彗星与天火之谜
哈雷虽然离我们而去了,但是,他献身科学的精神是永恒的。正激励着千千万万的后继者,对彗星进行各种各样的研究。下面叙述的就是哈雷逝世后,彗星研究的重大成就与趣闻,这是人们对哈雷最好的纪念。
中国民间称彗星为“扫帚星”,认为它是不吉利的象征,会带来种种灾祸,这是无知者的愚昧想法。但是,如果从客观的角度去看它,就会发现,彗星作为一种在太阳系中到处游荡的天体,偶尔也会“犯规”,给地球带来麻烦。
1908年6月30日清晨,前苏联西伯利亚中部的通古斯地区风和日丽,万里无云。人们三三两两地来到一个狩猎驻地兼交易场所进行以物换物、互通有无的交易。西伯利亚虽然地广人稀,但这里还是相对比较热闹的地方。
大约7时左右,从东南方的天空中传来强大的轰鸣声,人们惊异地向天空望去,只见一个比阳光还刺眼的巨大火球拖着红色的火焰以迅雷不及掩耳之势冲向地面。
人们被这突如其来的情景惊呆了。说时迟,那时快,在人们还来不及弄清这是怎么回事的瞬间,那炽热的火球在接近地面的刹那间,随着一声巨响,猛然炸裂开来,一个巨大的火柱冲天而起,随即从地面升起一团巨大的蘑菇云。灼热的气浪将人们推倒在地,爬都爬不起来了。
一位名叫谢苗诺夫的农民在描述当时的情形时说:“我只看了一眼火球,眼睛就什么也看不见了,接着就是一阵巨响,把我震出好几米远,我失去知觉好长时间……”
另一位牧民说:“我刚刚起床,站在家门口,突然东南方的天空好像撕裂成两块,令人目眩的光亮物飞了过来,好像是一个巨大的火球。它太亮了,天空全都变得通红。我全身灼热,觉得好像是衬衫着了火。接着大地摇动,我被气流冲倒在地,手弄得生疼。在朦胧中,我听到了可怕的巨响,好像是千百个雷同时响了起来,轰鸣声持续了很久,接着森林燃起了大火……”
爆炸发生之后,大火持续了几天几夜,吞噬了6000平方千米的森林,爆炸的冲击力把方圆2000平方千米的树木全部推倒,夷为平地,数以千计的驯鹿死于非命。在400千米的范围内,强劲的气流席卷了屋顶,推倒了墙壁。
爆炸产生的强大空气震动传向世界各地。一小时后,相距970千米的伊尔库茨克就测到了;4小时40分钟之后,5000千米以外的德国波茨坦测到了;18小时后,太平洋彼岸的美国华盛顿也测到了。微气压的震动在30小时之后再次传到波茨坦。就是说,强大的震动环绕地球转了一圈还未消失,全世界的地震仪毫无例外地记录到了地震波。
这场突如其来的天火,惊天动地的大爆炸,强烈地吸引着探险家和有关学者们。人们分析,从爆炸所产生的巨大威力来看,不可能是地球本身的异常。大量目击者也证实,火球开始出现在贝加尔湖方向,然后沿西北方向掠过西伯利亚上空,最后到达通古斯地区。科学家们估计大爆炸的起因是来自于地球之外的一颗小行星。
1927年初,前苏联陨星专家库利克在科学院的支持下,组成了科学考察队,对通古斯爆炸地区进行首次实地探访。在现场,他们看到的是爆炸后的一副凄惨景象。虽然事隔多年,仍然可以看到在火球落点附近,光秃秃的树干像电线杆一样伫立着,高大的松树被折断横倒在山坡上,有些被连根拔起抛在边上,让人意想不到的是,几十万株树木以爆炸地为中心呈放射状倒在地上,这种奇特的现象实在是异乎寻常,令人费解。
更让人费解的是,在被认为是陨星下落的中心区域,本来应该见到撞击产生的大坑穴,附近也应该找到大量陨石碎片。但是,人们连一块陨石也未找到,所看到的也仅仅是一个被当地人称为南沼泽的大泥潭。
库利克教授仍然寄希望于沼泽底部,也许是陨星下落后,水淹没了陨石坑形成了沼泽。由于这次考察并没带机械设备,所以只能打道回府,另作计议了。
在以后的十年中,库利克教授四进通古斯详细考察了沼泽的周围并掏空了坑底,甚至在爆炸中心3千米的范围内掘遍了冻土,仍然一无所获,连一片陨石碎片也没找到。究竟是什么原因引起的大爆炸呢?人们不得不重新思索。
库利克教授的考察工作尚未完成,1941年爆发了第二次世界大战。库利克教授成了莫斯科的民兵,在一次战斗中因腿部受伤被德军俘虏,于1942年4月24日死于纳粹集中营。
第二次世界大战结束后,通古斯爆炸问题的研究由前苏联科学院再次提到日程上来。从1958年开始,多次组织了探险队先后进入通古斯地区进行考察,终于弄清了这次大爆炸的原因。
首先弄清的是,爆炸不是在地面发生的,而是在数千米的高空。这是一个至关重要的问题;其次,闪光是从东南方贝加尔湖方向飞来的,它排除了爆炸原因是来自地球本身的可能;最为重要的是,如此大爆炸没有发现任何陨石。为此,通古斯事件调查队长弗罗林斯基和科学院的佐特全等人做出的结论认为,通古斯大爆炸的真正原因是一个不太大的彗星核,以每秒35—40千米的高速度冲入大气层造成的。这个结论得到了多数科学家的赞同。
前苏联科学院陨石委员会在1960年发表的通古斯事件调查报告中写道:
“1908年6月30日早晨,一个不太大的彗星以40—60千米/秒的速度冲入地球大气层。构成彗星核的物质与浓密的大气猛烈摩擦,产生高温,不到几秒钟彗星核变成了火球。在几千米的高空爆炸,由此产生的冲击波把方圆2000平方千米范围内的树木全部推倒了,使1500头驯鹿死亡。”
捷克天文学家卢勃·克雷萨在1978年提出,造成通古斯大爆炸的天体可能是几千年前从恩克彗星分裂出去的一块较大的碎片。恩克彗星是一颗暗弱的周期彗星,自1786年被发现以来,每次回归的亮度都在减弱,说明这颗“老年”彗星正在分崩离析,而造成通古斯事件的“元凶”就是它的碎块之一。
近几年,美国的一个研究小组用计算机计算了通古斯天体的运行轨道并指出:这个彗核原来在空间的运行轨道几乎与恩克彗星的轨道路线完全相同,其直径大约150米,质量约为350万吨。它的平均密度小得可怜,不过0.003克/厘米3,当它以高速度进入地球大气层时,巨大的冲击作用产生大约3000万吨氧化氮,其爆炸威力相当于10万吨TNT炸药,约为在广岛爆炸的原子弹能量的600倍。
在通古斯大爆炸发生地区发现的一件奇异事情,再一次为彗星原因说做了进一步的注释。
生物学家发现,在爆炸中幸存的树木和其他植物显著增加了生长速度,新的年轮明显地比爆炸前粗大。新生植物的幼苗也好像雨后春笋般长得极快。
植物的异常生长,是否与大爆炸有关呢?科学家们分析了1908年沉积的土层,发现其中磺、溴、锑、锌等30余种元素的含量大大超过上下土层和其他地区同时间形成的土层。他们据此分析认为:彗星在高速下落时,彗发、彗云中含有大量的游离氢,这些氢在运动中迅速飞逸,同大气中的臭氧结合。瞬息间,几千平方千米的臭氧层同时破坏,形成一个窟窿。太阳风(从太阳外层大气不断发射出的稳定粒子束)紧跟着乘虚而入,形成吹生辐射,改变植物遗传特点,使其生长速度加快。另外,这种辐射还可激发大气中的氮,产生氮氢和氮氧化合物,溶于水成为极好的氮肥,是植物生长繁盛的另一个原因,也进一步证实了通古斯大爆炸是太空中的“流浪汉”彗星所为。