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通古斯大爆炸的最新的证据是什么?

2011-10-03 08:32:54 本文行家:莫刚

在地球的历史中,近年来最巨大的天然爆炸事件就是在1908年6月30日,于俄罗斯西伯利亚的通古斯加河上方一颗陨石的爆炸。通古斯加爆炸的能量大约是投在广岛那颗原子弹的1000倍,这次事件将树木抛向了40公里的高空,并产生了强烈的地震。

库列克于1927年考察通古斯大爆炸地点时所拍摄的照片库列克于1927年考察通古斯大爆炸地点时所拍摄的照片

陨石撞击

在地球的历史中,近年来最巨大的天然爆炸事件就是在1908年6月30日,于俄罗斯西伯利亚通古斯加河上方一颗陨石的爆炸。通古斯加爆炸的能量大约是投在广岛原子弹的1000倍,这次事件将树木抛向了40公里的高空,并产生了强烈的地震。目击者的说词相当令人震惊。上图是俄国考察队在事件发生之后20年所拍摄的,发现树木仍像牙签般杂乱地横陈在地上。这颗陨石的直径大约是60至100公尺。最新的证据显示邻近的契科湖可能就是这次撞击事件所产生的。虽然这种大小的陨石足以摧毁一座城市,但大都市只占地球表面的一小部份,因此受到撞击的机率比较小。比较有可能发生的是落在都市旁的海面上,这会造成威力惊人的海啸。现代天文学的重要目标之一便是在这些可能造成危害的太阳系小天体撞击地球之前,将它们找出来。

英文原文

库列克在1927年时所见倾倒的树,这时通古斯大爆炸已过了19年。库列克在1927年时所见倾倒的树,这时通古斯大爆炸已过了19年。

Tunguska: The Largest Recent Impact Event
Image Credit: Leonid Kulik Expedition, Wikipedia
Explanation: Yes, but can your meteor do this? The most powerful natural explosion in recent Earth history occurred on 1908 June 30 when a meteor exploded above the Tunguska River in Siberia, Russia. Detonating with an estimated power 1,000 times greater than the atomic bomb dropped over Hiroshima, the Tunguska event leveled trees over 40 kilometers away and shook the ground in a tremendous earthquake. Eyewitness reports are astounding. The above picture was taken by a Russian expedition to the Tunguska site almost 20 years after the event, finding trees littering the ground like toothpicks. Estimates of the meteor's size range from 60 meters to over 1000 meters in diameter. Recent evidence suggests that nearby Lake Cheko may even have been created by the impact. Although a meteor the size of the Tunguska can level a city, metropolitan areas take up such a small fraction of the Earth's surface that a direct impact on one is relatively unlikely. More likely is an impact in the water near a city that creates a dangerous tsunami. One focus of modern astronomy is to find Solar System objects capable of creating such devastation well before they impact the Earth.

距今已届满一世纪

摄于2006年的通古斯地区,显示森林与生态已复苏完好。摄于2006年的通古斯地区,显示森林与生态已复苏完好。

通古斯大爆炸,是1908年6月30日上午7时17分(UTC 零时17分)发生在俄罗斯西伯利亚埃文基自治区的大爆炸。爆炸发生于通古斯河附近、贝加尔湖西北方800公里处,北纬60.55度,东经101.57度,当时估计爆炸威力相当于10~15百万吨TNT炸药,超过2150平方公里内的6千万棵树焚毁倒下。通古斯爆炸事件距今已届满一世纪,目前当地的森林与生态环境已恢复。据报道,当天早上在贝加尔湖西北方的当地人观察到一个巨大的火球划过天空,其亮度和太阳相当,几分钟后,一道强光照亮了整个天空,稍后爆炸产生的冲击波将附近650公里内的窗户玻璃震碎,并且观察到了蘑菇云的现象,这个爆炸被横跨欧亚大陆的地震站所记录,其所造成的气压不稳定甚至由在当时英国刚被发明的气压自动记录仪所侦测。在事发后数天内, 亚洲与欧洲的夜空呈现出暗红色;有假说认为这是由于光线穿过在高纬度地区的极度低温中形成的冰晶颗粒造成的, 这种现象常在航天飞机返回地球大气时出现。在美国的史密松天体物理台和威尔逊山天文台也观察到大气的透明度至少数个月有降低。而如果这个物体再迟4小时37分撞击地球,那么这场爆炸将摧毁当时俄罗斯帝国的首都圣彼得堡,而不是人口稀少的通古斯地区,造成更大的人员伤亡。

契科湖

1975年,以色列的魏玆曼科学院的地震学家梅纳海姆(Ari Ben-Menahem)分析了通古斯地震波的资料,认为爆炸的能量相当于1000枚投在广岛的原子弹,引起了天体物理学家的注意,近一步的模拟显示小行星可能在10公里的高度就蒸发了,但不排除有1米直径的碎片落下。1991年,意大利的探查队前往通古斯勘查,找到了两篇1960年代有关于距离爆炸地点8公里的契科湖(Lake Cheko)的论文,为这百年悬案带来了一线新的曙光,答案可能就在契科湖底。

陨星空中爆炸

在科学界,比较常见的说法是一个陨星在大约离地6~10公里上空爆炸。陨星通常是从外太空进入地球,速度通常可达每秒10公里。其在通过大气层时摩擦所产生的热十分巨大,大部分的陨星在到达地面时便已燃烧殆尽或爆炸。一个直径10米的陨石可以产生约2万吨左右的爆炸,相当于投在广岛的原子弹威力。从20世纪后半开始,对地球大气层的监测让人类开始注意千吨级陨石的空中爆炸。根据美国空军国防支援计划(Defense Support Program)的资料显示,这种爆炸大约一年会发生一次。而类似通古斯那种大小的一千万吨级的是非常罕见的;尤金·舒梅克(Eugene M. Shoemaker)博士估计这种大小的陨石大约300年才会发生一次。

爆炸类型

在通古斯爆炸时,在爆炸中心正下方的树被脱去树枝树皮,而稍远的树则因为爆炸波而倾倒,这个现象也被在核武试爆中发现。1960年中期,苏联使用模型树跟小型炸药作实验,寻找哪种爆炸方式可以产生像通古斯爆炸相似的蝴蝶型爆炸。实验显示这个物体是以大约与地面夹角30度、与北方夹角约115度接近地面,然后在空中爆炸。

彗星撞击说

在天体撞击说的基础上,由于至今未在地上发现陨石,所以通古斯天体的物质成份一直是个谜。在1930年,英国天文学者惠普尔(Francis John Welsh Whipple)指通古斯天体很可能是一个小彗星。由于彗星主要由冰与尘埃所组成,在撞击爆炸后就已经蒸发殆尽,所以没有留下一般石质天体会留下的陨石。而且,彗星说也解释了为何通古斯大爆炸后周边地区夜如白昼的现象,这可能是彗尾残留在高空的冰、尘颗粒反射阳光照亮夜空的结果[5]。这理论在1960年代也普遍获得苏联的通古斯调查员所接受。1978年,斯洛伐克天文学者克热塞克(Ľubor Kresák)提出,通古斯天体可能是来自短周期彗星恩克彗星的碎片。恩克彗星是6月至7月金牛座β流星雨的来源,而通古斯大爆炸的时间点正好处于该流星雨的高峰期,且该撞击体的模拟撞击方向与该流星群的轨道相吻合。已知这类流星通常会在离地表十至数百公里的高空爆炸,这现象一直被军事卫星所观测。

黑洞说

1973年,美国得克萨斯大学的两位科学家杰克逊(Jackson)和赖安(Ryan)提出,通古斯大爆炸是由于一个小型的黑洞(约1023 kg)通过地球所引起的。并且断定小型黑洞是在冰岛和纽芬兰岛之间大西洋某地穿过地球的。但由于没有证据显示在黑洞穿出地球时发生的第二次爆炸,所以此假说没有被广泛接受。而后来人们发现黑洞其实一直在向外发射出大量的X射线和γ射线。根据史提芬·威廉·霍金所提出的理论,黑洞质量越小,“蒸发”越快。这样小质量的黑洞早在到达地球以前就“蒸发”殆尽了。

反物质说

1965年,三位科学家(Cowan、Atluri、和Libby)提出通古斯大爆炸是由一个从太空坠落的反物质所造成的。他们还认为,半克铁和半克“反铁”相撞,便足以产生相当于广岛原子弹的威力。但一如其他很多解释,这种解释同样未能解释在当地找到的陨石和当地多种元素含量异常的现象。而且,现在没有充分证据证明反物质的存在。如果反物质存在的话,它们应当会在与物质相遇爆炸时,放出大量的γ射线。但一直没有找到因此发出的γ射线。

飞碟说

最早在1945年,由当时苏联的军事工程专家亚历山大·卡萨茨夫(Aleksander Kazantsev)提出。他的灵感来源于二战中在日本爆炸的原子弹。他觉得通古斯大爆炸中那雷鸣般的爆炸声,冲天的火柱,剧烈的地震,强大的冲击波和光辐射都和核爆非常相像。于是他在1945年8月提出了核爆说。主张通古斯大爆炸是一场核爆。进一步地,他在1946年大胆地提出这场核爆是由一艘访问地球的外星飞船所引起的。此解说引起了很多不明飞行物(UFO)迷的极大兴趣。从此通古斯大爆炸就和地外智慧生命有了紧密的联系。有人认为爆炸是因为外星飞船核爆引起的,也有认为是飞船解体,也有人认为是外星智慧用激光探测地球,更有人认为是外星人通过通古斯大爆炸为地球解决了一次不明的灾难……凡此种种,不胜枚举。但由于这种解释非常能吸引人的好奇心,所以一直比较流行。甚至有人称通古斯是俄罗斯的罗斯威尔。

理论解释和假说

作为20世纪最大的不解之谜之一的通古斯大爆炸,吸引了无数科学家的研究。因此便有了上百种的假说和解释,但所有的这些假说都不能给所有的怪异现象作出完满的解答。其中较为著名的理论解释和假说有:
尼古拉·特斯拉远距离输电实验的假说
上世纪20年代的陨石撞地说和陨石爆炸气化学说
1930年的彗星彗核爆炸学说
1932年的宇宙尘埃与地球相撞说
1934年的彗尾撞击地球说
1945年的外星宇宙飞船发生核爆炸说
1946年的火星人飞船爆炸说
1947年的反物质陨石湮灭说
1959年的行星内核碎片撞地学说
1961年的外星飞碟解体说
1962年的流星引起地球电离层破坏学说
1964年的外星智能文明利用宇宙激光探测地球生命说
1965年的外星雪人飞船入侵地球假说
1966年白矮星的恒星超密度碎片陨落撞地假说
1967年的自然闪电引起甲烷气体爆炸说
1968年易燃气体爆炸及水分解说
1969年宇宙间反物质彗星坠落说
1993年再次出现了冰陨石坠落假说
1995年出现了反物质进入地球大气引起爆炸的假说
1995年的碳球陨石撞地爆炸说
1996年的小行星坠落说
1996年的铱含量极高行星撞地学说
2009年幽浮牺牲自己救地球说,2009-05-29.

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