———周海中先生訪談
□陳琦
今年4月9日上午7時(shí)06分，一顆編號(hào)為2010GA6的危險(xiǎn)級(jí)小天體飛掠過(guò)地球，“擦肩而過(guò)”那一刻的距離，比月亮離地球還要近!在宇宙的尺度中，這算是非常危險(xiǎn)的“親近”了。
雖然地球這次僥幸逃過(guò)一劫，但小天體對(duì)它的潛在威脅依然存在。美國(guó)《發(fā)現(xiàn)》雜志曾經(jīng)評(píng)出“威脅人類生存的21世紀(jì)二十大危險(xiǎn)”，其中小天體撞擊地球位于首位。前不久，美國(guó)《外交政策》雜志列出了可能導(dǎo)致世界末日的5種情況，小天體撞擊地球也居于首位。同時(shí)在聯(lián)合國(guó)認(rèn)定的世界四大突發(fā)災(zāi)難中，小天體撞擊地球還是位居第一?？梢?jiàn)，小天體對(duì)地球的潛在威脅之大。
我國(guó)知名學(xué)者周海中先生曾經(jīng)多次應(yīng)邀參加關(guān)于天體相撞方面的國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)，本報(bào)《博聞周刊》對(duì)他做了訪談。
Q01
羊城晚報(bào)：什么是小天體？據(jù)說(shuō)它們?cè)c地球相撞，并給地球造成過(guò)創(chuàng)傷？
周海中：小天體通常是指太陽(yáng)系內(nèi)圍繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)但又不符合行星和矮行星條件的天體，主要包括小行星、彗星(俗稱掃帚星)、流星體和其他星際物質(zhì)。
地球從形成至今已有46億年了。在這漫長(zhǎng)的歲月里，發(fā)生過(guò)無(wú)數(shù)次小天體撞擊地球的事件。據(jù)專家統(tǒng)計(jì)，近1億年來(lái)，地球遭到小天體撞擊造成直徑大于1公里的隕石坑就有1萬(wàn)處之多。由于地球大氣層的保護(hù)，體積和質(zhì)量小的小天體往往在墜落地面之前就已燃燒殆盡，但大的就會(huì)給地球造成滅頂之災(zāi)。
6500萬(wàn)年前，一顆直徑約10公里、質(zhì)量為100億噸的小行星撞到地球表面上，也就是現(xiàn)在墨西哥尤卡坦半島東北沿岸地區(qū)；據(jù)專家估算，這一撞擊釋放的能量相當(dāng)于100萬(wàn)億噸烈性炸藥（TNT）爆炸，是廣島原子彈爆炸威力的50億倍，造成當(dāng)時(shí)全球氣候、環(huán)境、生態(tài)的災(zāi)變，使稱霸世界的恐龍及其他生物種類的滅絕。
1490年4月4日中午，一顆直徑約5米的流星體撞到我國(guó)甘肅慶陽(yáng)地區(qū)；當(dāng)時(shí)正逢清明時(shí)節(jié)，不少上墳的人被隕石碎塊擊中，據(jù)地方志記載，“擊死人以萬(wàn)數(shù)”。
1908年6月30日凌晨，一顆直徑約50米的彗星在俄羅斯西伯利亞通古斯卡地區(qū)上空5公里處爆炸，所產(chǎn)生的高溫高壓沖擊波夷平了方圓2000多平方公里范圍內(nèi)的約6000萬(wàn)棵樹(shù)木；不幸中之大幸是，這顆彗星毀滅的是一片無(wú)人區(qū)，沒(méi)有造成更嚴(yán)重的社會(huì)性破壞。
1989年4月22日，一顆直徑約10公里的“斯維夫特-塔特爾”彗星掠地而來(lái)，與地球失之交臂的時(shí)差僅為10天；這個(gè)天外來(lái)客每隔76年就會(huì)與地球擦肩而過(guò)，是一個(gè)十分危險(xiǎn)的家伙。
去年11月8日，一顆直徑約10米、運(yùn)行速度為每秒20公里的小行星在印度尼西亞蘇拉西島南部上空的大氣層中爆炸，發(fā)出轟天巨響，一條巨大彎曲狀煙塵橫過(guò)天際，引起大批居民恐慌；這一爆炸釋放出的能量有3顆廣島原子彈爆炸的威力；所幸的是，由于爆炸的高度在地面以上20公里左右，因此沒(méi)有造成任何破壞。
順帶一提，撞擊釋放的能量大小取決于小天體的體積、質(zhì)量、密度、結(jié)構(gòu)特征、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、飛行速度、撞擊角度等因素。
Q02
羊城晚報(bào)：將來(lái)會(huì)不會(huì)發(fā)生小天體與地球相撞的事件？
周海中：根據(jù)歷史記載和科學(xué)預(yù)測(cè)，小天體與地球相撞只是時(shí)間問(wèn)題，而不是會(huì)不會(huì)的問(wèn)題。
據(jù)專家估測(cè)，直徑10公里大小的小天體平均1億年左右才會(huì)與地球相撞一次；直徑約1公里的小天體撞擊地球的概率是每10萬(wàn)年一次；直徑約100米的小天體撞擊地球的概率是每1萬(wàn)年一次；以上的撞擊將會(huì)給地球造成災(zāi)難性的影響。
在接近地球軌道的地方，現(xiàn)有大約2000顆直徑大于1公里的小天體和10萬(wàn)顆直徑大于100米的小天體。這樣的近地小天體(NEO)無(wú)論是撞上陸地，還是擊中海洋，都將是一場(chǎng)全球性的浩劫；人類不能忽視所存在的風(fēng)險(xiǎn)。不久前，英國(guó)著名理論物理學(xué)家霍金在接受媒體采訪時(shí)就指出：由于近地小天體的威脅，人類必須移民到其他能適宜生存的行星以擺脫滅亡的命運(yùn)。
目前已知的對(duì)地球威脅最大的近地小天體是“阿波菲斯”小行星，其直徑約400米；一旦它撞上地球，將釋放出比廣島原子彈高10萬(wàn)倍的能量。據(jù)專家測(cè)算，“阿波菲斯”將于2029年與地球擦肩而過(guò)；由于其軌道被地球引力改變，它將于2036年重新光臨地球，與地球相撞的概率為1/37至1/4.5萬(wàn)，在天文學(xué)上，這已經(jīng)屬于“非常高的概率”了。
如果它撞上人口稠密處，就會(huì)給人類造成重大災(zāi)難；即使撞上人煙稀少的地方，也會(huì)給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)帶來(lái)嚴(yán)重破壞。目前全球有100多個(gè)研究小組正在從事“阿波菲斯”的太空任務(wù)研究，希望在它接近地球時(shí)能降低或排除相撞的可能性。此外，美國(guó)宇航局、歐洲宇航局和一些相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合設(shè)立了一項(xiàng)5萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金，在全世界征集跟蹤“阿波菲斯”以及精確探測(cè)其軌跡的最佳方法。
Q03
羊城晚報(bào)：如何避免這種災(zāi)難？人類有防御措施嗎？
周海中：要避免小天體撞地球，首先應(yīng)該建立一個(gè)全球性的信息、分析和預(yù)警系統(tǒng)，操控世界各地的地面和太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)探測(cè)和跟蹤那些可能會(huì)給地球造成傷害的小天體，這是防止災(zāi)難發(fā)生的基礎(chǔ)；其次制定一個(gè)所謂應(yīng)對(duì)它們的應(yīng)急計(jì)劃，從而做到未雨綢繆，防患于未然；再次，應(yīng)該配備更先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備，培養(yǎng)更多的高級(jí)專門(mén)人材，并做好這方面的科普宣傳工作。
任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人一旦發(fā)現(xiàn)“殺手”小天體，應(yīng)該及時(shí)向國(guó)際天文學(xué)聯(lián)盟（IAU）報(bào)告；經(jīng)核實(shí)后，由國(guó)際天文學(xué)聯(lián)盟上報(bào)聯(lián)合國(guó)的有關(guān)機(jī)構(gòu)；最后，由聯(lián)合國(guó)向各成員國(guó)通報(bào)，并組織全球的科技力量來(lái)采取防御措施。值得慶幸的是，目前尚未發(fā)現(xiàn)近期對(duì)地球構(gòu)成真正威脅的小天體，所以民眾不必過(guò)于擔(dān)憂。
Q04
羊城晚報(bào)：科學(xué)界對(duì)小天體與地球相撞這一問(wèn)題有什么新研究？國(guó)際社會(huì)有何反應(yīng)？
周海中： 從上個(gè)世紀(jì)90年代開(kāi)始，國(guó)際社會(huì)尤其是科學(xué)界就十分關(guān)注小天體撞地球的可能性和危險(xiǎn)性問(wèn)題?？茖W(xué)家?guī)缀趺磕甓寂e行各種有關(guān)的國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)，共商應(yīng)對(duì)辦法。
1993年4月，多國(guó)科學(xué)家在意大利埃里斯召開(kāi)了專門(mén)的國(guó)際會(huì)議，共同探討近地小天體可能撞擊地球的問(wèn)題，并發(fā)表了《埃里斯宣言》，試圖喚起人們對(duì)這一問(wèn)題的高度重視。同年7月，我應(yīng)邀參加了在韓國(guó)首爾舉行的“突變理論與天體相撞”的國(guó)際研討會(huì)，與會(huì)者就危險(xiǎn)級(jí)小天體的運(yùn)行數(shù)學(xué)模型、撞擊地球所產(chǎn)生的能量、如何用方程來(lái)描述災(zāi)變過(guò)程等問(wèn)題進(jìn)行了探討和交流。
目前美國(guó)宇航局、歐洲宇航局、俄羅斯航天署、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)等都在加強(qiáng)對(duì)那些可能危及地球的小天體進(jìn)行密切的監(jiān)視和跟蹤；哈勃望遠(yuǎn)鏡也在不間斷地監(jiān)視它們的活動(dòng)情況，另外擁有世界上最大數(shù)碼攝像機(jī)的PS1望遠(yuǎn)鏡已開(kāi)始全天候地搜尋它們的蹤跡。近地小天體對(duì)地球的威脅已經(jīng)引起不少國(guó)家的高度重視。值得一提的是，美國(guó)是對(duì)外太空研究最為重視的國(guó)家，對(duì)于小天體會(huì)給地球帶來(lái)傷害的動(dòng)向更是格外敏感；白宮打算今年10月就小天體對(duì)地球的威脅制定一項(xiàng)政策，以便做好提前預(yù)警、事先防范和減災(zāi)滅災(zāi)的工作。
雖然小天體撞擊地球目前是小概率事件，但那些有可能并具毀滅性的“入侵者”是非常需要高度警惕的。
目前科學(xué)界提出———
應(yīng)對(duì)“殺手”小天體的預(yù)防方法
一是用核武器去炸掉它或改變它的運(yùn)行軌道，但麻煩的是運(yùn)載核武器的火箭必須在發(fā)生相撞前7年發(fā)射，而且爆炸很可能把它變成許多小“殺手”，把帶有放射性的物體拋入不可預(yù)測(cè)的軌道。
二是用太空飛船撞擊它，改變其軌道或把它撞碎；這種方法比較有效，但如同用核武器一樣，這也可能把災(zāi)難擴(kuò)大數(shù)倍。
三是用航空器給它施加壓力，使它加速或減速，從而改變它的飛行方向；這種方法比較理想，但不易實(shí)行。
四是在它的表面插入一種像火箭那樣的裝置，讓這種裝置不斷地噴出物質(zhì)，像噴氣式飛機(jī)那樣，通過(guò)反作用力來(lái)推動(dòng)它改變飛行方向。
五是用鏡子、油漆等來(lái)影響它吸收太陽(yáng)光和熱量，通過(guò)熱能的變化來(lái)改變其軌道；這種方法見(jiàn)效比較慢，需要20年左右。
六是用火箭把一面巨大的風(fēng)箏形太陽(yáng)帆發(fā)送到它的上面，而張開(kāi)的太陽(yáng)帆利用反彈太陽(yáng)光子所產(chǎn)生的壓力把它逐漸推離原來(lái)的軌道。
七是用紅外激光使它的表面物質(zhì)向外發(fā)散，從而產(chǎn)生反向加速度使它改變飛行方向；或者用超強(qiáng)紅外激光把它摧毀成對(duì)地球無(wú)害的小碎塊。
當(dāng)然，還有其他的防御方法。不過(guò)，所有的方法現(xiàn)在都只是停留在理論設(shè)想階段；是否切實(shí)可行，還要靠將來(lái)的實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。
陳琦
