探秘千古之谜,是核爆炸还是陨石撞击?

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  千古之谜

  ——1908通古斯(Tunguska)大爆炸

  撰文丨侯泉林

  侯泉林 博士,教授,博士生导师,国务院政府特殊津贴获得者。曾到英国Leicester大学、莫斯科大学、香港大学、澳大利亚Monash大学等大学合作研究。

  1908年6月30日,俄罗斯西伯利亚通古斯地区发生了一起能量超过广岛原子弹爆炸数百倍,甚至上千倍的巨大爆炸,2000多平方千米的森林瞬间化为灰烬。

  

  图片拍摄于1929年(Leonid Alekseyevich Kulik,俄罗斯矿物学家)

  几千千米外的英国监测到了这次爆炸时大气次声波压力涨落的记录。因爆炸而诱发的地震波及美国的华盛顿、印度尼西亚的爪哇岛等地,同时,强大的冲击波横渡北海,使英国气象中心监测到大气压持续20min左右的上下剧烈波动。

  

  通古斯大爆炸的大致位置,当时估计爆炸威力相当于2千万吨TNT炸药 ,Randall Carlson认为通古斯大爆炸是20世纪最重要的事件之一

  (图片来自D Shannahan)

  这次大爆炸,使西伯利亚和北欧的上空布满了罕见的光华闪烁的银云,每当日落后,夜空便发出万道霞光,夜间在伦敦的大街上可借此光看报纸。

  

  Don Davis提供的通古斯大爆炸假想图

  这是人类历史上极为罕见的天然大爆炸,一百年来,尽管全世界各国的许多科学家都试图探明它的真相,却始终未能真正解开这个奇谜。有一定科学依据的假设主要有以下几种:

  

  假设一:核爆炸说

  1927年,前苏联科学家库利克率先率队对爆炸地区进行了科学考察,随后又进行了5次考察,但均未发现能够表明爆炸原因的有力证据。从1958年起,前苏联科学家普列汉诺夫以及其他许多科学家对西伯利亚大爆炸地区进行了系列科学考察,对大量的土壤和植物进行了放射性剂量的测定,发现在爆炸中心的放射性剂量比距离30~40公里的地方高1.5~2倍,明斯克大学教授法希利亚夫博士认为:“迄今为止,此地区已发生了相当深刻的遗传变化,不仅表现在植物上,而且表现在小昆虫上。该地区出现了世界其他地方几乎找不到的各种蜜蜂和昆虫。此外,一些树和植物停止生长,而另一些树木和植物则以几倍的比率生长,有些甚至比1908年以前树木和植物生长速度快几百倍。”

  

  树木年轮变化显示的1908年以后的树木生长变化,大爆炸后生长加快(该树位于通古斯大爆炸中心的4-5km处,图片来自DLR Space Administration)

  经过深入考察和研究后,法希利亚夫博士于1960年宣称:“情况表明,这里,尤其是爆炸中心曾出现一场全面的电磁紊乱,表明此地区遭到一场巨大的电磁飓风,摧毁了一切。”

  1961年,有一位科学家推算出西伯利亚大爆炸的光辐射能量大约占总能量的30%,这个比例与核爆炸的光辐射能量基本近似。一些科学家观察核爆炸产生的影响时,曾发现当某一地点发生核爆炸,与之对立的地球另一面将会由此产生一种明亮的光,同时会出现某些电磁干扰,这是地球大气层将雷达波反射的结果。1908年西伯利亚大爆炸时,英国探险家艾林斯特正在南极洲探险,恰好与西伯利亚南北相对。他在埃里伯斯火山附近宿营,爆炸当天探险队员们观察并记录了无法解释的强烈的极光。一些科学家认为,1908年西伯利亚大爆炸之后产生的“紫白色的极光”、“银色的云”、“奇异的夕阳”及“黑夜中的白昼”等现象,与1954年美国在比尼奇环礁进行的氢弹试验几乎完全一致,所不同的是美国氢弹试验的规模小一些。

  

  1954年美国氢弹试验动图

  (截图自腾讯视频)

  根据西伯利亚大爆炸与核爆炸的某些相同或近似的现象,有些科学家推测:1908年西伯利亚大爆炸可能是一次核爆炸。可是,远在1908年地球上人类尚未拥有核武器,那么,这样大规模的核爆炸又是怎样发生的呢?

  

  假设二:反物质与微型黑洞说

  1965年,3位美国科学家提出,通古斯大爆炸事件可能是从太空降落到地球来的一种反物质——反陨石造成的。他们在调查报告中说,当天,一个由“反物质”组成的陨石意外地闯入了地球并导致了这场灾难。他们认为:半克“反铁”与半克铁相撞,就足以产生相当于在广岛爆炸的那颗原子弹的破坏力。

  

  反物质是正常物质的反状态,当正反物质相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并产生巨大能量(图片来自网络)

  1973年,美国得克萨斯大学的两位科学家——杰克逊和莱伊安,根据黑洞天体的理论,认为1908年西伯利亚大爆炸是由于微型黑洞天体的强大引力所造成的。按照他们的看法,1908年西伯利亚大爆炸如果是这种微型黑洞进入地球大气层,并贯穿地球的话,就能解释这次大爆炸中所发生的全部现象。他们断定:“小型黑洞是在冰岛和纽芬兰岛(加拿大)之间大西洋某地区穿过地球。”

  

  接近黑洞的一切都可被吞噬

  (图片来自网络)

  此结论得到了一些科学家的支持,然而很多科学家却不同意他们的诊断,因为西伯利亚大爆炸如果真的像他们所说的那样,那么在同西伯利亚相背的地球一侧也应发生同样的异常现象,甚至可能在那里找到微型黑洞飞出地球的痕迹,可是,地球的另一侧并没有发现这种现象。

  

  假设三:陨石撞击说

  有些科学家认为,1908年西伯利亚大爆炸是由于一颗陨石和其他物体相撞击引起的。反对这种诊断的很多科学家,提出了种种疑问来予以反驳,他们认为,如果真的是陨石,当陨石撞击西伯利亚的地面时,会使厚层地壳物质迅速移去,使地幔物质因陨石坑的形成而移去,在爆炸中心总能找到几个巨大的陨石坑,例如在北美洲加拿大发现的几个陨石坑,尤其是安大略中部的布伦特陨石坑,魁北克东部的查布陨石坑,直径约达10km。可是,在西伯利亚并没有找到如此巨大的陨石坑或环形山。2007年,意大利科学家提出,契科湖(Cheko)可能是爆炸的陨击坑,但除形态外,没有给出其他有力证据。

  

  契科湖(Cheko)

  令人惊奇的是:空中探测证实西伯利亚爆炸地区受破坏面积竟达到2000km2,在此地区的中央约3km2,还有一种十分奇怪的现象,部分树木仍然屹立,只是树叶全部被剥光,爆炸后,该地区树木生长的速度十分快,甚至达到了惊人的程度。至今没有发现撞击坑和爆炸残骸,这使通古斯爆炸更蒙上一层神秘的色彩,同时,也使一些科学家对陨石撞击说持否定态度。

  

  假设四:彗星撞击说

  这是目前比较流行的说法。第一位提出“彗星撞击说”的是前苏联科学院院士彼得洛夫。他认为引起通古斯爆炸的是一个来自太阳系遥远地方的由稀松的雪团组成的彗星,当它以每小时4万公里的速度冲破地球表面的大气层时,由于摩擦产生了过热的气体;这种气体一接触地面,就产生了相当于数颗原子弹破坏力的巨大冲击波,由于彗星很快便蒸发完了,所以地球上没有留下任何撞击坑和残骸作为“物证”。

  

  彗星主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等组成

  如果通古斯大爆炸是地外星体对地球的袭击,应当在爆炸层中留下作为外物质指示元素——铂族元素(PGE)的异常,因为太阳系中铂族元素的丰度比地壳物质高4~5个数量级。我国学者侯泉林和谢烈文的研究小组对此进行了孜孜探索,先后于1995年、1999年和2004年在爆炸地区的爆炸层中发现了铱(Ir)、钯(Pd)、铑(Rh)和钌(Ru)等铂族元素异常,与莫斯科国立大学的Kolesnikov教授在同一层位发现的C、N、H等轻元素异常相互呼应,有力地支持了彗星撞击说,并经计算认为,爆炸物体彗核的半径约160m,质量上千万吨,爆炸能量相当于千万吨的TNT。

  总之,要想说明通古斯大爆炸的真正起因,仍然有待于全世界科学家的不懈努力和探索,“百年之谜”终究是会被解开的。

  本文出自《10000个科学难题-地球科学篇》

  为方便读者阅读,图片为编者添加,如有问题请告知删除。

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