苏梅克一列维9号的壮举

1993年9月的一天,一份来自美国夏威夷天文台的传真文件送到了北京天文台李启斌台长的办公桌上。这是一份非同寻常的文件,它传达了一个重要的天文信息:1994年7月17日至24日,一颗名叫苏梅克-列维9号的彗星在分裂成21块后,将先后撞击木星。10月底李启斌台长将这一消息通知了新华社。11月6日,新华社向全国播发了这条消息。由于地球与木星相距7.7亿千米之遥,这次“太空之吻”不会影响到地球,所以这一消息在社会上并未引起太大反响。可是,在天文界却如石击水,引起了不小的波动。全世界的天文学家们都心情激动地等待着这个千载难逢的天体现象。

全球瞩目的苏梅克-列维9号彗星是美国的两位专业天文学家和一位业余天文爱好者在1993年3月发现的。

尤金·苏梅克当年66岁,从事追踪彗星和小行星的工作已有20余年,他的妻子卡罗林·苏梅克在北亚利桑那大学工作,多年的耳濡目染,使她对奇妙的彗星也倍感兴趣,在毫无报酬的情况下,加入了丈夫在夜色中孜孜不倦的搜索星空的行列。他们夫妻二人和老搭档戴维·列维组成了一个专门用天文望远镜猎获彗星的小组。在发现苏梅克-列维9号彗星之前,他们已经发现了8颗彗星,成为出色的彗星猎手。

1993年3月23日夜,苏梅克夫妇和列维按常规工作,他们把设在加利福尼亚州帕洛马山区的天文台内直径46厘米的天文望远镜对准木星方向。然而,天不作美,刚刚还十分明朗的星空被云层遮住了,无法进行观察。后来,云缝中慢慢透出了星光,他们才打开机器,拍摄了一些天文图片。在工作将要结束时,还剩下几张胶片,苏梅克夫妇不准备再拍了,因为这几张胶片在亚利桑那州已经略微曝光,恐怕难以保证拍摄效果,可是列维坚持拍完再结束,苏梅克夫妇只好又回到望远镜前随意拍摄了几张天文照片。本来,大家对这一夜的工作并不抱有希望。可是当卡罗林把冲洗的最后几张胶片放在立体显微镜下时,发现只是边缘因感光略显模糊,效果还不错,接着她看到靠近木星的一个区域内有一个串状天体,十分奇特。她把两位同伴叫到身边,请他们也来鉴别胶片上的图像。两位天文学家看了图像后大吃一惊,照片上有一个非常古怪的星群,看特征像是彗星,但其头部却像一根横着的长棒。这是一颗什么彗星呢?太奇怪了。

为了核实所观测的奇怪天体,列维给亚利桑那大学的天文学家吉姆·斯科特打去电话。斯科特放下手头的工作,立刻将一台91厘米直径的望远镜对准了列维提供的坐标方向,在与望远镜连接的计算机屏幕上观察到了同样的现象。

15分钟后,斯科特与列维再次通话,确认他们所观察到的确实是彗星。当晚,斯科特就给有关部门写信,正式确认苏梅克夫妇和列维是一颗新彗星的发现者。

美国夏威夷位于大洋中,是观察星象比较理想的地方。3月27日,夏威夷大学用高清晰度天文望远镜观察,辨明这是一颗由21个分离的彗核组成的彗星。按照惯例,这颗罕见的彗星被命名为苏梅克——列维9号。

宇宙间天体互相撞击的现象并不罕见,难得一见的是这次彗——木相撞的能量之大,是人类自有宇宙观测史以来所没有过的。由21个彗核组成的苏梅克——列维9号像是一列特快“彗星列车”,在飞驰中接二连三地以每秒60多千米的速度撞击木星,速度越快,能量越大。据计算,一颗直径2千米的彗核在撞击中将释放出相当于两亿吨TNT炸药的能量,等于1亿颗1945年美国投放在日本长崎的原子弹的能量。而在这一连串的彗核中,2千米以上直径的彗核就有十几颗,其中最大的一颗直径达4千米,加上一些小的彗核,整个彗星撞击的总能量相当于几十亿颗原子弹。它比上文提到的通古斯大爆炸的能量强千百倍。

人们不仅为木星担心,这样剧烈的撞击,木星将会如何?其实这种担心完全没有必要,木星无论是“体重”还是“身高”,都堪称太阳系行星中的“老大哥”。木星的赤道半径为71400千米,是地球的11.2倍,体积是地球的1316倍。所以,尽管苏梅克彗星猛撞木星时会产生极为壮观的奇异的天象,但木星并不在意这些“追星族”的“狂吻”。

格林尼治时间1994年7月16日20时15分,北京时间17日凌晨4时5分,举世瞩目的天象奇观——彗木相撞拉开了巨大的帷幕。苏梅克——列维9号21块碎片相继冲向木星,形成了人类有史以来可观测到的最为壮烈的天体大碰撞。

一次次大撞击形成了一团团巨大的火球,瞬间就上升到了2000千米的高空,绵延将近1000千米,亮度急剧增加,将木星的卫星“木卫一”照得比它正常的亮度大许多。掀起的半云直径相当于地球直径的3倍。从哈勃太空望远镜上发回的撞击效果照片清晰地表明,某些彗星碎块的落点上空出现了明显的由尘云形成的隆起的抛物面,抛物面内有一个黑色圆圈,这些暗斑直到8月中旬还清晰可见,据天文学家说,这有可能成为识别木星的新标记。

这次彗木相撞对地球没有产生任何影响,相反,人类却从这次天文奇观中得到了许多收获,一方面加深了人类对彗星和木星本身物理性质的了解,更重要的是可以由此研究小天体撞击行星的物理过程,为地球报警。

当人们从各种媒介中听到或看到彗木相撞的情景时,不免会产生一个最简单不过的问题,地球会不会有朝一日同另一颗彗星相撞?回答是完全有可能的。据天文学家的分析,类似苏梅克一列维9号彗星这种可以对行星构成威胁的小天体数目虽然较,但还没有到可以忽略不计的程度。这些小天体直径大约在几百米至几百千米范围内,它们都是在以太阳为焦点的轨道上运行,如果它们的轨道与地球交叉,就有可能撞上地球。更何况彗星是太阳系放荡不羁的天体,它们四处游荡,总是让人提心吊胆。

然而,1994年的彗木相撞,给科学家们提供了一次极好的机会,通过观测获得了一套完整的行星相撞知识。这些知识会成为将来分析和处理小行星或彗星撞击地球时最宝贵和最有用的资料。

据称,在太阳系靠近地球轨道的宇宙空间大约有一万颗直径大于0.5千米的小天体。但是我们无须为此而担忧,因为现代天文学家得到计算机的支持,能够轻而易举地一个个计算它们的未来行踪。目前已经找到了100颗此类小天体,经过计算,它们对地球都不构成威胁。全世界的天文学家们计划再用25年的时间将这些小行星全部找到,一旦确认某个小天体对地球的安全存在威胁,现代科学水平完全有能力将一枚氢弹或更先进的爆炸物送到预定的目标,实施定向、定量爆炸,以改变它的轨道或使其分裂,“失之毫厘”将“差之千里”,地球和人类所面临的威胁也就消除了。所以说,苏梅克-列维9号彗星与木星相撞实在是为天文学家们提供了一次保卫地球的绝好练兵机会。