2008年3月13日 星期四

新聞外寫:地球如何避過此劫


蕭雪樺(2002/11/22)

很多人,甚至不少科學家,認為這是杞人之憂。

可是,這委實是遲早發生的事,本世紀內可能不發生,甚至這個一千年中也不發生,但下一個世紀、下一個十千年就不會發生這樣的大災難嗎?只要用望遠鏡看看月球上的「麻子臉」,就不敢說地球一定比月球幸運了,儘管地球比月球多了大氣層的保護。

這裡說的是近地物體──主要是小行星──可能對地球的撞擊。

如何避免地球受到這可能滅絕性的打擊?一些科學家已展開認真的研究。

茫茫大空裡究竟有多少對地球有威脅的星體?科學家有兩個估算方法。一是直接向天空觀察,看偵察到多少可能與地球軌道相遇的小行星和彗星,然後作出估算。另一個方法是以月球作參照,從月球表面的痕跡計算它曾經受過不同大小的星體多少次撞擊。根據第二種方法,月球在形成的三十三億年裡受到直徑一公里以上星體的撞擊一千至二千次,五百米真徑以上星體的撞擊四千至八千次,五十米以上星體的撞擊五十萬至一百五十萬次。從地球與月球大小的對比,可以粗略知道地球受到的威脅有多大。

地球上的傷痕,很多已被撫平,但還是有跡可尋。一些給巨型小行星撞擊留下的巨大「天坑」仍然歷歷在目。最大的一個位於南非,直徑三百公里,足可以放在一個海南島。那是二十億年前留下的。很多科學家相信,恐龍六千五百萬年前突然從地球上絕跡,是小行星撞擊地球造成。墨西哥尤卡坦半島上半陷入海中的巨型深坑,相信就是那一次撞擊的遺跡。它的直徑是六十五公里。

無論向天還是向地,研究越深入,越叫人對天外的威脅憂心。雖然或然率很低,但由於它的破壞力極大,大得足以叫人類像恐龍一樣滅種,這怎能叫人安心?

國際間,頗有一些杞人憂天的科學家,他們包括天文學家、物理學家、工程師等等。他們認為,有責任喚起各國政府的注意,使他們起碼要為這個問題動一動腦筋。

科學家、科幻小說家、荷里活電影創作人早就動起腦筋來了。問題似乎並不難辦,不少人很快就想到,用核武器把有「敵意」的天體轟掉就是了,可以發射導彈、飛船,也可以派人降落到小行星埋下核彈。但當科學家們坐下來細心思量,發覺事情複雜得多。

華盛頓大學的霍爾薩普爾教授研究過這樣的「地球保衛戰」,認為並不可行。這樣的轟擊可能成事不足敗事有餘,轟擊朝著地球飛來的小行星,結果可能把它炸成幾大塊,但碎片繼續飛向地球,不但不能消除危險,反而造更大威脅。

讓核彈在小行星身邊爆炸行嗎?爆炸的威力可能改變小行星的飛行軌道,讓它偏離飛往地球的航向。也不行,因為近年的研究發現,小行星多是鬆散的集成岩結構,是個千蒼百孔的天體,就像海綿那樣,它可以把爆炸的威力吸收、卸除。

科學家想出另外的方法,捨剛取柔,用「陰力」把來勢汹汹小行星推走。他們根據牛頓力學的作用力與反作用力的定律,利用太陽能,改變小行星的運行方向。

問題是如何使力了。構思中的方法有點像科幻小說家的天馬行空。

例如,在小行星上安裝一個巨型的揚塵機,可以是以電磁作用的輸送帶,把小行星上的塵土搞個天地變色,以把太陽的能量緊緊吸納,提高溫度,形成力量。也有科學家構想,用巨型的太陽能收集器或者聚光鏡來給小行星表面加熱,以形成塵霧。

不過,如果小行星是那麼千蒼百孔的話,這些機械如何能在上面穩固下來好好操作是個問題。

最「異想天開」的,可能是亞利桑那大學的斯皮特爾博士。他提出,把小行星塗上黑色就可以了。

這裡所說的,其實都是利用雅科夫基效應(Yarkorvsky effect),改變小行星的軌道。美國的《科學》和《發現》雜誌最近都刊登了文章,介紹這一構想。

雅科夫斯基效應是俄羅斯工程師雅科夫斯基約一百年前首先提出來的,他提出了光子的力學作用,認為陽光照射在一個微小的星體上,星體受熱,把熱力再輻射出去時,會產生輕微的反作用力;這力雖然很輕微,但在長時間的作用下,可以改變星體的軌道。

小行星都是一些型狀不規則的小星體,受熱不平均。當這效應發生時,小行星會旋轉起來。以原來軌道為平面,軸心垂直,如果旋轉是順時針方向的,它會慢慢朝太陽的方向靠攏;如果是逆時針方向,就會偏離太陽。

八十年代時,科學家發現人造衛星的軌道常常有計算之外的偏差,這偏差最後從雅科夫斯基效應找到解釋。現在,有人想到利用這效應來控制或改變小行星的運行方向,就是給小行星塗上黑色,讓它多吸收陽光,從而多輻射熱力,製造反作用的推力,影響它的運行軌道。

可是,說來容易,操作極難。首先是,要很多塗料才夠給小行星化一個靚妝,運輸是個大問題。其次,小行星的質量不大,地心吸力很小,塗上去的塗料可以附著在小行星的表面上嗎?這可能先要把小行星表面的塵土層除掉。

這不是片時三刻可以完成的工程。關鍵其實是,小行星襲擊的預警期會有多長。現在的認識是,沒有三十年不行。假若只有一二十年話,就只能出動核武器了。可是以目前的技術水平,斷斷無法提早三十年偵察到會撞向地球的小行星。

一些科學家認為,人類五百年內不會有能力把會撞向地球的天體化解。那麼,五百年內小行星撞地球的機會有多大?一個答案是千分之八,這比中六合彩的機會大得多。但願這是誤算。

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