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天文學著名理論范文1

災難片大腕艾默里奇執導的好萊塢大片《2012》相信大家一定都看過。影片中，地核逐漸融化，地殼劇烈變動，火山猛烈爆發，海嘯撲面而來，喜馬拉雅被淹到了山頂……由該片激起的“2012世界末日”的說法在互聯網上謠傳，從而引起了不少人的擔憂。

美國宇航局的著名天文學家莫里森已對這一說法做了反駁，并認為它根本就沒有事實依據。然而，人類遭遇天災的可能性是存在的。只要瞟一眼坑坑洼洼的月球表面，你就能得到暗示：如果不采取措施，我們將面臨兇猛的空襲。地球一直幸免于出現這樣的疤痕，只是因為它有大氣層的保護――大氣層具有緩沖作用，減小了沖擊。

小天體沖擊的強度有可能難以想像。一塊直徑250米的太空巖石，以具代表性的20公里/秒的速度落地，其爆炸力相當于500兆噸TNT炸藥，其能量超過廣島原子彈3萬倍。其威力將是1883年把喀拉喀托島劈開、造成3.6萬人死亡的火山爆發的兩倍多。

小天體“親近”地球

去年一顆編號為2010GA6的危險級小天體飛掠過地球，“擦肩而過”那一刻的距離，比月亮離地球還要近！在宇宙的尺度中，這算是非常危險的“親近”了。

雖然地球這次僥幸逃過一劫，但小天體對它的潛在威脅依然存在。美國《發現》雜志曾經評出“威脅人類生存的21世紀二十大危險”，其中小天體撞擊地球位于首位。前不久，美國《外交政策》雜志列出了可能導致世界末日的5種情況，小天體撞擊地球也居于首位。同時在聯合國認定的世界四大突發災難中，小天體撞擊地球還是位居第一。可見，小天體對地球的潛在威脅之大。

什么是小天體

小天體通常是指太陽系內圍繞著太陽運轉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、流星體和其他星際物質。

地球從形成至今已有46億年了。在這漫長的歲月里，發生過無數次小天體撞擊地球的事件。據專家統計，近1億年來，地球遭到小天體撞擊造成直徑大于1公里的隕石坑就有1萬處之多。由于地球大氣層的保護，體積和質量小的小天體往往在墜落地面之前就已燃燒殆盡，但大的就會給地球造成滅頂之災。

小天體給地球造成過的創傷

6500萬年前，一顆直徑約10公里、質量為100億噸的小行星撞到地球表面上，也就是現在墨西哥尤卡坦半島東北沿岸地區。據專家估算，這一撞擊釋放的能量相當于100萬億噸烈性炸藥爆炸，是廣島原子彈爆炸威力的50億倍，造成當時全球氣候、環境、生態的災變，使稱霸世界的恐龍及其他生物種類滅絕。

1490年4月4日中午，一顆直徑約5米的流星體撞到我國甘肅慶陽地區。當時正逢清明時節，不少上墳的人被隕石碎塊擊中，據地方志記載，“擊死人以萬數”。

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上空5公里處爆炸，所產生的高溫高壓沖擊波夷平了方圓2000多平方公里范圍內的約6000萬棵樹木。不幸中之大幸是，這顆彗星毀滅的是一片無人區，沒有造成更嚴重的社會性破壞。

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，與地球失之交臂的時差僅為10天。這個天外來客每隔76年就會與地球擦肩而過，是一個十分危險的家伙。

2008年11月8日，一顆直徑約10米、運行速度為每秒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，發出轟天巨響，一條巨大彎曲狀煙塵橫過天際，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，因此沒有造成任何破壞。

撞擊釋放的能量大小取決于小天體的體積、質量、密度、結構特征、運動特點、飛行速度、撞擊角度等因素。

將來會不會發生

小天體與地球相撞的事件

根據歷史記載和科學預測，小天體與地球相撞只是時間問題，而不是會不會的問題。

據專家估測，直徑10公里大小的小天體平均1億年左右才會與地球相撞一次；直徑約1公里的小天體撞擊地球的概率是每10萬年一次；直徑約100米的小天體撞擊地球的概率是每1萬年一次。以上的撞擊將會給地球造成災難性的影響。

在接近地球軌道的地方，現有大約2000顆直徑大于1公里的小天體和10萬顆直徑大于100米的小天體。這樣的近地小天體無論是撞上陸地，還是擊中海洋，都將是一場全球性的浩劫，人類不能忽視所存在的風險。不久前，英國著名理論物理學家霍金在接受媒體采訪時就指出：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。

目前已知的對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。它一旦撞上地球，將釋放出比廣島原子彈高10萬倍的能量。據專家測算，“阿波菲斯”將于2029年與地球擦肩而過。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1/45000萬，在天文學上，這已經屬于“非常高的概率”了。

如果它撞上人口稠密處，就會給人類造成重大災難；即使撞上人煙稀少的地方，也會給當地的生態帶來嚴重破壞。目前全球有100多個研究小組正在從事“阿波菲斯”的太空任務研究，希望在它接近地球時能降低或排除相撞的可能性。此外，美國宇航局、歐洲宇航局和一些相關機構聯合設立了一項5萬美元的獎金，在全世界征集跟蹤“阿波菲斯”以及精確探測其軌跡的最佳方法。

如何避免這種災難

要避免小天體撞地球，首先應該建立一個全球性的信息分析和預警系統，操控世界各地的地面和太空望遠鏡來探測和跟蹤那些可能會給地球造成傷害的小天體，這是防止災難發生的基礎。其次應該制定一個應對它們的應急計劃，從而做到未雨綢繆，防患于未然。再次，應該配備更先進的觀測設備，培養更多的高級專門人才，并做好這方面的科普宣傳工作。

任何機構或個人一旦發現“殺手”小天體，應該及時向國際天文學聯盟報告；經核實后，由國際天文學聯盟上報聯合國的有關機構；最后，由聯合國向各成員國通報，并組織全球的科技力量來采取防御措施。值得慶幸的是，目前尚未發現近期對地球構成真正威脅的小天體，所以不必過于擔憂。

對小天體與地球相撞的新研究

從上個世紀90年代開始，國際社會尤其是科學界就十分關注小天體撞地球的可能性和危險性問題。科學家幾乎每年都舉行各種有關的國際學術研討會，共商應對辦法。

1993年4月，多國科學家在意大利埃里斯召開了專門的國際會議，共同探討近地小天體可能撞擊地球的問題，并發表了《埃里斯宣言》，試圖喚起人們對這一問題的高度重視。同年7月，我應邀參加了在韓國首爾舉行的“突變理論與天體相撞”的國際研討會，與會者就危險級小天體的運行數學模型、撞擊地球所產生的能量、如何用方程來描述災變過程等問題進行了探討和交流。

目前美國宇航局、歐洲宇航局、俄羅斯航天署、日本宇宙航空研究開發機構等都在加強對那些可能危及地球的小天體進行密切的監視和跟蹤，哈勃望遠鏡也在不間斷地監視它們的活動情況，另外擁有世界上最大數碼攝像機的PS1望遠鏡已開始全天候地搜尋它們的蹤跡。近地小天體對地球的威脅已經引起不少國家的高度重視。值得一提的是，美國是對外太空研究最為重視的國家，對于小天體會給地球帶來傷害的動向更是格外敏感。白宮打算就小天體對地球的威脅制定一項政策，以便做好提前預警、事先防范和減災滅災的工作。

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。

應對“殺手”小天體的預防方法

一是用核武器去炸掉它或改變它的運行軌道，但麻煩的是運載核武器的火箭必須在發生相撞前7年發射，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測的軌道。

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，這也可能把災難擴大數倍。

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，像噴氣式飛機那樣，通過反作用力來推動它改變飛行方向。

五是用鏡子、油漆等來影響它吸收太陽光和熱量，通過熱能的變化來改變其軌道。這種方法見效比較慢，需要20年左右。

六是用火箭把一面巨大的風箏形太陽帆發送到它的上面，而張開的太陽帆利用反彈太陽光子所產生的壓力把它逐漸推離原來的軌道。