等待認知的天外災難

編輯 柯妍

在靜謐的夜晚，沒有什么事情能比凝望星空更引發無限遐想，也沒有什么景色能比無垠的蒼穹更顯現出宇宙的浩瀚。它像大海一樣，帶給我們如此沉靜的感覺，并且了然無聲地用閃爍的星星展現它獨有的魅力。但是當人們仰望點點繁星時，有沒有人會想到，在看似靜謐安詳的無邊夜色里，又潛伏著怎樣的驚世危機呢?

永不疲倦的太空旅行者——小行星

對地球上的脆弱生命而言，近地小行星無疑是最知名的穿楊射手。現在人們對它們的危害已經有了深刻認識，近地小行星已成為天文學家的頭號監測對象，也是各大媒體競相關注的熱門話題。據粗略統計，2002年以來，平均每年都有兩次關于小行星將“飛吻”地球的報道。

近年來，直徑為400米的近地小行星——阿波菲斯(Apophis，即2004MN4)——無疑是最大的熱門。這個讓天文學家撓頭不已的“小不點”最早是在2004年6月19日由夏威夷大學的三位天文!學家發現，并且很快就引起了其他天文學家的關注，不久他們就發現這顆小行星有可能在2029年4月13日通過地球附近。而讓2004 MN4的大名響徹全球的時刻是在2004年12月23日，美國宇航局的近地天體項目網站上發布了它的消息，并稱它將有三百分之一的可能性撞擊地球，次日這個概率又被提高到了六十分之一。消息傳來，舉世震驚。可是沒過幾天，12月27日，天文學家做出了緊急更正，它與地球相撞的可能性又變得微乎其微，甚至在整個2l世紀內它也不會撞上地球了。事情到此似乎已然告一段落，我們的心放了下來，但天文學家仍對2004 MN4不依不饒。2005年7月19日，科學家將“阿波菲斯”這個“邪惡”的名字授予了這顆小行星。“阿波菲斯”原為埃及蛇神的希臘名字，是黑暗與死亡的象征。

到2005年9月，經過近一年時間的反復觀測，美國一個研究小組最終確定，阿波菲斯不會對地球造成滅頂之災，2029年4月13日，我們將會目睹一次震撼地球的近距離小行星秀：屆時，阿波菲斯將會在30000公里的高空飛掠過地球，比地球同步衛星的軌道高度(36000公里)還低。在距離最近時，它的亮度將接近3等，如果天氣允許，在非洲、歐洲和亞洲用肉眼都能看見。有記載以來，還沒有人見過如此明亮的小行星。

從原先的“死亡之吻”到現在的太空之秀，如此結局可謂皆大歡喜。可是時間過去不到一個月，事情又發生了180度大轉彎。2005年10月3日，在俄羅斯圣彼得堡舉行的小行星和彗星安全問題研討會上，俄羅斯天文學家維克多·肖爾宣布了自己的結論：2029年我們或許能幸免于難，但災難必將降臨，阿波菲斯將于2036年撞擊地球。這個結論再次在天文界引起了爭論。

經過一年審慎的觀測，俄羅斯天文學家們修正了自己的結果，2006年10月23日，他們宣稱，盡管阿波菲斯有可能在2035年與地球相撞，但目前還不能完全肯定，要等到2028年之后，人們才能準確判斷這次災難會不會降臨。

人類當然不會甘心成為小行星的目標，于是開始沒完沒了的觀測、計算甚至口水戰。但不管怎樣，有一點是可以肯定的，那就是如果不加防范，總有小行星會撞到地球的，盡管時間可能是數百年或者一萬年甚至更長。

防不勝防的“龍王噴嚏”——太陽風暴

萬物生長靠太陽，太陽是人類最親密的朋友，但是它一旦翻起臉來，卻最令人膽戰心驚。雖說人們已經大致清楚了太陽的活動周期，不過它總是喜怒無常，常常會在我們猝不及防間突發雷霆之威。當然除了極端情況下的超級太陽風暴外，通常它們是不會對人體造成多大威脅的。但會嚴重影響空間衛星、通信乃至我們的日常生活。例如，曾有一次太陽風暴擾亂地球磁場導致信鴿大賽三千信鴿失蹤。

太陽風暴主要來自于太陽耀斑和日冕物質拋射。耀斑是太陽表面局部區域突然和大規模的能量釋放過程。耀斑發生時，強烈的輻射覆蓋整個電磁波譜，包括Y射線、X射線、紫外線、可見光，直到射電波段，同時，電子、質子和重離子等粒子在太陽大氣中被加熱和加速。一個大的耀斑可發射高達1025焦耳的能量，相當于全世界每個人挨一顆氫彈。這個能量比火山爆發所釋放的能量大1000萬倍，但仍小于太陽每秒鐘所發射總能量的十分之一。耀斑所產生的X射線暴以光速飛向地球，使向陽面電離層的電離增強，短波通信受到干擾甚至完全中斷。同時產生的極高速帶電粒子可在耀斑發生后半小時左右到達地球附近的行星際空間，通過多種物理效應對衛星產生破壞作用，嚴重時甚至可導致整個衛星報廢。當然太陽的威力遠不止于此，耀斑發生2天至3天后，太陽風登場了，它們到達地球的磁層，可在地球空間產生磁暴。

這兩年不是太陽活動極大年，但它依然很不寧靜，最近中央電視臺綜合頻道在“天氣預報”欄目中，也開始關注太陽活動了。有科學家表示，太陽黑子活動可能已經進入了兩萬年以來的最強時期，并且這種活動將可能會影響地球磁極發生反轉。

盡管過多的太陽活動可能帶來致命威脅，但太陽活動過少也不見得就是好事。有天文學家發現，許多和太陽類似的恒星都可能會經過一段很長的沉默期，在這期間它們的亮度要降低大約1％。這個數字可能看上去并不多，但是如果太陽的亮度發生類似的下降就會將地球送入另外一個冰川期。太陽活動的減少，對過去一萬年中地球上出現的19次主要溫度下降中的17次有著影響。

大發雷霆的老爺子——超新星

超新星是一顆質量較大的恒星在其生命最后階段的“回光返照”，這時的恒星將釋放出巨大能量，在短短幾天的時間里亮度陡然增加數千萬甚至上億倍，以致天上好像突然出現了一顆“新”恒星，天文學家稱之為超新星——星星并不是新的，只是暫時比原來亮得多。超新星爆發后有三種可能的結局：爆發時拋射的恒星外層物質變成了星云遺跡，而遺留下的星核質量若在3個太陽質量以上，便可能坍縮形成黑洞；若星核質量小于1．4個太陽質量，便坍縮形成白矮星或者完全被炸毀；若星核質量在這兩者之間，便坍縮形成中子星。它們都是很強的射電(就是無線電波)、X射線和宇宙射線源。

世界上許多國家的史料中都有關于超新星爆發的記載，而最精彩的首推我國《宋會要》中的記述：“元年三月，司天監言客星沒，客去之兆也。初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。”連續23天在白天都能看見，足以想見這次超新星爆發的盛況。如果超新星離我們再近一點，它就會看上去更加光輝燦爛，這樣的天象奇觀真是令人期待啊!

不過，科學家告誡喜歡看熱鬧的人們，謹記“距離產生美”的至理名言。一項新研究表明，在距今大約三百萬年前，人類可能“有幸”目睹了歷史上最壯觀的超新星爆發：就在太陽系外不遠處，一顆超新星爆發了，璀璨的星光比滿月還亮許多倍，堪稱曠世奇觀。結果，這一事件很可能直接影響了人類的整體進化進程。當時的爆炸離子對地球大氣層進行了長時間的轟擊，使得地球上的氣候發生顯著變化，迫使早期的人類祖先不得不為適應氣候的變化、尋找更充裕的食物而四處遷徙，進而逐步改變了人類的進化過程。從歷史上看，遙遠的超新星爆發帶來的低劑量放射線可能已經觸發了成千上萬次的基因突變。

那么，如果一顆超新星在距地球25光年的范圍內發生爆發，會是怎樣一個結果呢?我們將會看到一個比月亮還要亮500倍的巨大恒星，它看上去只比太陽小1／3，簡直就是一個小太陽!不過，當這個驚心動魄的懾人奇觀發生之時，世界末日也就不遠了。研究表明，一顆超新星如果在距地球25光年的范圍內爆發，它所釋放出的伽瑪射線和宇宙線足以在數十年里破壞掉臭氧層，使地球表面完全暴露在對人體有害的紫外線下。而它產生的放射性物質也將毫無阻礙地直射人體，地球生物將面臨一場空前的浩劫。

不過我們也大可不必過于恐慌，畢竟“天道有常”，發生這種恐怖天外災難的可能性是非常微小的。在銀河系內大約每100年會有1到3顆類似的超新星在大爆炸中走向死亡，太陽系附近發生超新星爆炸的平均時間，則在數百方年左右。而在距離地球25光年的范圍內，如今并沒有大規模的、有可能突變為超新星的恒星存在。按照研究人員對銀河系中恒星運動的分析結果來看，它們對地球歷史上的生物大滅絕也并未做出太大的“貢獻”。

目前所知最有希望“很快”爆發成超新星的鄰近恒星，是520光年外的獵戶座紅超巨星參宿四(距離同樣為520光年的心宿二也是候選者之一)，時間也許是明天，也許是200萬年后，也許已經發生了但效應還沒到達地球(因為我們看到的僅僅是它520光年前的樣子)——在天文時間尺度上，這幾百萬年的差異實在不算什么。它們的爆發應該不會帶來大災難，只不過會在天空中暫時多出一顆和月亮差不多亮的星星罷了。

天外飛仙——伽瑪射線暴

和“明刀明槍”的小行星相比，來自太空深處的伽瑪射線暴則更像一把暗箭，“一不小心”就有可能將地球生命毀于一旦。不久前，來自美國航空航天局和肯薩斯大學的科學家們聲稱，外太空星體的極速碰撞所發射的巨大能量輻射是造成35億年前地球生物大規模滅絕的根本原因，同時他們還認為發生在大約4．5億年前的奧陶紀大滅絕也是由類似的爆炸造成的，在那場災難中，地球上60％的海洋無脊椎動物都消失了。這種爆炸就是伽瑪射線爆發，研究人員是在大氣模擬的基礎上得出上述結論的，目前并沒有證明這一學說的直接證據。

伽瑪射線(或Y射線)是電磁輻射中能量最高的射線，是原子衰變裂解時放出的射線之一，它穿透力極強，又攜帶很高的能量，容易造成生物體細胞內的DNA斷裂進而引起細胞突變、造血功能缺失、癌癥等疾病。伽馬射線暴(簡稱Y暴)是來自宇宙空間的一種極短時間內Y射線輻射突然急劇增強的爆發現象，持續時間從幾十毫秒到幾十分鐘不等，大多數都在幾十秒左右。Y暴是宇宙中最猛烈的爆發事件，它們在幾秒鐘內釋放出來的能量比太陽100億年釋放的還多，有些Y暴極大時的輻射功率甚至可與整個宇宙中所有其他天體的總輻射功率相當!

科學家指出，雖然Y暴擊中地球的概率極小，但是在幾億年間或多或少地擊中過地球。科學家認為先前那次伽馬射線爆發來自距離地球6000光年的一個巨型恒星，雖然總共只持續了10秒鐘，但是對于幾十億年前的地球生物來說卻是滅頂之災，地球大氣中幾乎一半的臭氧保護層都遭到了破壞，隨后用了至少五年的時間才完全恢復。在此期間，來自太陽的紫外線殺死了生活在地球陸地上和湖泊及海洋淺水層的很多生物，地球生物的食物鏈變得殘缺不全。于是很多生物鏈上層生物就此滅絕，從而引發物種大滅絕。

宿命的邂逅——星系碰撞

現在讓我們把視野半徑盡情延伸，走出太陽系、跨越銀河系，在更大的宇宙空間上審視我們的命運吧!令人震驚的是，即使是我們以為亙古不變的銀河系，最終也會有灰飛煙滅的一天。

星系之間的平均距離是它們大小的20－40倍，因此星系之間發生碰撞就好像高速公路上的車禍一樣，是很平常的事了。仙女座大星系與銀河系都屬于本星系群，是群內最大的兩個星系，根據它們目前的運動狀況推測，這兩個星系最終將會并合成一個巨型星系。天文學家已經通過計算機模擬證實了這個推斷，時間大約是在30多億年之后。

恒星之間的距離往往是它們自身大小的上萬倍左右，所以即便兩個星系發生了碰撞，它們中的恒星也不會如千軍萬馬捉對廝殺般撞到一起。恒星間相互碰撞的幾率是很小的，但恒星與星系其他物質間的相互作用將會改變它的軌道，大量恒星會被拋出，而兩個星系經過殘酷的磨合后，最終將結合成為一個有著多重星系核的星系。在與仙女星系“短兵相接”的過程中，銀河系的盤面將會因碰撞而潰散。一方面，碰撞摧毀了原先的星系形狀，驅散了恒星的原有軌道，但另一方面，碰撞也會催生新的恒星甚至還會形成巨大質量的中心黑洞。碰撞將持續數億年，最后再把兩個星系里的恒星“重新洗牌”。很難想象，我們的太陽系能在這長達數億年“兵荒馬亂”的合并進程中安然無恙。

人之于宇宙，就如同建立在蝸牛犄角上的小國家里的人之于廣袤的大地一樣，無論如何都是渺小的。面對強大的自然偉力，讓我們充分運用起科技之光，在力所能及的范圍里去認知、去憧憬、去設想、去計劃，從而創造出我們所期望的美好世界，并用心呵護它吧!

(本文由北京市科學技術研究院北京天文館供稿)