng)知道彗星可以攜帶許多能量,蘇梅克-列維9號彗星就是一個(gè)很有說(shuō)服力的例子,它在1994年撞上了木星,在這顆行星上留下了清晰可見(jiàn)的傷痕。
美國桑迪亞國家實(shí)驗室的馬克·博斯勞(Marc Boslough)已經(jīng)深入研究了這些數據,可能很快就會(huì )有一個(gè)明確的答案。即便是在車(chē)里雅賓斯克事件發(fā)生之前,利用估計出的數據,他就一直在對通古斯事件進(jìn)行計算機模擬。
現在,他確信自己能夠改善這一模型?!拔艺J為,車(chē)里雅賓斯克事件會(huì )增加之前我們對通古斯大爆炸模擬的可信度?!彼€說(shuō),他已經(jīng)把車(chē)里雅賓斯克事件的有關(guān)數據,輸入到了先前他用來(lái)模擬通古斯大爆炸的模型當中。下一步,他將采用新的模型來(lái)進(jìn)一步研究通古斯事件。
但是,如果通古斯大爆炸確實(shí)由一顆小行星引發(fā),那么一塊巨型太空巖石發(fā)生爆炸后怎么會(huì )沒(méi)有留下任何痕跡呢?每天有小流星體爆炸和碎裂,但直到2013年車(chē)里雅賓斯克事件之前,仍有一些人不肯接受大型太空巖石也會(huì )爆炸的觀(guān)點(diǎn)。
一種可能的解釋就在于鐵。含有大量鐵的流星體,往往會(huì )在穿過(guò)地球大氣層的旅程中幸存下來(lái)。以1947年墜落在俄羅斯遠東地區群山中的老爺嶺隕石為例。它超過(guò)90%是鐵,進(jìn)入大氣層后會(huì )碎裂成幾塊,最大的重達1,750千克。
相比之下,車(chē)里雅賓斯克的隕石則被歸類(lèi)為“LL型球粒隕石”,這意味著(zhù)它金屬含量低,而且鐵含量尤其低。這大大削弱了這類(lèi)石質(zhì)流星的結構,因此它們會(huì )破裂成無(wú)數碎片。歐洲空間局近地天體小組的負責人德特勒夫·科希尼(Detlef Koschny)說(shuō):“用一塊石頭和一塊鐵作比較:如果你用錘子敲擊它們,石頭會(huì )破碎,而鐵只會(huì )出現一個(gè)凹痕?!?div style="height:15px;">