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第7章 隐藏在浩瀚星空中的秘密——奇怪的宇宙(6)

一些历史上著名的流星雨的确十分壮观,1899年的一次大流星雨造成在1小时内出现10万颗流星的壮观景象。当时地球正稳步穿过坦普耳-图特耳彗星轨道上的物质特别厚密的部分。虽然这个规律的流星雨的流星密度并不总是像1899年那次的那么大,但它历史上的记载却可追溯到公元前7世纪,这个著名的天琴流星雨每年4月21日出现。英仙流星雨的记载可追溯到公元36年,宝瓶流星雨可追溯到公元401年。

总之,每年共有约24个规则的流星雨发生。它们几乎都与彗星有关,不论是死的或活的彗星。尽管如此,发生在去年12月中旬的双子流星雨却与一个阿波罗家族的小行星法厄同有关。法厄同小行星或许是一个彗星的石质彗核被锁定在一个轨道,该彗星古老的地幔层拥有丰富的物质颗粒。

单个的流星被称作偶现流星,它们的来源是各种各样的,包括瓦解的流星群、陨星撞击后喷射出的物质以及同小行星相撞后的碎片。

它们是神秘的天外来客,按其成分可分为3种。一种是石质的陨星或称为陨石,含有硅酸盐。它们中的大部分含有球粒结构,一种在地球上没有发现的球形物质,直径大约为1毫米,由硅酸盐橄榄石聚集而成。这种石质陨星是最常见的,占已发现的陨星的65%。

铁质陨星或陨铁是种金属陨星,主要由铁和镍构成,在已知陨星中占35%。

还有4%至5%的陨星为石-铁质陨星或称石铁陨石,它们含有一半金属,一半硅盐。碳质球粒陨石是很稀有的石质陨石。

大多数的陨星来自太阳系诞生时形成的物质,但也有例外。一个大的名叫阿连德陨星的碳质球粒陨石于1969年坠落在墨西哥,它含有的一种白色物质似乎是在太阳系形成以前就有的。

物体越靠近地球表面,其所受引力越大。在地球大气层的上部,一颗陨星每秒驶过数千米。在它的行程中由于摩擦产生大量的热,当陨星离地面越近,它的速度越快,而摩擦力随着大气层变密而增大。

大约在100千米的高度,陨星因表面熔化白热化而发光。沿着陨星的路径,大气层在高热下开始点燃。这就形成了比陨星本身大许多倍的一条闪耀的尾迹。当熔化的物质从陨星后部流出来,就形成了大白天也能看到的一条白色尾迹,这个过程称为烧蚀作用,通常当陨星在碰到地面之前,它的大部分都已销毁。事实上许多小天体在它们到达地球表面之前已完全熔化。

当一个陨星穿过大气层下部时,一种可怕的不断增大的空气压力会导致声震和冲击波,这会给其结构带来巨大的压力。许多陨星,尤其是石质陨星,在它们坠地之前会爆裂成许多碎片。

一颗陨星的下落行迹如被观测则称作一次坠落,而那些被偶然发现的陨星则称作发现物。许多陨星在坠地时丝毫未引起注意并且永远不被发现,因为它们坠入了海洋或人迹罕至的地区。

最普通的石质陨星比金属陨星更难发现。它们沉入地表被风雨所侵蚀直到与当地的岩石难以区分。金属陨石十分重,从外观上看,更易区分。它们不会被假冒得很厉害,而且能用磁性探测器或金属敏感探测器检测到它们,所以在博物馆展出的大都是金属陨石。

从陨石坑中能推测出什么?

地球上已发现的撞击陨石坑超过120个,大部分是2亿年以内形成的。一般来说,更大的更老一些。一个靠加拿大安大略省萨德伯里的陨石坑,其直径有145千米。它大约有18亿岁了。另一个惟一与它一样年纪的陨石坑是在南非的费里德堡。

加拿大拥有地球上残存的大部分的陨石坑,尽管只有一个是老的。在魁北克的马尼夸根湖的一个陨石坑大约有2.1亿年的历史,它注满了雨水,现在已经形成了一个直径74千米的湖,造成这个湖的陨石的直径应该将近3千米。

地球上现存的最大的陨石坑来自于太阳系历史中较近的时期。在亚利桑那州沙漠中的巴林格尔陨石坑是大约在3万年以前由一个铁陨星撞击形成的。据估算,铁陨星的直径为60米,质量超过100万吨。

世界上没有爆炸的最大的陨石比起形成一些最大陨石坑的古老天体来要小得多。在非洲西南部纳米比亚的霍巴西部陨铁有60吨重,体积为2.75米×2.75米×1米。这可能是几千年前落至地球的,但是没有留下陨石坑。惟一合乎逻辑的解释是它以一个很小的角度接近地球,导致它的速度比通常的情况要小很多。已知的第二大陨石重30吨,像最重的十大陨石一样,是由铁组成的。阿赫尼格亥托陨石或特恩特陨石于约1万年前坠入格陵兰的约克角。这最终成为约克角上爱斯基摩人的奇物,他们用陨石碎片制作鱼叉的金属头。现在这块陨石保存在纽约美国自然历史博物馆。

每年落到地球上的陨石物质使地球增重大约1万吨,大多陨石物质不比沙粒大。大到足以产生“火球”的陨石是很稀有的。全世界的民间传说都充满着“轰隆隆的雷石”的故事以及其他奇妙的自然现象。一些重大的陨石坠落事件都有记载,尽管直到19世纪人们才普遍相信陨石来自地球大气圈之外。

流星不但毁灭了恐龙……

说起恐龙,您大概会想到《侏罗纪公园》,会想到6500万年前流星撞击地球造成了它的灭绝一说。但您也许想不到,恐龙的成长壮大也是流星撞击的结果。

6500万年前的一个阳光灿烂的下午,烈日照耀下的热带灌木林中,许多不同种类和形态的恐龙平静地像往常一样或在湖边漫步,或在水中觅食;在森林的边缘,一只刚刚孵完卵的鸭嘴龙正在蛋巢边来回踱步;在一片开阔的原野上,一只霸王龙正准备扑向一只巨大的三角龙……

突然,一声从来没有听到过的巨响打破了这个世界的安宁。一个直径几公里大的流星猛烈地撞到地球上。这一撞可不得了,相当于几万颗原子弹威力的爆炸在顷刻间发生,卷着尘埃的一个巨大的蘑菇云迅速升起,直冲天空,而后弥漫开来,最后把整个地球都笼罩在里面。很快,恐龙就彼此看不见了,因为黑云遮天蔽日,白天也没有了阳光。这种恐怖的状况持续了一两年。植物的光合作用中断了,因而大量枯萎、死亡。吃植物的素食恐龙因此相继死去。以后,吃肉的恐龙也由于失去食物而灭绝了。

这是著名的小行星撞击地球造成恐龙大灭绝的假想。但5月17日出版的最新一期《自然》杂志刊载的一篇论文,却另有独到的见解。它在同意上述假想的同时,还认为正是两亿多年前的一场类似的灾难,成全了恐龙,促使它成了地球的统治者。也就是说,恐龙的发展和毁灭出于同一个原因。

当时处于三叠纪末期、侏罗纪初期,地球上占绝对主导地位的是那些巨大的爬行动物。有科学家认为它们是现代鳄鱼的远古祖先。它们晃悠着硕大的身体,肆无忌惮地到处活动,放眼天下,没有对手,想干什么就干什么;那时候的恐龙,五短身材,显得弱不禁风,丝毫没有竞争力;而那时候的哺乳动物是我们人类的祖先,身材更小,处境就更可怜啦!很可能战战兢兢地躲在岩石缝里生存。

但一场撞击改变了一切,结果是横行一时的爬行动物消失了,以后的1.35亿年里,恐龙统治了这个世界。论文的第一作者,美国哥伦比亚大学教授保罗·E·奥尔森说:“两亿年前,最大的食肉恐龙和现在的狗差不多大,不怎么可怕。但后来它们越长越大,直到再次有小行星撞击地球时灭绝。”

无独有偶,恐龙灭绝后,和小狗一样大的哺乳动物慢慢进化成了老虎、大象、鲸和人。颇有些地球无恐龙,哺乳动物称大王的味道。

有道是“成也萧何,败也萧何”,恐龙兴盛的原因正是它最终灭绝的原因。对此,奥尔森解释说:“在大灾难面前,需要食物的小个子动物更容易存活。大个子反倒很难活命。”他还开玩笑说,科学家们都相信小个子恐龙能存活的说法,但它们都管那些活下来的叫鸟。

那么,说两亿年前地球被天外来客拥抱过有什么证据吗?

奥尔森介绍说,铱是一种稀有金属,在地球岩石中含量很低,但是在小行星和彗星上却是一种很常见的物质。奥尔森率领的研究小组在北美的一些岩石中发现了大量铱,经检测表明,这些铱是2亿年前某个天外飞星和地球撞击后的残留物。

另外,在美国新泽西、纽约、宾夕法尼亚等地发现的动物足印,也可以证明硕大的爬行动物在两亿年前忽然消失,大约3万年后,恐龙取而代之。

对于用足印来判断物种的方法,科学界还有争论,一个简单的例子是,一只家猫和一只小老虎的足印几乎没什么区别。但无论如何,足印比骨头化石更容易发现,更能提供动物活动的全景画面。“利用足印,我们可以更清楚地得到动物活动区域变化的信息,”奥尔森说。

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