小心！地外“刺客”

電影《獨行月球》中，一顆名為(wei) “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，地麵變得不再宜居，人們(men) 被迫搬入地下生活。盡管在電影的結尾，地球氣候逐漸恢複如常，但是在現實中地外“刺客”是否還會(hui) 再次造訪？

01這個(ge) “刺客”熟悉又陌生

早在《竹書(shu) 紀年》中，就有關(guan) 於(yu) 四千多年前的一場隕石雨的記錄，“夏禹八年夏六月，雨金於(yu) 夏邑”，這也是世界上最早關(guan) 於(yu) 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(cong) 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(men) 在太空軌道穿行時，可能與(yu) 其他小行星發生碰撞。

如果碰撞力度大，就瓦解為(wei) 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，墜落到地麵即為(wei) 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、火星和太陽係外。

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(hui) 麵臨(lin) 5萬(wan) 噸隕石的降落。不過，地球是太陽係的幸運之子，它有大氣層的庇佑。小行星碎片在進入大氣層後不斷摩擦，產(chan) 生光和熱，一般在距離地麵10-40公裏的高空，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(jin) 可以助力尚未探測的星體(ti) ，還能找到關(guan) 於(yu) 宇宙演化的線索。

於(yu) 是他們(men) 翻山越嶺，尋找隕石的蹤跡。地球表麵的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(wei) 尋找隕石的熱門地點。南極何以成為(wei) 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(yu) 演變。近期一項關(guan) 於(yu) 隕石GRV150277的研究發表。這塊隕石就發現於(yu) 南極格羅夫山。在岩石學、礦物學和成分等分析後，確定該岩石來自於(yu) 灶神星（位於(yu) 小行星帶），進一步研究發現灶神星曾經曆多種小行星撞擊，對研究灶神星表土層的組成和演化具有重要意義(yi) 。

GRV 150277隕石手標本，左側(ce) 黑色立方塊邊長為(wei) 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

隕石的降落隻是給地球帶來一塊石頭，砸出一個(ge) 坑這麽(me) 簡單嗎？

大體(ti) 積的隕石墜落到地麵的概率會(hui) 產(chan) 生一係列物理、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，強烈的衝(chong) 擊波點燃地麵可燃燒物質，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(chan) 生有毒物質，直接引發生物中毒死亡。巨大的隕石衝(chong) 擊還會(hui) 導致地球內(nei) 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(wei) 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(wan) 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後續哺乳動物登上了曆史的舞台，完成了曆史性角色轉換。

近期，一篇發表在《Nature Geoscience》雜誌上的文章指出，6600萬(wan) 年前小行星撞擊地球所產(chan) 生的塵埃可能是導致恐龍大滅絕的原因。通過墨西哥希克蘇魯伯隕石坑（Chicxulub Crater）采集的岩石樣本和古氣候模擬，對隕石撞擊地麵產(chan) 生的矽酸鹽粉塵、硫和野火產(chan) 生的煙塵對氣候的影響進行評估，發現矽酸鹽粉塵在這次氣候變冷事件中扮演了一個(ge) “狠角色”。

隕石撞擊產(chan) 生的微小顆粒可能長期彌漫在空中，遮天蔽日，兩(liang) 年內(nei) 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(cong) 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(yan) 寒中，恐龍、翼龍目、菊石亞(ya) 綱及多種動植物束手無策，滅頂之災就此降臨(lin) ……

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(yu) 古人類研究所

03現代“刺客”防禦術

盡管近地小行星撞擊地球是小概率事件，但從(cong) 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(hui) 給人類社會(hui) 帶來災難性的後果，因而防範近地小行星的撞擊是保障人類文明發展的必要工作。

如果再麵臨(lin) 一次6600萬(wan) 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(liang) 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(jue) 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

得益於(yu) 科學技術的進步，在麵對“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(hui) （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》，並宣布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(ge) 不爭(zheng) 的事實，人類活動作為(wei) 地球全球諸多氣候問題中最大的“刺客”，也作為(wei) 更可控的因素，能不能通過更為(wei) 努力的氣候行動，為(wei) 氣候及其氣候問題降低“熱度”？一個(ge) 肯定的回答與(yu) 積極的行動將成為(wei) 人類文明賡續的一大步。

作者：李蓓蓓 科技史與(yu) 氣象文明研究院 副教授

龔昕宇 科技史與(yu) 氣象文明研究院 碩士研究生

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