一、恐龙的消失
人类这一种族在地球上的历史不超过100万年，而恐龙曾经在地球上繁衍了近二亿年。恐龙家族兴旺发达，水里、陆地、天空，无所不在，躯体庞大，走起路来隆隆作响，就像巨型坦克。食肉类恐龙头脑灵活，反应敏捷，果敢强壮，凶猛残暴。其它的动物，包括我们的祖先哺乳类前辈，在它们面前只有抱头鼠窜、钻洞入穴的份儿。就是这样一个强大的恐龙家族在6500万年前，在我们这个行星上突然消失了。消失得一干二净，留下的仅仅是它们的尸骨，还有石化了的再也无法孵化的大蛋。恐龙临终前生活的地质时期是白垩纪（参看地质—生物年代表），我们用“K”来表示，下一个地质时期是第三纪，我们用“T”来表示，两者之间的过渡层称之为K—T界层。K层的典型化石是恐龙、针叶树花粉和弱小的原始哺乳动物。T层的化石里根本就没有恐龙，却有许多哺乳动物和开花植物。通过对K层与T层化石的研究，人们发现，消失的不仅仅是恐龙，地球上65%—75%的物种消失了。科学家们由化石推算，体重超过25kg的陆上动物无一幸免，没有一种能活到第三纪。我们的啮齿类动物祖先也只有少数几个小体型种属大难不死，活到了第三纪。整个陆上生物种属灭绝达88%，损失惨重。海洋生物稍微好点儿，可也没好到哪儿去，50%的种属灭绝了。构成海洋生物链基础的、能进行光合作用的海洋浮游植物灭绝的比例高达95%，海洋食物分布结构随之崩溃，较大的海洋动物很快死去，只有深海动物比较幸运和完整地进入第三纪。显然，K—T灭绝是一次大规模的全球性灾难。为什么从小到眼睛几乎看不见的海洋浮游生物到巨大的恐龙同时从地球的生物圈中消失了？真的像有的人认为的那样，聪明的哺乳动物偷吃了愚蠢的恐龙的大蛋？偷恐龙蛋应该和拔老虎牙具有相同的含义吧！再说，浮游动物也没蛋可偷，物种的灭绝显然应该有更深层的原因。
表1-1
地质—生物年代表(见PPT)
二、K—T界层的铱异常与巨大的陨石坑
地质学家小阿尔瓦雷兹对古比奥地区K—T界层薄薄的1厘米厚的粘土层产生了兴趣，这一厘米是经过多长时间沉积而成的？带着这个问题他去找老爸、诺贝尔物理奖获得者老阿尔瓦雷兹。老爸提示他，沉积岩中的铱来自经常冲击地球的宇宙尘微粒，这种宇宙微粒雨的“年降雨量”是几十万年不变的，测测沉积层中的铱含量有可能算出沉积的总时间。他们认真地进行了大量的测量，结果令人大吃一惊！粘土层上下的石灰岩层中的铱含量处于正常水平，即0.03/10亿 左右，但是粘土层本身的铱含量竟达到3/10亿 ，是正常水平的100倍（参见图2-1）。
图2-1
铱含量图(见PPT)
结论是：这么多的铱只能来自天外，来自一次陨星的冲击。因为最常见的一种球粒陨石中铱含量是500/10亿 。研究人员又测算了其它K—T界层中的铱含量，有的甚至更高。从这种遍及全球的铱异常可大致推算出这颗陨星的直径在10公里左右。据此，阿尔瓦雷兹父子及同事们在《科学》杂志发表了论文，宣称：一颗巨大的小行星或彗星在6500万年前袭击了地球，造成了一系列全球性灾难事件，恐龙及大部分动植物在持续的灾难中被撞死、淹死、烧死、冻死、饿死，整个生物链土崩瓦解，一批死难者的遗骸被永久地固化在富含铱的K-T界层之中了。消息传出，科学家们迅速出动，展开大量新的研究工作，科学论坛上风起云涌。至今为止，已有120处以上的K-T沉积层中的铱异常被准确测定，其它铂族元素的异常数值也同样证明，它们源于陨石。除此之外，科学家们在K-T界面的粘土层中还发现了大量的冲激石英。科学家认为这种石英的成因只能是冲击产生的高压，陨星以几十公里/秒的超高速冲击地壳所产生的瞬间巨大压力使普通石英突变成冲激石英。K-T粘土层中也发现了玻璃陨石（雷公墨），它们是冲击时气化的陨石与岩石重新凝结而成的玻璃颗粒，更让人们激动的是在加勒比海的海地岛上发现了厚达半米的玻璃陨石层。遍布全球的K-T层冲积物中含有大量的烟炱，科学家们认为那是全球性大火的遗留物。以后又在古巴南部海岸350米厚的K-T岩层中发现了巨大的石块，直径达12米，地质学家认为这种沉积是大海啸的作品，而海啸是冲击海洋的陨星造成的。海地厚厚的玻璃陨石，古巴的海啸沉积物似乎在提示人们，陨星就在附近。科学家们把搜索陨石坑的位置圈定在加勒比海一带，看来将元凶捉拿归案已是指日可待了。遗憾的是冲击派的科学家们找了十年，也没有找到。怀疑论者更加振振有词，就在这时，一群为老板勘察石油的地质学家们用地球物理方法在墨西哥湾附近找油的时候，无意中发现了这个隐藏在2000米厚的冲积物下的巨大陨石坑。真是踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫！（参见图2-2，尤卡坦半岛上的陨石坑）
图2-2
尤卡坦半岛上的陨石坑(见PPT)
这个位于尤卡坦半岛的期克苏勒伯陨石坑圆形洞穴的宽度至少有180公里，期克苏勒伯的年代与遍布全球的撞击遗物的年代完全一样，超常的铱、玻璃陨石等遗物也可以从全球追踪到陨石坑，这就把K-T生物大灭绝和期克苏勒伯联系起来了，这一无可辩驳的证据表明陨星的撞击是大灭绝的头号杀手。
三、K-T大灭绝
6500万年前的那一天，也许是“黑色的星期五”，死神着陆之前，大大小小的恐龙们翘首仰望，迷茫地望着天空中越来越近的亮点在迅速增大。这颗直径大约有10公里的“死星”正以每秒钟20-60公里的速度向地球扑来，刚接触大气层便是一片耀眼的光芒，接着整个天空被照得雪亮，只用几秒钟便突破了大气层，撞入地壳。巨大的动能闪电般地转化为热能和冲击波，一部分陨石和地球岩石瞬间气化了，冲击波凿开的大坑深25公里，把周围的一切消灭得干干净净。海里激起了高达5000米的巨大水墙，迅猛地向四周推进。强大的震动在全世界引发了地震和火山喷发，爆炸在刹那之间剥掉了地球表面的一部分大气毯子，爆炸的威力相当于1亿兆吨TNT当量。爆炸形成的大火球绕着地球在转圈，全世界变成了一只大油锅，地球上的一切生物都在被煎烤。森林燃起熊熊大火，一半的林木烧成了灰烬，大量生物死亡。撞击尘埃和全球大火的浓烟遮天蔽日，有二、三个月时间根本看不到太阳，光合作用受阻大约有一年。撞击后几个月内，在全球范围内各处都降下了厚厚的一层尘埃，估计一平方米地球表面大约沉降了1公斤左右，从而形成了第三纪的第一层沉积物。靠光合作用生存的植物和海洋浮游生物大量死亡，整个食物链崩溃。大火之后接着是严寒，地球表面普遍降温20多度，残存的生命在撞击后的漫长“冬天”中继续消失。大撞击后大气里的氮气、氧气与水汽化合生成了大量的硝酸，撞击后释放的成千亿吨的二氧化硫与水汽化合生成大量硫酸，浓度极高的酸雨持续了很长时间。酸雨蚀透了植物，溶解了海洋生物的贝壳，并把它们杀死。酸雨溶化了陆地生物的皮肉和骨骼，把许多地方变成荒漠的不毛之地，这恐怕是历史上最恐怖的“洗礼”了。
大碰撞产生了强大的冲击波，向四处传播，穿过地球到达了对面的另一点（对庶点），引发了可怕的地震、火山爆发和熔岩的大量喷发，巨量火山灰和酸性气体铺天盖地持续了很长时间。这一切无疑是给这灾难中的地球先来个火上加油，接着是雪上加霜，使这个悲惨的世界更像个地道的地狱而已。当时的恐龙和哺乳动物都没有进化到很聪明的地步，最聪明的哺乳动物并不比最聪明的恐龙更聪明，只是因为恐龙太大，又以植物为食物链的基础，在这场持续的灾难之中只能灭绝了。而我们的祖先，小体形的杂食的哺乳动物，只要能充饥，捞到什么就吃什么，在这场灾难中尽管也是损失惨重，但毕竟有少数幸存者苦苦支撑下来，种群得以延续。恐龙灭绝以后哺乳类迅速进化，称王称霸了，一直到发展出“人”这样一种还算是聪明的生物。如果说没有这颗陨星，历史必将重写，今天能在地球上高谈阔论生物与地质演化的恐怕是更丑陋的另一类“人”吧？
四、灭绝还有吗？
这个问题有二重含义。地球史上生物的大规模灭绝还有过吗？地质史上是否有证据？这是其一。其二，这种大规模的灭绝将来还会有吗？人类将采取何种行动？
从地质史的角度去分析研究，距今5.4亿年的这段时间里可以确定的生物灭绝事件有24次，其中已有证据说明与宇宙撞击有关的是12次。证据是铱异常，冲激石英，玻璃陨石，大规模的陨石坑等。比如3400万年前始新世末期，25％的生物种属灭绝，已确认那个时期的全球铱异常，玻璃陨石沉积物，和直径100公里，位于西伯利亚卜比加的巨型陨石坑。距今2.12亿年前三叠纪末，物种灭绝了60％，证据有冲激石英、玻璃陨石和加拿大魁北克省的马尼加巨型陨石坑，直径也在100公里左右。大直径的陨石坑还有，加拿大安大略省的须得伯利陨石坑直径200公里，南非的佛来德福陨石坑直径140公里，庆幸的是它们都是在生命起源的初期降临地球的。原始的大洋是原始生命的一锅汤，这锅汤肯定被这些不速之客搅混过，搅过的汤也有可能使生命进化得更快。可是也必须承认，还没有找到历史上最大的一次生物灭绝与宇宙撞击有关的任何证据。而这次生物灭绝有近95％的种属消失了。它发生于 2.25亿年前的二叠—三叠纪界层。在那里只找到了大量的泛布玄武岩，即西伯利亚暗色火成岩。是不是陨星太大了，把地球的肚子都撞破了，陨星已沉入地幔，造成了大量泛布玄武岩的喷发，同时产生的全球大火、烟尘和酸雨及持续的“寒冬”摧毁了大量进化得还不完善的生命，而泛布玄武岩就是留下的纪念？考虑到地球表面大部分是海洋，洋底又是不断更新的，恐怕有的陨石坑我们永远也找不到了。能够永久保留陨石撞击痕迹的地方在月球表面，抬头看看月亮吧，满脸都是大麻子和小麻子。地球遭受的轰击显然应该比月球更猛烈。本世纪就曾经有一颗直径60米左右的石质陨星以大爆炸的方式在西伯利亚着陆。1908年6月30日上午7时，巨大的火球呼啸而过，光焰万丈的出现在晴空之中，强烈的辐射使有的人皮肤受伤，着陆点发生巨大的爆炸，形成一个大盆地。1000多平方公里的森林被夷为平地，冲天火柱，浓烟滚滚，热浪灼人，这就是有名的通古斯陨星大爆炸。超过100万平方公里的地方都听到了爆炸声，爆炸掀起的尘埃直达同温层，欧亚大陆的夜晚连续几天被高空尘埃反射的光线照得亮如白昼。曾有人猜测可能是外星人的核飞船发生事故爆炸了，不过它的爆炸当量确实相当于20兆吨TNT，等于引爆了1000颗原子弹。如果它迟到2小时，着陆点就会是莫斯科，它就会变成莫斯科陨石，所有的莫斯科人将在几秒钟内被蒸发或横尸爆炸现场。有的科学家研究了冲击地球的陨星大小、数量、时间间隔和冲击能量的关系，得到如下的结果：
图4-1
冲击地球的陨星大小、数量、时间间隔和冲击能量的关系(见PPT)
像通古斯陨石那样的冲击大约几百年一次，直径1公里的陨星大约20万年冲击一次，K—T大灭绝的那种冲击大约几亿年一次。能造成全球性灾难的陨星直径在1.7公里左右，能量在几十万兆吨左右，既使大到3—5公里的陨星也不至于完全摧毁地球的生态系统，人类依旧可以生存。但是大到10公里的陨星的冲击就难说了，也许人类将全部灭绝，也许会有少数幸存者，生物进化将如何进行,都难以预料，除非有办法保存现有的所有物种。
有人可能会说，几亿年才有一次的灾难，早着呢！不要忘记，几率的概念仅仅说明了可能在几亿年的时间内有一次但并不排除在下个世纪、甚至明年就发生的可能性！对于小行星，我们可以在20年前就预测出它的运行轨道，但是对于长周期慧星来说，我们最多也只有二年的预警时间，因为它的速度太快了。毫无疑问，休梅克---列维9号慧星对木星的连续轰击对“高枕无忧论”是极好的清醒剂。
1993年9月卡罗林.休梅克在加利福尼亚的帕洛马天文台拍摄的一张木星照片上发现了一颗被肢解了的彗星。这颗彗星在1992年7月逼近木星的时候被木星强大的引力场撕碎成21块大碎片。经过计算，科学家们预言，彗星碎片将于1994年7月撞入木星。届时，地球上几乎所有的望远镜都瞄准了木星。辉煌的时刻到来了，7月16日第一块碎片以每秒近60公里的进度一头扎进了木星的大气层，几秒钟后爆炸了，羽状光柱高达3000公里。连续的打击接踵而至，2天以后最大的碎片在木星的同温层上打出一个黑色的大洞，就是把整个的地球放进去也绰绰有余，连续的冲击将木星打得又青又肿，留下了21块巨大的伤疤。当然你在望远镜中看到的是宇宙中最壮丽的奇观，你欣赏、你赞叹、你感慨，可是如果这些碎片的目标是地球，恐怕你在望远镜中看到的将是毁灭，感受的将是恐惧了。
图4-2
休梅克-列维9号彗星的碎片图像(见PPT)
当科学家们痛切地感受到了这种威胁，展开调查的时候，竟然发现，近地小行星多达2000多颗。有的科学家戏称，地球就像生活在一个小行星的马蜂窝里。更可怕的是那种长周期彗星，不知道它会从哪里冒出来，如果真的要撞过来了，最幸运的情况也只能给你二年的准备时间。
图4-3
已知的最大的100个近地小行星(见PPT)
与地球可能相撞的天体的消息来自美国亚利桑拿大学。科学家在97年12月6日发现了一颗直径约1.6公里的小行星（asteroid）,编号1997XF11，被列为“有潜在危险”的第一百零八颗小行星。科学家海斯（Jack Hills）指出，按这颗小行星的轨道它在2028年最接近地球，可能会在月球轨道之内，在距地球四万二千公里处掠过。但估计误差在29万公里，可能会撞入地球，但机率并不是很高。严重的是它的时速是2万7千公里，能量当量为32×1010吨TNT，比广岛爆炸的原子弹威力大几百万倍，一但撞入地球，整个地球都会被严重破坏。
中国日报网站消息：一颗小行星曾在2002年6月14日光顾过地球，当时它与地球的距离比月亮还近，但人类却没任何表示，3天后才反应过来。虽然这颗小行星只有足球场那么大，但如果它与地球相撞，足以将一座繁华都市夷为平地。据美国《空间日报》报道，天文学家们6月17日才发现这位“地球访客”，他们将这颗小行星命名为2002MN。据估计，它有120米长，从地球旁边急驰而过时最近距离为12万公里，这一距离在天文概念中简直就像发丝一样可以忽略不计。在人类的记录中，只有一颗小行星比2002MN飞得离地球更近，那就是1994年的XMI，当年12月9日它离地球的最近距离只有10.5万公里。
2002MN是一颗轻量级小行星，它围绕太阳飞行一周需要894.9天，一旦撞击地球，只会危及地区，并不会对整个世界构成危害，绝不会像6500万年前地球所遭受的撞击。现在，许多科学家将恐龙的灭绝归咎于那次史前大灾难。
英国国家空间中心近地目标信息中心公布的一份新闻稿称：“如果2002MN撞上地球，它带来的危害会跟1908年西伯利亚通古斯卡遇到的撞击差不多，当时2000平方公里的森林被铲平。”当年，袭击地球的巨石长60米，其威力相当于广岛原子弹爆炸的600倍。”据科学家猜测，一旦2002MN撞击地球，很可能会在大气层发生爆炸，产生巨大的冲击波。但是，地球遭遇小行星或者彗星撞击的可能性非常小，绝大多数宇宙访客都不会像2002MN那样与地球这样亲近。它的这一“亲近”着实让一些科学家震惊，所幸的是，它今后不会再飞得离地球这样近了。它下一次光顾地球会在2061年，但距离地球会比6月14日时要远得多。但是，人类对轻量级小行星的观测和研究明显不足，科学家们对此十分担心。要知道，科学家们发现行星靠的是它们能够反射太阳光，而轻量级小行星反射的光不强，只有在距离地球十分近的情况下才会受到人类的关注，因此它们的危险性不可忽视。此外，天文望远镜多集中在北半球，南半球成了人类的盲点，一旦小行星飞向那里，人们毫无防备。据称，如果小行星一旦进入撞地轨道，不仅人类发射导弹拦截为时已晚，而且紧急疏散居民都来不及。南方网讯：2019年2月1日可能是地球一个生死存亡的日子，因为天文学家估算一个两公里宽，称为“2002 NT7”的小行星当天或会与地球碰个正着，冲击力足以把一个大洲摧毁，引起全球气候剧变。目前，天文学家正密切监察小行星的活动轨迹，看地球能否避过一劫，不过，科学家也指出，由于目前的计算尚属初步，今后多次观察后可能显示它并非与地球处于同一轨道。据悉，NT7是于7月5日首次被美国科学家发现，每837天完成围绕太阳公转一圈。美国太空总署科学家约曼斯说，由于NT7的轨迹比地球倾斜得多，所以此前没有被发现，因为天文学家是在不久前才开始对有关区域进行观察，并说人们要开始习惯，以后将会陆续出现类似的撞击威胁，但后来又会证实无害。今年7月9日，美国新墨西哥州“林肯近地小行星研究计划”首先发现该小行星。科学家说，该小行星撞落地球的“巴勒莫威胁技术度数”为0.06，是首个显示正数的物体，这也使NT7成为迄今在太空中发现的最危险物体。研究人员估计，从小
行星的光度推算，它的宽度约是两公里，冲向地球的撞击速度会是每秒钟28公里，其威力足以轰掉一个大洲，造成生态大破坏，而全球气候亦从而剧变。
图4-4
位于美国亚利桑那州的陨石坑，宽1.2公里、深200米，是5万年前一颗重达6万吨、直径30米的陨石撞击而成。(见PPT)
不过，也有科学家说大祸未必一定临头。约曼斯说：“威胁是非常细小的；基本上每隔数百万年就会有这样大小的行星预料将撞击地球，当威胁最后可能消失无踪。约曼斯说，小行星撞地球的不确定因素非常多。他说：“到了2019年2月1日，NT7的位置可能与我们相距千万公里。”他进一步指出，大家应对将来发现更多同类小行星习以为常，它们看来是威胁，但最终可能证实无关痛痒。但天文学家也指出，由于每颗小行星都有自己的轨道，交叉相撞这类宇宙“交通事故”并不常见。专家分析，直径两公里以上的小行星与地球相撞的几率，大约是50万年左右才发生一次；直径超过100米的小行星的撞击，则每1万年才有一次。
美国麻省理工学院研究人员称，观测数据显示太阳系内至少有1100颗小行星可能接近地球，对地球构成灾难性威胁，较测算数据显示的七百五十至九百颗还要多两成。专家估计，直径大于一公里的小行星，足以对地球构成全球性破坏。
在地球诞生的40多亿年中，危险的“天外来客”给地球留下累累伤痕，目前人类找到的天体撞击坑就有一百多个，最大最老的是南非伏利德佛坑，直径达140公里，已有19亿7000万年历史，科学家分析，一颗直径100米的陨石或小行星砸在地球上，其撞击力相当于100万吨级的原子弹。
如果已经确定一颗灾星将撞击地球，人类社会将如何行动？派遣宇宙特别行动队，登上灾星，改变它的运行轨道，这必须提前几年行动。如果发现灾星的时候只有几个月的准备时间，那只好发射核爆炸装置，将其炸离原轨道。偏转1公里大小的陨星需要万吨级的核弹，偏转10公里大小的陨星需要1000万吨级的核弹。这样做也会产生新的危险：目标碎成几个大块，轨道更不好控制。一劳永逸的办法当然是将其“粉碎”，但是粉碎一颗7公里直径的陨星需要10亿吨级的核弹，一但没有彻底粉碎，产生了几个大碎块怎么办？人类的技术还远没有成熟。也许还真应该造几个超级“挪亚方舟”，保存必要的物种，甚至太空移民，减少灭绝的风险。但愿在人类相应技术未成熟前K—T灭绝的灾难不要重演。也许在这共同的威胁面前，人类能停止自相残杀，多一点和平、谅解和国际合作，毕竟我们只有一个绿色方舟—地球。
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