彗木相撞的启示(shi)——读《地(di)球家园》之感
作者:韩永刚
在浩渺无垠的(de)宇宙中,各种天体相互问的(de)碰撞(zhuang),可以说是很自然的(de)事。对这种碰撞(zhuang)的(de)研(yan)究,对人类来(lai)说却(que)是非常重(zhong)要的(de)。
1994年7月17日(ri) 至22日(ri),苏梅克一(yi)列维9号彗星(xing)(xing)(xing)所分裂成的22块(kuai)碎块(kuai),撞击(ji)了太阳系(xi)最大的行(xing)星(xing)(xing)(xing)——木星(xing)(xing)(xing)。碰(peng)撞期间(jian),人类有史以来第一(yi)次(ci)通过科学预报,观(guan)察了撞击(ji)的全过程。
对其进行的(de)观(guan)察和研(yan)究(jiu),目的(de)不(bu)仅在于(yu)对木星的(de)研(yan)究(jiu),更在于(yu)对天体间(jian)碰撞的(de)研(yan)究(jiu),因为(wei)这关系到地球的(de)安危。
彗木相撞(zhuang)(zhuang)木星(xing)距地球约7,7亿多万(wan)公(gong)里(li),其直径近14万(wan)公(gong)里(li),体积和(he)质量(liang)分别相当于(yu)地球的1316倍和(he)318倍,堪称九(jiu)大行星(xing)之首。由(you)于(yu)木星(xing)质量(liang)较大,对小天体俘获(huo)力较强,而且(qie)在木星(xing)轨道附近的彗星(xing)较多,因(yin)此类(lei)似此次(ci)彗木撞(zhuang)(zhuang)击(ji),数千(qian)年甚至上万(wan)年才有一(yi)次(ci)。对于(yu)人类(lei)来说,这的确是一(yi)次(ci)千(qian)载难逢(feng)的宇宙(zhou)奇观(guan)。
人(ren)们在一(yi)年前(qian)就已(yi)洞察了(le)这(zhei)次空间灾难,全世界的(de)天文学家都对此表现了(le)极大的(de)关(guan)注。经过长达两年的(de)运行(xing),苏梅克一(yi)列维(wei)9号所分(fen)裂成的(de)22块(kuai)碎块(kuai)头尾(wei)相接,拉(la)开了(le)16万公里的(de) 距离。一(yi)彗(hui)星群中的(de)首块(kuai)于(yu)北京时(shi)间 1994年7月17日 4时(shi)15分(fen)以每秒60公里的(de)超(chao)高速撞(zhuang)击(ji)(ji)了(le)木星,由此,开始了(le)五天半的(de)撞(zhuang)击(ji)(ji)过程(cheng)。
据研究。人们推(tui)测木星(xing)表层可能不是固体,而是液(ye)(ye)态氢(qing)(qing),木星(xing)大(da)气(qi)(qi)(qi)(qi)则由极稀的氢(qing)(qing)、氨、甲(jia)烷等构成。当十多块直(zhi)径两三(san)公里的碎彗核以(yi)高(gao)速冲(chong)入(ru)木星(xing)大(da)气(qi)(qi)(qi)(qi)时,摩擦产生(sheng)的高(gao)温使(shi)彗星(xing)物质(zhi)化(hua)为明亮、灼热的火球,接(jie)着在大(da)气(qi)(qi)(qi)(qi)底层强大(da)的冲(chong)击波使(shi)慧星(xing)物质(zhi)本身自爆、气(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)。同时,木星(xing)大(da)气(qi)(qi)(qi)(qi)与(yu)表层物质(zhi)受高(gao)温、高(gao)压(ya)、冲(chong)击波的作用,瞬(shun)间气(qi)(qi)(qi)(qi)化(hua)、膨(peng)胀、喷(pen)发,形(xing)成风暴、气(qi)(qi)(qi)(qi)旋(xuan)。深入(ru)木星(xing)液(ye)(ye)态氢(qing)(qing)表面的彗核炸开(kai)后,气(qi)(qi)(qi)(qi)体与(yu)尘埃(ai)形(xing)成的蘑菇云冲(chong)天而起,在木星(xing)南纬(wei)43,26度~45度之间环形(xing)区域内形(xing)成链状黑斑。
自1972年(nian)以(yi)来,人类发射了旅(lv)行(xing)者1号(hao)、2号(hao),先驱(qu)者lO号(hao)、11号(hao),伽利略号(hao)木星(xing)探测(ce)器,始终无法(fa)洞察(cha)木星(xing)内部(bu)的(de)秘密(mi)。这次撞击则为研究(jiu)木星(xing)大(da)气成分、化学变化、表层物质组成等提供了可遇(yu)不可求的(de)机会。
木星这样大的(de)(de)天体(ti),曾遭受(shou)过多(duo)次(ci)各类小天体(ti)的(de)(de)撞(zhuang)击,这次(ci)碰撞(zhuang),不(bu)会对木星产(chan)生多(duo)大影响,所留下(xia)的(de)(de)痕迹将会在几(ji)个(ge)月或(huo)几(ji)年中很快愈合。这使彗木相撞(zhuang)的(de)(de)研究有了(le)更(geng)重要的(de)(de)意义。
在(zai)宇宙中,各种天体的(de)(de)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)极(ji)为普遍(bian)。一些(xie)科学家认为,我们(men)的(de)(de)地(di)球最初就(jiu)是(shi)(shi)由小行(xing)星(xing)相(xiang)互碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)后粘连(lian)而形成(cheng)的(de)(de)。在(zai)许(xu)多行(xing)星(xing)及它们(men)的(de)(de)卫星(xing)上,都可(ke)看到极(ji)明显的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)击痕(hen)迹,月亮(liang)就(jiu)是(shi)(shi)最好(hao)的(de)(de)例子。要是(shi)(shi)古人(ren)(ren)知道被(bei)他们(men)赞为明镜(jing)、冰盘(pan)的(de)(de)月亮(liang),表面(mian)被(bei)撞(zhuang)(zhuang)击得千疮百孔时,又作何(he)感想呢(ni)?而比(bi)月亮(liang)大得多的(de)(de)地(di)球,就(jiu)不会被(bei)撞(zhuang)(zhuang)个人(ren)(ren)仰马翻(fan)吗(ma)?