來自外太空的潛在威脅：隕石的威脅究竟有多大？
莫斯科時間2013年1月15日上午，俄羅斯發生一起震驚世界的隕石侵襲事件，一塊隕石划過天空，在車裡雅賓斯克州切巴爾庫利湖地區上空爆炸，大片區域內降下火球，導致約1200人受傷，4000多座建築物受損，經濟損失約10億盧布。更令人驚訝的是，切巴爾庫利湖竟然被隕石砸出一個直徑約8米的冰窟窿！
而在地球的另一邊，位於美洲的古巴，在當地時間14日晚上也發生了一起隕石墜落事件。隨後，北京時間16日凌晨，一顆編號為「2012DA14」的小行星近距離掠過地球，幾乎與之相撞。
在短短的幾天時間裡，「天外來客」頻繁造訪地球，不斷引發了人們的關注和思考：我們的地球安全嗎？隕石會對我們的地球產生哪些威脅呢？
隕石是什麼
在浩瀚廣闊的茫茫宇宙中，數以億計的恆星、行星、小行星及其他太空碎片都在各自的軌道上運行著，但仍然有不少星體「不守規矩」，偏離運行軌道，甚至撞擊其他星體。與其他星體不同的是，我們的地球有著厚厚的大氣層作為保護傘，當外來物質高速進入大氣層時，通常在145～110公里的高空便與大氣發生摩擦而燃燒發光，我們常常看到的天空中那一條條轉瞬而逝的亮線即是這樣的隕星，名曰「流星」。一般情況下，隕星在下落至80公里的高空即已耗盡，但是也有少數較大塊的隕星剩餘少許殘片墜落到地面，這就是我們常說的隕石。
從化學成分上講，隕石顯得很普通，只不過是礦物的集合體而已。目前，我們在隕石中已發現的礦物有80多種，絕大多數礦物在地球岩石中都有，僅有幾種是隕石特有的，如鐵紋石、鎳紋石等。隕石礦物大多是鎂鐵硅酸鹽，並且普遍含有少量的石墨，個別隕石中有金剛石。按照其成分和結構分類，隕石可以分為鐵隕石（幾乎全由鐵鎳合金組成）、石隕石（主要由鐵鎂硅酸鹽）和石鐵隕石（含鐵鎳合金50%和硅酸鹽50%）。比如，現存於新疆烏魯木齊市展覽館的一塊鐵隕石，是世界上發現的第三個大隕鐵，體積為3.5立方米，重達30噸，其主要成分就是鐵，佔88.67%，其次為鎳，另有少量鈷、磷、硅、硫、銅等化學元素。
1947年的一天，一顆重約30噸的隕石在西伯利亞東部上空3.5公里處發生爆炸，大約190英里半徑範圍內都能聽到強烈的爆炸聲，這是當時爆炸落下的隕石。
隕石的破壞之一：砸下隕石坑
細數歷史上曾經發生的隕石撞擊地球事件，我們依然能夠想像得出地球曾經遭受過槍林彈雨般的襲擊。隕石撞擊地球，最直接的表現就是會破壞地表環境，形成巨大的隕石坑。儘管這些外來天體在地球表面留下的痕迹，可能會被各種地質活動等自然因素抹去、撫平，但我們還能看到昔日「天外來客」衝撞地球留下的一些印記。
加拿大魁北克Pingualuit隕石坑
沃爾夫溪隕石坑（Wolfe Creek Crater）保存得非常完好。該隕石坑處於澳大利亞內陸地區，大約有30萬年的歷史，有一公里闊，五十米深。要想看到沃爾夫溪隕石坑，旅客必須先爬過25米高的邊緣。
大家都知道，隕石從遙遠的外部星體經過長時間的飛行來到地球，其速度大得驚人，即使是很小的隕石也能造成巨大的破壞。如義大利科學家在埃及西南地區發現的一個保存完好的小型隕石坑，直徑為45米，深度16米，經過計算，當時撞擊的隕石的直徑僅僅只有1.2米左右，不過，其速度卻達到了12874公里/小時，該速度相當於空氣中聲速的十倍以上！當這樣的超高速物體通過介質時，就會形成高壓瞬態壓縮波，即衝擊波，能夠造成介質的壓力、溫度、密度和速度都將發生激烈的變化，從而使岩石物質熔化、氣化，礦物變化和強烈變形甚至變質，並在地球上形成一個巨大的圓形坑，有些隕石坑內還會積水，形成一片湖泊。
在高壓下形成的高密度晶體柯石英。
石英擊變面狀頁理。
目前，科學家們已經在世界各地確認了176個隕石坑，分布在32個國家的土地上，形成時期遠至數億年前，近至幾千年前，直徑由幾米到近百公里不等，比較著名的有美國亞利桑那州的巴林格隕石坑、哈薩克的切利隕石坑、印度的洛納爾隕石坑等。其中，巴林格隕石坑是世界上第一個被科學家確認的隕石坑，直徑為1280米，深度為175米。根據計算，它的形成是由一塊重量約100萬噸的隕石撞擊而成，產生的能量約可相當於3000萬噸級的氫彈爆炸能量！
2009年，我國也發現並證實了境內第一個隕石撞擊坑，即岫岩坑，位於遼寧省鞍山市岫岩滿族自治縣蘇子溝鎮古龍村，該坑呈圓形，就像是一個口朝上的大碗，直徑1800米，坑深約150米，研究表明這是一顆直徑約80米的地外天體撞擊地球的結果。
岫岩隕石坑
岫岩隕石坑地理圖
岫岩隕石坑撞擊模擬圖
隕石的破壞之二：毀屋傷人
倘若隕石正好墜落在人群聚集區，它就可能會毀壞建築物，傷及人類，這也是最直接的威脅。隕石的墜落，通常不只是一塊整體下落，而是在它進入地球大氣圈時與大氣發生撞擊、摩擦、燃燒、發光，並在高空發生爆炸形成碎塊，向四面八方迸射的碎片會像下雨般地散落到一個面積非常廣大的區域，這種現象稱為「隕石雨」。1976年我國就曾經出現過這樣一場震驚世界的隕石雨。那年的3月8日15時1分，吉林的天空上出現了一個大火球，伴隨著巨大的聲響，隕石不斷爆炸分散，最後散落於東西長約72公里，南北寬約8.5公里的狹長地帶。事後，相關部門共收集到完整隕石200多塊，總重達2700公斤，其中最大的一塊為1770公斤，是迄今為止所見最大的石隕石。
可實際上，被隕石碎片直接擊中的可能性很小。此次俄羅斯隕石墜落事件之後，俄當局也只找到了50多塊體積很小的碎片，針對俄羅斯一些網民在網上出售的隕石碎片，學者指出都是假貨，畢竟墜落隕石的殘骸的確十分稀少。有關學者指出，此次俄羅斯隕石造成的房屋損壞和人員受傷，其元兇是衝擊波，直徑約15米，重7000噸的隕石，在距離地面大約20至25公里的高空發生爆炸，爆炸釋放的強大衝擊波導致建築物倒塌及玻璃破碎將人割傷。
威拉姆特隕石，是在美國俄勒岡州發現的一種鐵鎳隕石。它是在美國發現的最大的隕石，也是世界上重量排名第六大的隕石。該隕石表面積為7.8平方米，重約15.5噸，曾以2.6萬美元的價格售出，後在美國自然歷史博物館展出。
霍巴隕鐵是藥片狀的鐵隕石，長寬均為2.7米，高0.9米，在1920年時估計質量是66噸。侵蝕、科學取樣和破壞行為使其質量年年減損，估計目前剩下的質量還有60噸。
隕石的破壞之三：滅絕生物
隕石墜落可能會造成生物滅絕事件，這是我們能想像到的最嚴重的現象，當然，這在漫長的地質歷史時期里也是屬於十分罕見的偶然現象。有學者認為，恐龍的滅絕就與隕石撞擊地球有關，當時的隕石或小行星撞擊地球，在全球產生了一股毀滅性的衝擊波，不僅在地球上揚起灰塵遮擋陽光，引發一系列的連鎖反應，改變氣候條件，還可能穿透了地殼，引起火山大爆發，在揚塵和火山雙重作用的打擊之下，恐龍最終滅絕了。
根據這個理論，我國學者就太湖的成因還進行過爭論，位於江蘇省南部的美麗太湖，湖的西岸和南岸呈現出規則的圓弧形，特殊的地貌形態使得學者對它的成因莫衷一是。有人認為是古河道出口淤塞、泄水不暢形成的，有人認為是構造運動使得地面下陷形成的。南京大學地球科學系的幾位教授於1990年在太湖的三山島發現了衝擊變質作用的特有產物——擊變岩，其中含有柯石英存在的痕迹，後來的進一步研究發現，太湖沉積淤泥中的多種岩石都保留有衝擊震碎和熔融的痕迹，於是，他們提出了這樣的觀點：太湖是隕石砸出來的，而且推斷太湖衝擊坑的形成應該小於1萬年。反對者認為，要砸出太湖這麼大的「坑」，至少需要直徑約2千米的小行星撞擊，它所產生的威力超過1000萬顆1945年在日本廣島爆炸的原子彈，這樣的結果必然會造成我國江浙地區甚至全球性的生物滅絕災難，可實際上這裡沒有發生這樣的生物滅絕事件。所以，至今爭議仍在持續。
衛星拍攝的太湖外貌
如何抵禦隕石侵襲？
研究發現，每年到達地球附近的質量大於100公斤的隕星體有1500顆，但到達地面上時大部分質量殘留不過10公斤左右，發現率不過4～5塊/年。這表明，大塊隕石撞擊地球的其實幾率很小，並且長期以來是保持穩定的。此外，我們的地球70%以上的面積被海洋覆蓋，全世界的人口集中在不足30%的陸地之上，這說明，即使隕石真的撞擊地球，擊中陸地的概率還不到三分之一，相對來說，居住在陸地上的人類比海洋生物更安全一些。
話雖這麼說，但是哪怕有一絲的威脅存在著，都會引起很多人的不安。大氣層對我們的保護不是萬能的，如何才能消除那些潛在的威脅成為當前空間科技的一個研究方向。如今，很多國家對小行星都有監測系統，美、英、法、德、日、俄等國家聯手建立了近地天體國際監測網，先後發現了近千顆具有潛在威脅的近地小行星，美國宇航局的「太空衛士」的項目，現在已經定位地球周邊93%左右、直徑不小於1公里的小行星運行軌道，並計算出了它們是否對地球構成潛在危險。
但是，對於隕石這樣的流星體，目前我們人類還無法做到全面觀測，即使發現了，也無法做到及時攔截。未來的研究思路是：第一是繼續監測，對近地小天體建立空間警戒網，進行嚴密的空間搜索和有效監視，第二是主動出擊，發現危險星體採用導彈攔截、航天器引力牽引等方式改變它們的運行軌道，或者導彈轟擊直接摧毀它們，以便化險為夷。這需要世界各個國家一致努力，攜手抵禦外侵，才能保護我們共同的家園。
閱讀延伸：
自從1823年被一名叫C.J.E. Alexander的英國軍官發現後，落納爾坑的成因判定曾一度混亂。該坑位於印度德干高原上——這是6千5百萬年前的火山噴發玄武岩遺留下來的岩石高原。正因為它坐落在玄武岩上，所以很多地質學家認為這是一個火山口。然而，今天對於落納爾坑的成因有了新的認識：35000至50000年前的隕石撞擊而成！
圖1是美國宇航局Terra衛星上的高級星載熱發射和反射輻射儀（ASTER）在2004年11月29日捕獲的落納爾隕石坑的影像。在這張真彩色圖像中，粉色表示裸露的地面，藍色和白色表示人工建築，深藍色為水面，綠色為植被，單調的紫色表示休耕地。人類環繞湖泊而居，特別是在湖的東北方向，除此之外，附近還有錯落有致的農田。
落納爾隕石坑大約有150米深（500英尺），平均直徑約1830米（6000英尺），隕石坑的邊緣大約高出了它周圍地表20米。科學家之所以能確定它是一個隕石坑，是有一系列的證據的，其中最重要的證據就是熔長石（maskelynite）。熔長石是一種自然生成的玻璃，它是一種擊變斜長石玻璃，是斜長石受小天體強烈撞擊而形成，一般產於撞擊坑的濺射物和隕石體中。1973年的《科學》雜誌上發表的一篇文章指出，火山玄武岩上的這種坑的情況與月球表面的隕石坑十分相似。圖2——圖3是從Google Earth上截取的圖片。
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