郑永春 国家天文台研究员 一席第522位讲者
如果是一个一公里直径的小行星撞击地球,我们整个西安城可能就没有了。

地球会毁灭吗?会?其实不知道地球会不会毁灭。几年前有一部太空大片叫《2012》,因为玛雅文化里面预言2012年是世界的末日。那个时候城市会淹入大海,地下会冒出烈火,我们的星球将会是一片洪荒。

当然我们很幸运,我们今天还能在这里。要是玛雅预言真的准了的话,我们就不在这里了。但是它现在不准不代表以后也不准,以后可能还会有类似的场景。

我们来看看我们可能会面临的全球性的灾难,包括全球气候变化。现在地球正在发烧,以后会烧得越来越高。我们还有一些流行疾病,包括禽流感。那些疾病潜伏期特别长,一旦发病就无可救药,这样的疾病对我们伤害是最大的。还有超级地震和海啸,因为海底地震的时候海面上会引起海啸,所以海啸和地震往往是容易发生在一起的。

还有一个核冬天。我们隔壁家这几天正在威胁特朗普,说我们要往太平洋里面扔个氢弹。如果他真扔出来,还是很可怕的。因为一旦扔出来可不只是太平洋有问题,而是整个地球都会有问题。

在60年代曾经有那样的一个末日,就是美苏两国开始争霸的时候,说我们国家的核武库里面的一些核武器,如果释放到这个星球上就会引起漫天的尘埃。这个尘埃会进入地球的平流层,几年都不会掉下来,然后地球就会像冬天一样,永远是冬天。

还有一个人工智能,我们现在都很害怕。搞人工智能的专家都不能预料它以后会往什么方向发展,也无法预料人工智能将来会具有什么样的能力。确实是无法预料,我们只是希望它能够变得更好。

从天文灾难来讲,我们知道有超级太阳风暴、小天体撞击地球、地球磁场翻转、超新星爆发、伽马射线爆发和高能射线爆发,以及太阳会吞噬地球,可能还有外星人正在偷窥着我们,有这么多的天文灾难。

2014年我们在上海开了一个青年天文论坛。这是我们几个天文学博士画的一幅不太好看的画,叫《灭绝人类的天文灾难》。我们可以看到这上面是ET,就是外星人,它的灾难指数是一颗星,可能指数是两颗星。

下面是伽马射线爆发,灾难指数是五颗星,可能指数是一颗星。还有一个超新星爆发,灾难指数和可能指数都是两颗星。右上角的小行星撞击地球,灾难指数五颗星,可能指数五颗星。

我们的地球是如此地生机勃勃,以至于在整个太阳系,在整个宇宙里面,我们再也没有发现像地球这样的一颗星球。我们只有一个地球,这是我们遍寻寰宇之后的感受。如果我们真的把地球毁灭了,我们将无处可去。

我们说万物生长靠太阳,但是太阳脾气有时候也不好,它也有可能毁灭万物。我们来给太阳做一个CT,会发现太阳实际上分为太阳的内部和太阳的大气。太阳内部又分为核心区、辐射层、对流层,太阳大气又分为光球层、色球层、日冕层。

没记住也没关系,但是我们要记住的有一点:太阳是有活动的。它是一个剧烈活动的恒星,会产生很多很多的日冕抛射、日饵爆发,以及太阳黑子。

我们来看这样的一个视频:

大家看到了吗?太阳每时每刻都在向我们的宇宙空间爆发出各种各样的粒子。

我们可以把太阳想象成一锅正在熬的粥。下面已经烧糊了,上面在使劲地沸腾。有时候会把这个粥溅出来一点,溅出来也就溅出来了吧,就怕溅出来的那一点正好抛向地球。我们知道太阳相对于地球来讲要大得多得多,130万个地球才是太阳的大小。

太阳上面有太阳暗条,太阳黑子以及太阳耀斑。太阳上还有米粒组织,就是你看到的有一些地方像米粒一样的结构。旁边是我们地球的大小,这个米粒的大小相当于几个地球,所以太阳活动有时候会给我们造成一些重大的灾难。

我们来看看从1600年到现在为止大概四五百年的太阳黑子的记录。可以看到,太阳的活动整体上是加强了。特别是从1750年开始,太阳活动的强度是明显地提高了,所以它不会永远是这样的。

太阳活动一个很好的指标就是太阳黑子,太阳上黑子的多少就代表着太阳活动的强烈程度。幸亏我们前人做了一个几百年的非常详细的太阳黑子的记录,而且太阳黑子有一个明显的11年变化的周期:每隔11年太阳会进入丰年,就是太阳活动的高潮期,然后到低谷期,然后又会进入高潮期。

我们来看看现在的太阳活动是什么样子呢?从1985年到2000年,我们现在正在太阳活动的丰年期,但是幸运的是这次的丰年还不是特别爆发。那么,下一个丰年会怎么样呢?我们应该还活着。

我们知道太阳内部是在无时无刻地进行着核聚变,所以我们小时候说太阳燃起熊熊大火。这是错的,它不是烧的,它是核聚变,就是几个氢原子核聚变成一个氦原子。在这个过程里面有质量的损耗,这个质量的损耗根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,就是一点点质量的损耗乘上光速的平方就会爆发出巨大的能量。

太阳为什么烧了50亿年还能这么热,就是因为它是核聚变。根据我们的推测,这个核聚变的燃料也是要烧完的,不是永远会烧下去的,大概再烧50亿年太阳就要烧完了。

核聚变烧完了的时候,太阳就会膨胀,就变成一颗红巨星。那个时候我们地球所在的区域就是太阳的区域,我们将被它吞噬。这是真正有可能的,但是大家不用太担心,毕竟50亿年很遥远。

这颗太空中蔚蓝色的星球是我们的家园。在1990年的情人节,著名的行星科学家卡尔·萨根跟美国宇航局建议说:我们的旅行者号正在飞出地球,越来越远离我们的太阳系,有一天我们可能再也收不到它的信号了,所以我们希望它能够回望我们的太阳系家园,给我们太阳系拍一个全家福。

当时很多科学家都反对这样的建议,因为这样的照片我们都可以想象出来,拍出来肯定是非常小的一个个星球,这样的照片是没有科学价值的。但是卡尔·萨根一再坚持,终于说服美国宇航局拍下了这张著名的,太阳系迄今为止唯一的一张全家福。

这就是那张著名的太阳系全家福。老师给经常我们看的太阳系全家福是这样子的:太阳、水、金、地、火、木、土、天、海、冥,八大行星排在那里。这给我们的印象是好像我们出门的话,应该能看到一堆行星列队欢迎我们。但实际上远远不是这样的。

在我们这张太阳系的全家福里,土星在这里,天王星、海王星、木星、金星、地球,都是一个个的小点,所以远远不是我们想象的那么大的一颗颗行星。

因为太阳系的质量99.9%都在太阳身上,我们其他的所有的行星只占太阳系质量的0.1%。而且在这0.1%里面,木星的大小是地球的1380倍,所以我们地球实在是非常小,木星才是行星之王。

大家来看这张照片,你能看出是什么吗?这就是我们的地球。这张深具哲学意味的照片让我们这些狂妄的人类现出了原形,原来我们是如此地渺小,如此地脆弱。似乎你轻轻地吹一口气,它就会不在了。这就是我们在宇宙中的真实处境。

当然太阳系里面也并非一片安宁。这是我们太阳系的一张卡通图,大家可以看到,在火星和木星之间是一个密密麻麻的小行星带,这里面有成千上万颗小行星在运转。但是小行星的轨道可不像行星轨道这么稳定,它经常会让我们意外。

这些密密麻麻的小行星,它们长得都不是球形,有的像地瓜、像土豆,歪七扭八的。甚至太阳系的八大行星,水金地火木土天海也是,站着的、斜着的、歪着的、躺下了再也起不来了的、直接头朝下的,所以太阳系的八大行星也并非都是垂直的。

有一种理论说太阳系的这些行星为什么会倒呢?是因为早期的时候有很多小天体撞过它,撞倒了之后再也起不来了,这是一种理论。甚至我们的地球就是撞击形成的,大概在地球刚刚形成的时候,有一颗像火星这么大的星球,叫Thetia,撞击了刚刚形成不久的地球。

撞击之后溅射物进入了地球的轨道,然后逐渐吸积长大,慢慢在地球轨道上形成了现在的月球。所以我们的地球,我们的月球,就是撞击形成的。

我们来看看月球上,会有很多密密麻麻的圆坑。这个我们叫环形山,也叫撞击坑,都是小天体撞击之后留下的。甚至于说这个地方就是月球上的雨海、澄海、静海和风暴洋,我们嫦娥三号落地就在上面这个叫红湾的地方。所以这些地方全是撞击形成的。

月球上密密麻麻的撞击坑,直径大约一公里的就有33000个。这是我们的嫦娥二号卫星拍摄的月球上的撞击坑的图像,大家看到很多很多的辐射纹向四面溅射,就像碗一样的,叫碗形坑。更大的,就叫多环盆体,撞击规模会更大。

月球上有非常非常多的撞击坑。甚至我们用重力场探测,就是我们来透视月球的地表之下,发现有很多隐伏的撞击坑。我们肉眼看不到,它就在底下。

这是水星上,水星上有很多亮斑,全是撞击坑撞出来的。

再看看太阳系的近邻上,木卫二、木卫三、火星、爱神星、月球、水星、土星的卫星,这上面都是。你只要看到的是圆形的凹坑,全是撞击形成的。看看我们的兄弟姐妹被撞得那么惨,就应该想想我们也应该是这样子的。

在1994年的时候,有一颗叫苏梅克-列维九号的彗星,它在经过木星附近的时候,被木星强大的引力撕成了21个碎片。这力气要多大,才能直接把一颗星体撕开了,21个碎片前赴后继地撞到木星表面。木星是个气态行星,它不像地球一样撞了会留坑。它不留坑,它留斑。

我们看到木星上面留下了很多暗斑,密密麻麻的都是暗斑,这每一个暗斑的大小比一个地球还要大。所以只要有一个碎片撞到我们地球上,我们今天不用听一席了。

这是全世界已经确认的176个撞击坑,它们大部分分布在北美、欧洲、澳大利亚。

中国也有撞击坑。在北方,中国四大名玉出产的地方,辽宁省的岫岩县,这个地方就是一个撞击坑,当然这个撞击坑不是特别大。

科学家为了证明它是个撞击坑,就在这个地方打了一个钻,直接打穿了那个撞击的地层,然后在这里面取出来很多样品,发现这里面有一些样品是高温高压下形成的一些特殊矿物,这就证明这是一个撞击坑。这是中国第一个被确认的撞击坑,但是中国肯定遍地都是坑,包括我们所在的西安肯定也是。

这是美国亚利桑那州一个保存得非常完好的撞击坑,可以看到有人站在撞击坑的边缘上。面对一个巨大的坑你会怎么想?这是全世界的十大撞击坑,它的规模从250公里到100公里、几公里的都有,而撞击的时间从几十亿年前到几万年前都有。

它们分布的地方,从南非、澳大利亚到加拿大,各地都有。这是Google地图上的墨西哥湾,就是一个巨大的撞击坑。这次撞击发生在6500万年前,有一个大小大概是10公里的小行星,撞击在了北美洲的南部墨西哥湾,然后在撞击之后引起了漫天的尘埃。

这些尘埃穿过地球大气层的对流层进入平流层。一旦进入平流层,就跟你坐飞机似的,那里面不会刮风下雨了,所以那个灰尘就长久下不来。因为有灰尘挡住了,太阳光就照不进来,地球就快速地冰冻。

我们知道地球是个水球,70%的面积都是被水覆盖的。如果我们把这个水球拿起来放到你们家的冷柜里面去,把温度调到零下50度,大规模的生物灭绝就这么产生了。所以生物灭绝是小行星撞击引起的环境巨大变化导致的,但是不是被小行星砸死的。

而且这个东西有一个记录。就是在西藏的一个地层里面,白垩纪到第三纪有个界线。我们看到地球的岩石就是一本天书,我们翻这本天书的时候,从下面往上翻,年代是越来越年轻的。

我们发现这个界线里面有一层黑色的黏土层。科学家分析这个黏土层里面的成分,发现它有一种元素的含量非常高,叫铱。这种元素在地球上很少,但在外星球里面特别多。

在6500万年前曾经统治这个星球的霸主——恐龙,没有了。我们去古生物博物馆,经常可以看到这些化石的记录,这些化石记录至少揭示了5次生物大灭绝。大灭绝,就是90%的物种会灭绝掉;中的灭绝,50%的灭绝掉;小的灭绝,是30%。

有证据表明地球实际上可能经历过22次生物灭绝。新生代以来至少发生过6次生物灭绝事件,分别发生在6500万年前、3400万年前、1500万年前、240万年前、110万年前和70万年前,这都是有古生物的化石证据的。

我们去看古生物博物馆,会有一个很深的感触。如果你学过并且有一定的了解,不是走马观花的话,你就会知道,这个时代生活的生物种类跟下一个时代生活的生物种类,经常差别非常大,就是中间发生了断层。

刚才讲的会比较遥远,大家也不太害怕,我讲一些近的。

1908年发生了一次通古斯大爆炸。几千平方公里的森林大火,树木朝一个方向倾倒。当时的沙俄政府和清政府派了调查队去调查,当时人们怀疑是外星人到地球上来砍树来了,因为砍得很整齐,但是后面有证据证明这是一次小行星撞击事件。

2013年春节,我正在家里面过年的时候,我看到电视里突然爆出来俄罗斯小行星撞击了地球。刚才那个惊心动魄的场景,就是当时的一些监控摄像头拍下的。这次撞击导致了1500人受伤,7200栋房屋受损,在冰面上留下了这么大的一个坑。

我们科学家还去那个地方捡了陨石,确实也捡来了车里雅宾斯克的陨石。捡来了之后发现这个小行星的轨道也是来自于火星和木星之间,不知道被谁碰了一下它就过来了,正好撞到地球那边了。

这颗小行星在进入地球大气层之前的大小只有直径18米,就跟我们街上开的一辆公交车的大小差不多。当天空中掉下来一辆公交车,并且公交车的时速高达几千公里甚至上万公里,那就不得了了。当时正好是黎明的时候,就把太空照亮了。

因此,什么叫向死而生,什么叫天有不测风云,每一天每一刻都可能成为你最后的一刻,所以我们真的要把每一天当成最后一天来过。

这是我们统计的9月份到11月份大概两个月的时间里面经过地球附近的小行星。这些小行星是对地球有潜在威胁的小行星,它们的轨道可能跟地球的轨道相交,有可能会撞击地球。

我们来看这些小行星的规模,大小从十几米到十几公里都有。如果是一个一公里直径的小行星撞击地球,我们整个西安城可能就没有了。

当然如果这个小行星正好从地球附近擦肩而过的话,因为小行星的轨道,这个撞击的概率可能不大。但是如果真的进入地球大气层,那就不得了了。所以我接下来要讲的第三个,是地球磁场倒转。

大家知道地球为什么会有磁场吗?因为我们地球内部有个发电机,地球内部是高度高温高压的熔融的状态,所以有很多带电的粒子。我们学过高中物理、初中物理就知道,粒子在运转的时候,它会产生一个磁场,外面就会有磁力线,虽然我们看不到这个磁力线,但是这个磁场对人类来讲至关重要。

我们来看这张图就知道了。太阳每时每刻都在向地球这个方向喷出各种各样高能的带电粒子。这些粒子在地球附近,结果被地球的磁场屏蔽了,往两个方向运转。而我们地球呢,被牢牢地保护在地球的磁场里面。

如果说没有磁场,我们的大气层就没有了,因为被太阳风吹走了。太阳是会刮风的,每时每刻都在刮风。它会把我们地球的大气层吹走,火星就是这么回事。火星曾经有过像地球一样非常浓密的大气层,但现在没有了。

科学家前两年发了一颗卫星,探测的结果表明火星的大气层就是被太阳风吹走的。如果没有磁场的保护,我们地球的大气层也保不住的。如果没有磁场的保护,我们就会变成烤鸡,因为这个辐射是非常强的。

我们在南北极看到的极光,就是因为太阳风带来了带电的粒子,正好在极区的时候它磁场有漏洞,所以就在南北极两边进入。进入了之后跟大气层进行化学反应,进行电离,产生了一个非常漂亮的光学效应。

所以如果地球磁场没有了,我们就该哭了。

这也是科学家画的一张图,地磁正在翻转,人类将被炙烤。是这样的吗?我们来看看地球上的历史是怎么说的。

我们知道在地球的太平洋、大西洋和印度洋里面,都有一条叫洋中脊。洋中脊是地球内部的物质从这里面喷出来,然后往两边推到大陆板块的底部,从大陆板块底部压下去,这个时候在大陆板块和大洋板块的中间会引起一道山脊。凡是这个板块的交接带都是地震和火山的高发带。

从洋中脊开始往两边转,基本上岩石就越来越古老,中间是最年轻的。当时形成的岩石就记录了当时地球磁场的磁性,我们发现这个时候的磁性跟之前一个时代不一样,包括再之前的时代也不一样。

当我们把所有的岩石的磁性都测出来的时候,会发现地球的磁场不是偶尔翻转,是经常翻转。来看这张图就知道,你看,白的黑的、黑的白的,经常这样变化。

地球近期是什么样子呢?大概是500万年前开始到现在,上北下南,下南上北,一直在变。到现在为止大概70万年以来,已经70万年没有变过了。是不是已经是最长的了?所以可能也要变。

变的时候会怎么样呢?从1850年、1831年、1950年、2000年到2010年,地球的北极一直在迁移。大家会看到早期的时候,一百多年前,它迁移得会慢一点,但是从2000年到2010年这十年里就迁移得非常多了,地球的北极点正在快速地迁移。那么是不是也会有一天会倒转呢?这个不好说,但是确实已经有很长时间没有迁移了。

所以我们科学家就要进行这方面的努力。地球面临着这么多的重大的天文灾难,我们一方面要在太空中监测小行星,看看哪些小行星是对地球有潜在威胁的,弄明白它们的运行轨道是什么,它们什么时候可能会撞击地球,加强对小行星的监测。

另一方面我们要进行航天技术的研发。我们要派出我们的飞船去把这个小行星的轨道改变一点,让它从外面,从地球附近擦肩而过,这个时候才是保护我们地球上的人类。

当然我们还要进行太空探索,我们要从地球出发,先登陆月球,后登陆火星,再去探索太阳系里面其他的星球,去寻找另外一个跟我们地球环境最为相似的人类宜居的星球。

我们已经找到了,它就是火星。因为火星是太阳系里面跟地球最为相似的一颗行星,也是唯一一颗经过改造之后有可能适宜人类大规模宜居的星球。火星现在是一颗荒无的星球,但是它大气里面有水,土壤里面也有水,地下面也有水。

在火星的南北极有冰盖,冰盖里面主要是二氧化碳,把这个二氧化碳溶解出来之后,可以在火星上创造一个温室效应。然后火星地下水就会涌出,就会重新拥有河流、海洋和湖泊。然后火星慢慢慢慢就会进行光合作用,有绿色植物,那将是另外一个地球。

在1609年,也就是望远镜被发明,人类可以借助望远镜看到一个更宏大的宇宙的时候,两位天文学家之间写了一封信,是开普勒写给伽利略的一封信。

他说:我们应该建造适合飞向神圣太空的船与帆,然后也会有这样的先驱者面对无边的太空,他们毫不畏缩,这就是推动我们人类文明的力量。

所以我们的使命光荣,责任重大。因为我们的使命是让人类在地球上,在我们的宇宙中,继续生存10万年。

谢谢大家。

+完整演讲稿
地球会毁灭吗?
#科技 /西安/2017.09.23
如果是一个一公里直径的小行星撞击地球,我们整个西安城可能就没有了。
评论(19)
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186****7139
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@唐·吉诃德 你的想法和我的不谋而合,想认识你
2018/09/04
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唐·吉诃德
1 1
“你是由和地球一样古老的物质组成的,其中的三分之一年龄甚至和宇宙相当。不过,这是这些原子第一次以这种方式聚集在一起,并且认为它们就是你。” 所谓死亡,就是我体内原子的特定组合打散重组的过程。诚然,这些被拆散的原子不会意识到它们曾是我,但即使它们天各一方,也会永远存在下去。 能成为这种永恒的一部分,让我感到一种妙不可言的慰藉。 更进一步,如果原子可以无休无止一直组合下去,说不定哪天,这些雄心勃勃的原子会再次组合成一个我。毕竟,永恒之中有的是时间让这些特定的原子组合,来一场安可表演。
2018/07/05
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向死而生,什么叫天有不测风云,每一天每一刻都可能成为你最后的一刻,所以我们真的要把每一天当成最后一天来过。
2018/02/18
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今儿天气真好
0 0
胸肌很发达
2018/02/11
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一席鼓励分享见解、体验和对未来的想象,做有价值的传播。2012年成立于北京,一席现场演讲,目前在北京、上海、广州、杭州、深圳、武汉、香港、台北等城市举办。