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通古斯大爆炸因何而起?

 ldtsg1957 2022-01-15

在103年前即1908年的6月30日清晨,距离西伯利亚通古斯河、贝加尔湖西北方向约800公里(现在俄罗斯西伯利亚埃文基自治区)的一处森林里,发生了一场“震古烁今”的大爆炸。 

据周围的居民回忆,当时看到一团巨大的火球在天空中划过,随后听到巨大的轰鸣声,整个大地都随之摇晃。距离爆炸点650公里区域的乡村家中的玻璃全部被震碎,爆炸发生后的几天时间里,西伯利亚乃至亚洲和欧洲很多区域的上空,都被暗红色的云层所笼罩。以爆炸点中心,周围2000多平方公里森林中的8000多万株树木或燃烧殆尽,或者被损坏。根据后来的测算结果,这场爆炸的能量,相当于2000万吨TNT炸药。

这场爆炸史称“通古斯”大爆炸,爆炸产生的冲击波,波及了周围大范围的土地,而从地壳中传递的“地震波”,也被一些地震监测设备以及部分天文台记录到,显示的异常地震波和压力波的来源,位于西伯利亚的一个偏远地区,即波德卡门纳亚通古斯河附近。

自从通古斯事件以来,科学家和业余爱好者都想知道是什么导致了它的发生。很多人将这场大爆炸的矛头指向了地外天体的撞击,有可能是小行星,也有可能是彗星。但是,100年来,众多科研团队以及爱好者,在该地区进行了搜索,可惜的是,并没有发现地外天体撞击的有力证据,比如撞击坑、陨石碎片等都没有被发现。

但是,这个大爆炸事件就摆在那里,树木的倒伏、燃烧的痕迹有的还可以辨认,关键是众多的目击者、监测站点的监测数据就摆在那里,究竟是什么原因导致的呢?这个谜团一直以来也吸引着科研团队趋之若鹜。

当然,笔者和大多数研究人员的观点是一致的,还是倾向于这场爆炸因“天外来客”有关。毕竟在太阳系中,存在着两大小行星和彗星的“家园”,一个是火星和木星中间的小行星带,其中已经被监测到的小行星数量就有几十万颗。另一个是海王星轨道外侧的柯伊伯带,这里是诸多彗星的起源地,分布的小型天体数量起码有几百万颗。这些小行星、彗星由于数量众多,在受到外部大质量天体的引力以及小型天体之间撞击的影响下,它们可能会脱离原有的运行轨道,有的会向着太阳系内部进发,其中有几率会坠入地球大气层。

坠入大气层的这些地外天体,由于在高速坠落过程中,会在剧烈的摩擦、等离子体激波作用下,逐渐蒸发或者碎解,从而大部分的小行星或者彗星都将消失在大气层中,只有那些质量较大、运行速度较慢、结构比较紧密的才能最终残留一部分砸到地面。

为了监测这些对地球有潜在威胁的小行星和彗星,天文学家们将与地球公转轨道有交叉的、同时距离地球2亿公里之内的小型天体列为“近地小天体”,其中直径超过百米的就有30000个左右,超过1公里的大约有500颗。这些小型天体极有可能受到外界的某些干扰,从而更加靠近地球甚至坠落地球,对地球生态环境包括人类的生存造成巨大威胁。

在地球的历史上,拥有着许多地外天体撞击的“记忆”。比如,最为常见的就是地球表面残留的众多陨石坑。像6500万年前一个直径10公里左右的小行星撞击地球,就造成了包括恐龙在内的75%以上的生物灭绝。而将目光拉到更远的44亿年前,在地球刚形成不久,一颗与火星大小相当的巨大行星撞击了地球,在“重塑”地球的同时,抛撒出去的众多物质聚集形成了月球。

而在现代,质量较大的小行星撞击地球的情景,也时有发生,比如2013年在俄罗斯车里雅宾斯克上空,一颗直径17米的小行星撞击地面,释放的能量相当于47万吨TNT;再比如2020年9月,撞击到秘鲁的一颗小行星,在地面上形成了一个直径13米、深度达4.5米的大坑。如果把100年前发生在西伯利亚的爆炸事件,归类为小行星撞击,那么这颗小行星的直径差不多有60多米。

根据科学家们的估算,小行星的质量越大,撞击到地球的概率就越小,毕竟在地球的周围,小行星的质量与数量多少成反比。像能够产生通古斯大爆炸的这种级别的小行星,地球上大约每1000年发生一次,如果这样的小行星坠落地面,就能将一个大型城市瞬间夷为平地,而且会在周围接近1000公里的区域内产生强烈的地震。幸好,100多年前的通古斯事件,发生在偏远的西伯利亚,那里人烟非常稀少,造成的经济和生命财产损失没有想象中那么大而已。

既然科学家们普遍认为通古斯大爆炸是地外天体撞击所致,那么为什么没有发现撞击坑呢?毕竟只有100年的时间,不可能在这么短的时间内,形成的撞击坑被完全风化剥离或者被风化物填满。因此,有一部分科学家认为可能是因为以下的原因,造成了这种结果。

比如,造成大爆炸的来源是一颗结构比较松散的小行星或者彗星,而且组成小型天体的物质中也不会是坚硬的铁陨石或者石铁陨石,而是以石质陨石结构为主体的小行星,或者是以固态冰和尘埃物组成的彗星。当这样的地外天体在高速通过大气层之后,巨大的空气阻力导致它在空中爆炸,继而形成一股强烈的热气流冲向地面。然后空中爆炸的冲击波又搅动了当地分布广泛的沼泽地,释放出巨量的甲烷气体,推动森林进一步大范围燃烧。

这种解释与当时的目击者口述结果、地面森林的破坏特征、地震观测站的监测记录等都非常吻合, 当然这些都还是推测,有很多研究团队在通古斯大爆炸100周年纪念日之后,重新开启了对该地的自然环境、地质状况、沉积物等方面的详细研究,相信过不了多久通古斯之迷终究会被我们所揭开。而通过这些研究以及对地外天体的持续性观测,势必会为“近地小行星”对地球的威胁程度重新进行评定,以此推动我们“行星防御计划”的实施,这对于保护地球特别是保护地球上的人类来说,意义重大。

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