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2003年1月8日，直径约60米的小行星2002AA29以一种不寻常的马蹄形轨迹追踪地球，它是第一颗以和地球几乎相同的轨道围绕太阳运转的行星。当天，它离地球的最近距离为590万千米，是它近百年来离地球  图中黄点代表太阳，白线是地球轨道，蓝线是2002AA29的轨道 2011年11月8日19时25分，一颗直径约400米、如航空母舰大小的小行星从地球和月亮的缝隙中穿过。假设这颗名为2005YU55的小行星撞向地球，会在地面上砸出一个直径约6000米、深500米的坑，还会导致7级地震，甚至可能引发海啸，掀起高达20米的海浪。  2005YU55于2011年11月8日19时25分从地球和月亮的缝隙中穿过 直径达3000米至5000米的“叶列宁”彗星，2011年10月16日与地球擦肩而过，距离大约在0.23个天文单位（1个天文单位等于地球到太阳的距离，即1.5亿千米）。天文学家不仅早就知道“叶列宁”彗星距地球的最近点，并且计算出它对地球产生的潮汐力只有月球的十亿分之一，以及一个几乎可以忽略不计的磁场。  “叶列宁”彗星与地球擦肩而过时的运行轨迹水星的轨 未来可能对地球构成最大威胁的是小行星“阿波菲斯”。这颗直径400米左右的小行星将于2029年4月14凌晨4时靠近地球北半球，近地点位于5.7万千米处，位置大概在靠近日本上空…… 科学家对上述这些看似失控的天外来客，为何了如指掌、应对自如？他们的自信来自哪里？ 用美国航空航天局近地天体计划主管唐·约斯曼的话说：“我们对小行星的轨道非常了解，是轨道和引力等科学工具铸就了我们自信的基础。” 是的，毫不夸张地说，轨道和引力不仅是支撑宇宙大厦的栋梁，还是我们探索无尽星空的必经之路。 轨道与引力看似相伴相生，如影随形，但起主宰作用的还是引力，或者说是先有引力后有轨道。如果非要形容的话，引力是构成宇宙大厦的栋梁支柱，轨道则是将天体砖石连缀起来的钢筋水泥。 以太阳系为例。假如太阳失去引力，所有高速运行的行星都会被抛入太空;行星假如停止转动，太阳的巨大引力就会把它们吸入自己上千万摄氏度高温的熔炉，将地球和人类转眼化为灰烬。 引力是太空中普遍存在的吸引力，是恒星系统形成的基础，是星系运行的原动力。当然，对不同天体而言，只有引力、质量等因素达到平衡时方可确定关系，正常运行。要达成这种平衡是非常不容易的。 太阳的引力将所有行星向内拉扯，但行星运动产生的离心力又会阻止它们撞过来;而行星总是以惊人的速度在自转和公转，它们自身首先要保持稳定，引力和离心力一致，自身的物质才不会被抛射出去。此外，太阳引力与行星因运动而受到的离心力之间，必须形成一种微妙的平衡。行星周而复始地围绕恒星运行，轨道由此产生了。  与太阳系其他行星相比，地球之所以成为生命的乐园，仰赖于它拥有的圆形轨道，使其与太阳的距离基本保持一致，温差变化不是很大，并在40多亿年内相对稳定，为生命孕育进化创造了条件。这在躁动无常的宇宙中，即便不是绝无仅有，也是比较罕见的。 看看地球的近邻水星，你就知道我们生活在地球上有多幸运了。 水星的轨道极不稳定，它的公转轨道是椭圆形，近日点距太阳只有4500万千米。如此靠近太阳，导致水星上的大气很稀薄，阳光的热力长驱直入，使得其向阳面的温度高达450℃，而背阳面的温度却低到-170℃。任何生命都不可能在这样的环境下存活。地球的极端温度出现在利比亚沙漠和南极腹地，前者是68℃，后者超过-70℃。 不仅如此，水星绕太阳旋转的轨道还极不稳定，每绕一周它的轨道就会发生偏移，数亿年来，水星的轨道呈现出菊花状，使其自然条件越发恶劣。 再看距离太阳64亿千米的冥王星，它绕太阳一周是248年，根据角动量守恒定律，距离太阳越远转速越慢。冥王星是个非常怪异的天体，它的延展轨道与太阳系其他行星完全不在一个平面上，不知道这是否是它被踢出行星行列的原因之一。冥王星是一个由冰晶和岩石构成的冰冻星球，最低温度只有-240℃，天空中会落下由甲烷和氮形成的雪花。 上帝之手把地球放在了与太阳恰到好处的位置。它如果再稍微靠近太阳，后果就不堪设想，金星就是最好的例子。地球若在天文单位上再接近一点太阳，地球上的海洋将很快蒸发殆尽，地球将很快变成一片荒漠，生命不复存在。  相反，地球如果远离太阳一点也不行，那样它就会被两极蔓延的坚冰所包裹，永久冰期也随之而来。是不偏不倚的地球轨道确保我们既不被烧死，也不会被冻死。 如今科学家探寻外星生命时，恪守的一个重要条件就是，其围绕恒星运动的轨道应该是圆形。 最大的能量碰撞是什么？不是核反应堆，也不是大型强子对撞机，而是星系云的大碰撞，它们较量的结果能催生出无数恒星，而操纵这种超级对决的幕后推手也是引力。无形的引力不仅可以将星系凝聚在一起，还可以把行星抛出星系。最近天文学家发现一些不绕恒星运行的流浪行星，它们被引力甩出原有星系，相互拉扯，行动诡异，制造出一系列奇形怪状的轨道。再进一步观察，才发现流浪行星在宇宙中的数目庞大。由此可知引力与轨道的正反两面性：它们既是宇宙的定海神针，也是制造动乱的祸首。 天文学家借助高倍数天文望远镜观察发现，一对距地球1.2万光年的双子白矮星正在高速运转。它们体积虽小，但密度极高，一茶匙物质可达5吨重。两星相距只有8万千米，相当于地月距离的1/5，它们的运行时速超过160万千米，彼此绕对方运行一周只需5分钟，仅此两项就已经刷新天文纪录了。  在引力作用下，两颗白矮星越发靠近，引力较大的一颗从另一颗上不断撕下物质贴到自己身上……最后距离越来越近，两颗星体都逐渐失控，直至相撞融合，形成一颗超新星。这是宇宙中最剧烈的爆炸事件，其亮度不亚于整个银河系。 在茫茫宇宙中，极端的引力是一种破坏力，行星与恒星的绕行轨道会因此变得杂乱无章，造成一系列连锁反应。但是，神奇的引力除了破坏，还可以创造，甚至为生命的诞生创造大环境。地球上的所有生命都可以为此作证。  39亿年前，奇怪的引力波导致太阳系天体发生轨道共振，从而使得太阳系内外颠倒，今天的太阳系版图就是在那次轨道共振后逐渐形成的。在轨道秩序大乱的1亿年内，整个太阳系变成了一个射击场，数十亿颗彗星从不同方向飞来撞击行星，太阳系中的行星和卫星至今仍有当时撞击留下的伤疤。这就是所谓的后期重轰炸期。后期重轰炸期之前的地球，炽热而荒凉，像一座超级火炉，死寂沉沉。 是冰彗星为地球带来了宝贵的水源，不仅很快降低了地球的温度，还造就了孕育生命的摇篮——海洋。海洋经过漫长的10亿年才孕育出生命的DNA。 这样说来，遥远的话题一下子就被拉近了。不是么，你我，还有树木和小草，不都是奇异引力和错乱轨道的受益者吗？ |
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