小心！地外“刺客”

電影《獨行月球》中，一顆名為“π”的隕石向地球襲來，月球阻擋住這位“刺客”的月盾計劃失敗，最終地球氣候惡化，煙塵遮天蔽日，氣溫直降，地面變得不再宜居，人們被迫搬入地下生活。盡管在電影的結尾，地球氣候逐漸恢復如常，但是在現實中地外“刺客”是否還會再次造訪？

01這個“刺客”熟悉又陌生

早在《竹書紀年》中，就有關于四千多年前的一場隕石雨的記錄，“夏禹八年夏六月，雨金于夏邑”，這也是世界上最早關于隕石和隕石雨的記載。在文獻記載中，隕石降落事件屢見不鮮，可是隕石從何而來？

其實杞人憂天也不完全是庸人自擾。

在火星和木星之間有大量的小行星，它們在太空軌道穿行時，可能與其他小行星發生碰撞。

如果碰撞力度大，就瓦解為碎片，小行星及其碎片甚至有可能被撞出軌道，被迫開啟宇宙 “citywalk”。

受地球引力作用，有些小行星碎片就化身“刺客”，以一定的速度向地球飛來，墜落到地面即為隕石。除火星和木星之間分布的小行星環帶，還有少量地球隕石來自月球、火星和太陽系外。

小行星帶位置示意圖，來源：中國數字科技館

據估計，地球每天會面臨5萬噸隕石的降落。不過，地球是太陽系的幸運之子，它有大氣層的庇佑。小行星碎片在進入大氣層后不斷摩擦，產生光和熱，一般在距離地面10-40公里的高空，大部分的小行星碎片燃燒殆盡。

科研人員發現對隕石的研究不僅可以助力尚未探測的星體，還能找到關于宇宙演化的線索。

于是他們翻山越嶺，尋找隕石的蹤跡。地球表面的70%都覆蓋著水，尋找隕石難度極大。在剩下的陸地中，南極逐漸升級為尋找隕石的熱門地點。南極何以成為熱門“隕石探寶地”？首先，南極大陸覆蓋著冰層，隕石在茫茫冰雪中格外搶眼；其次，南極終年寒冷，隕石的保存環境好。

通過對隕石樣品的研究，可以判斷出其類型、來源，進一步推演星球的物質組成與演變。近期一項關于隕石GRV150277的研究發表。這塊隕石就發現于南極格羅夫山。在巖石學、礦物學和成分等分析后，確定該巖石來自于灶神星（位于小行星帶），進一步研究發現灶神星曾經歷多種小行星撞擊，對研究灶神星表土層的組成和演化具有重要意義。

GRV 150277隕石手標本，左側黑色立方塊邊長為1cm

來源：文章《我國在南極格羅夫山發現的首塊古銅鈣長無球粒隕石(GRV 150277)及其外源碎屑研究》

02“刺客”偷襲引發天地巨變

隕石的降落只是給地球帶來一塊石頭，砸出一個坑這么簡單嗎？

大體積的隕石墜落到地面的概率會產生一系列物理、化學、地質作用，甚至可能觸發全球巨變。

例如，巨型隕石在大氣層摩擦過程中，外殼受高溫、高壓作用發生熔化、氣化、粉碎、爆炸，強烈的沖擊波點燃地面可燃燒物質，引發森林大火，生成大量的煙塵和黑炭等。隕石本身及其墜落高溫環境還有可能產生有毒物質，直接引發生物中毒死亡。巨大的隕石沖擊還會導致地球內部物質的重新分配，可能引發海底擴張和大陸漂移等海陸變遷。

最為人熟知的偷襲事件大概是導致地球由白堊紀走向新近紀的那次，據推測6600萬年前一顆直徑10千米的小行星墜落在今天的加勒比海地區，造成了全球氣候巨變，導致恐龍滅絕的災難以及后續哺乳動物登上了歷史的舞臺，完成了歷史性角色轉換。

近期，一篇發表在《Nature Geoscience》雜志上的文章指出，6600萬年前小行星撞擊地球所產生的塵?？赡苁菍е驴铸埓鬁缃^的原因。通過墨西哥?？颂K魯伯隕石坑（Chicxulub Crater）采集的巖石樣本和古氣候模擬，對隕石撞擊地面產生的硅酸鹽粉塵、硫和野火產生的煙塵對氣候的影響進行評估，發現硅酸鹽粉塵在這次氣候變冷事件中扮演了一個“狠角色”。

隕石撞擊產生的微小顆?？赡荛L期彌漫在空中，遮天蔽日，兩年內植物的光合作用中止，植被最終凋零，食草動物因此失去食物來源，食物鏈斷裂，從食草恐龍到食肉恐龍，這場大饑餓擊潰了稱霸地球的這群龐大生物。這些塵埃在大氣中停留了15年，氣候變冷，全球氣溫下降十幾攝氏度，讓地球冬季持續了15-20年。漫長的嚴寒中，恐龍、翼龍目、菊石亞綱及多種動植物束手無策，滅頂之災就此降臨……

白堊紀末期山陽盆地生活的三種主要恐龍類型：竊蛋龍類、鴨嘴龍類和暴龍類

來源： 中國科學院古脊椎動物與古人類研究所

03現代“刺客”防御術

盡管近地小行星撞擊地球是小概率事件，但從統計學角度，在未來發生的可能性是相當大的。此類事件一旦發生便會給人類社會帶來災難性的后果，因而防范近地小行星的撞擊是保障人類文明發展的必要工作。

如果再面臨一次6600萬年前級別的隕石，人類是否有招架之力？

科學家對此設計了兩種主要方法：用核武器提前將隕石擊碎；派飛行器把隕石“送走”。目前研究較多的解決方案是第二種動能撞擊，即用飛行器撞擊，改變隕石的運動速度，使其運動軌道發生偏轉。

“以石擊石”模擬圖

來源：中國科學院國家空間科學中心

得益于科學技術的進步，在面對“刺客”時，人類在生存和滅亡之間有了選擇權。人類在仰望星空的同時，也應當低頭看看自己。

2023年11月30日，《聯合國氣候變化框架公約》第二十八次締約方大會（COP28）在阿聯酋迪拜開幕。世界氣象組織在COP28開幕當天發布了暫定版《2023全球氣候狀況報告》，并宣布2023年是人類有氣象記錄以來最熱的一年。全球進入沸騰時代已經是個不爭的事實，人類活動作為地球全球諸多氣候問題中最大的“刺客”，也作為更可控的因素，能不能通過更為努力的氣候行動，為氣候及其氣候問題降低“熱度”？一個肯定的回答與積極的行動將成為人類文明賡續的一大步。

作者：李蓓蓓 科技史與氣象文明研究院 副教授

龔昕宇 科技史與氣象文明研究院 碩士研究生

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