书名:人类灭绝的10种可能 不可不知的生存危机
作者:李异鸣 [编著]
地球从未如此脆弱
英国科学家认为灭世灾难发生的概率已经从100年前的20％上升到现今的50％。
自50年前科学家第一次发现DNA，人类解开生命的奥秘，到如今第一名克隆婴儿的出现，人类仿佛开始无所不能。然而，来自一些严肃科学家的声音却向全人类发出警告，人类的前途其实不容乐观，不管是保险业常称的“不可抗力”，还是人类自己的愚蠢行为，都给自身的安全造成巨大的威胁。地球，这颗星球将在50亿年后即太阳成为一颗红巨星时被吞并毁灭。一些人也许乐观地认为，真到太阳系毁灭时，人类的后代早就具备高科技，移民到了银河系的其他角落。而事实上，由于来自外部太空及人类自己愚蠢行为造成的威胁，地球生灵的命运能否逃过22世纪都很难说。英国宇宙学家马丁·里斯在其新著《我们最后的时光》中预言，地球在未来200年内将面临十大迫在眉睫的灾难，人类能够幸免的机会只有50％。
这个世界终结的方式有很多种：一种人工合成的病原体被释放；一场世界范围的核战争爆发；一次超级火山爆发喷出的烟尘遮蔽了太阳；一颗巨大陨星撞击地球；一群可以自我复制的纳米机器人统治了世界……
有生存就会有死亡，人类和地球也不例外。马丁·里斯指出，随着科学这把双刃剑的日益锋利，保持地球“健康”的难度越来越大。
里斯在《我们最后的时光》中指出，科学正在以一种不可预计的方式发展着，它所潜在的危险也将是史无前例的。里斯列举了人类面临的最大威胁：核恐怖主义、致命的人工合成病毒、可能改变人类天性的基因技术……所有这些都可能源于人类无心的失误。
里斯认为，到2020年，生物恐怖或者生物技术失误可能会使100万人受害。这位英国宇宙学家在接受媒体采访时说：“已经打开的大门和应该打开的大门之间的鸿沟越来越大了。”
同时，里斯还指出，自然灾难构成的威胁一直存在：所谓的超级火山爆发随时可能发生，小行星随时可能撞击地球，造成全球气候的剧烈变化。然而最令人担忧的危险还是源于人类自己：“100年前，人们甚至做梦也没想到过原子弹……今天，核武器对人类生命的巨大威胁仍然存在。”
“人类文明至今，人的天性第一次面临剧变，生物技术和基因工程给予人类个人史无前例的力量。随着DNA技术的飞速发展，即使单独的个体也可能制造影响群体生存的巨大灾难，9.11事件后让人们谈虎色变的炭疽恐惧便是最好的例证。”
里斯警告说，数以千计的人掌握了用合成病毒和细菌制造瘟疫的技术，一种人造病毒并不一定会杀死很多人，却能彻底改变人们的生活方式，让人们生活在恐怖的阴影之下。
有一本畅销小说提到，逃跑的微型机器人制造了一场几乎让人类毁灭的灾难，这其实指的是纳米技术的潜在威胁。纳米技术高度发展使自我复制的纳米机器的存在成为可能，这些以有机物质为生的“流氓”机器可能像瘟疫一样扩散，甚至在几天之内使整块大陆陷于瘫痪。
里斯还谈到了地球变暖的危险。当然，作者也提到了粒子加速器相关实验可能导致的灾难。他警告说：“也许黑洞可以形成，并吞噬周围的一切。”
目录
第一章 小行星撞地球
地球曾经很受伤 / 002
陨星撞地球导致物种灭绝 / 006
小行星撞地球的假说 / 011
地球还会遭受小行星的撞击吗 / 022
第二章 伽马射线爆
四亿年前的地球生物大灭绝 / 030
死亡之星——寻找伽马射线余辉 / 033
伽马射线爆：请揭开你的面纱 / 036
第三章 漂移的黑洞
黑洞正快速飞向地球 / 040
黑洞是什么 / 040
黑洞的真面目 / 047
黑洞零距离接触 / 050
追寻黑洞的家园 / 054
第四章 太阳大爆发
远道而来的太阳风暴 / 060
太阳风暴让我们很受伤 / 067
太阳活动对人类影响有多大 / 072
第五章 超大规模火山爆发
来自地下的火焰——火山爆发 / 078
恐龙灭绝是因为海底火山爆发 / 088
超级火山爆发毁灭金星生命 / 090
第六章 地球变暖
地球在变暖 / 094
因纽特人状告布什政府 / 099
“温室效应”威胁人类生存 / 102
地球生态将崩溃 / 104
第七章 世界性灾病
人类瘟疫灾难史 / 110
人类瘟疫抗争史 / 117
战争尚未结束 / 126
第八章 世界核战争
战争的恶迹 / 135
核战争离我们多远 / 136
核战争离我们很近 / 137
恐怖的核冬天 / 146
第九章 机器人主宰世界
警惕：超能机器人将灭绝人类 / 152
什么样的“人”才是机器人 / 153
机器人分“人种”吗 / 155
人工智能——过去与未来 / 157
机器人会失控吗 / 160
未来战争生力军——作战机器人 / 162
制造基因人遏制机器人 / 164
第十章 太阳变成超新星
太阳只能再“活”几年吗 / 168
太阳会爆炸吗 / 171
地球曾经很受伤
地球在历史上曾经饱受外来伤害，这些伤害导致很多生物在地球上永远地消失了。近年来，科学家终于弄明白了2.5亿年前行星撞击地球的来龙去脉。他们得出结论说，这场突然而至的天地大冲撞使地球上90％的生物灭绝，是地球有史以来伤得最重的一次。
2.5亿年前发生的地球生物大灭绝，不是以往认识的逐渐消亡或分期灭绝，而是一次突然爆发的灾难性事件导致的群体绝灭。
做出此次新发现的是华盛顿大学的贝克博士和罗彻斯特大学的波莱达博士，他们在研究中对中国、日本和匈牙利远古时代的沉积岩石层进行了化学分析（上述国家存有二叠纪和三叠纪交替时期的沉积岩层）。他们的研究小组发现，在那个时期形成的岩石层里，一种含氦和氩同位素的复合碳分子的密度较高。这种碳分子含有至少60个碳原子，分子结构呈足球状。
研究人员认为，这些碳分子不是地球原有的，它们很有可能来自一颗小行星或彗星。
根据研究人员的推算，这颗小行星的直径应该在6至12公里之间，大小与导致6500万年前恐龙灭绝的那颗小行星差不多。罗彻斯特大学地球科学系的罗伯特博士估计，这颗小行星或彗星撞击地球时，释放的能量大约相当于过去100年间人类经历的最大一次地震的100万倍。
这一碰撞导致当时地球上90％的海洋生物和70％的陆地脊椎动物消亡，这无疑是人类迄今所知的最大规模的一次生物大灭绝。在这一碰撞过程中，1.5万种形似蟑螂的三叶虫在很短一段时期内就消亡了，而它们曾经在地球上占据主导地位。
研究人员还认为，这次碰撞还引发了地球有史以来最剧烈的火山运动。虽说科学家目前还不能确定那次小行星或陨石撞地球的具体地点，但他们发现，此次撞击与曾经导致恐龙灭绝的那次撞击有明显不同。这次撞击发生时，各大洲的陆地仍处于连为一体的状态，而导致恐龙灭绝的那次撞击发生时，各个大陆已经分崩离析。
陨星撞地球导致物种灭绝（1）
既然人们已经知道，过去地球确实曾经遭受过来自外太空的灾难，而小行星的撞击便是带来这些灾难的罪魁祸首之一。那么，我们是否可以这样认为：小行星的到来，给曾经雄霸地球数亿年的恐龙带来了灭顶之灾。
恐龙兴盛可能与行星撞地球有关
恐龙时代终结于距今约6500万年前，科学界普遍认为，这是小行星或彗星等撞击地球的结果。一个国际研究小组的最新研究认为，不仅恐龙的衰亡如此，它们在距今2亿年前的兴起，可能也与“天外来客”撞击地球有关系。果真如此的话，那么曾经兴盛一时的恐龙是应该感激“天外来客”带来的福音，还是应该抱怨它们带来的灾难呢？
这个研究小组在《科学》杂志上撰文介绍，他们发现了一些新的证据，可以支持他们的结论。他们对北美70个观测点所发现的恐龙足迹和其他化石资料的分析显示，2亿年前可能有“天外来客”撞击地球。分析还显示，在这次撞击之后，地球上一半以上的主要物种都大规模灭绝了，为当时尚属地球“少数民族”的恐龙打开了进化之门，恐龙由此而逐步成为这个星球上的“霸主”，统治地球逾1.35亿年，直至又一次外星撞击的到来。
科学家所分析的地层，横跨了三叠纪（距今2.48亿至2.08亿年）和侏罗纪（距今2.08亿至1.46亿年）。他们发现，在三叠纪和侏罗纪交接时期的地层中，元素铱含量出现了异常的剧烈增加。铱元素普遍存在于小行星和彗星等天体中，在地球岩石中，该元素通常含量较少，铱元素含量因此被认为是分析地球遭受撞击的主要“时间标记”。科学家们据此推断，在距今约2亿年前，可能有小行星或彗星撞击了地球，而正是这次撞击为恐龙的崛起铺平了道路。
其实，小行星或彗星撞地球促成恐龙“兴起”并不是新的理论，其他一些科学家也曾作过类似假设，但却一直没能找到三叠纪和侏罗纪交接时期地层中铱含量异常增高的迹象。这次科学家在研究中借助了高分辨率的质谱分析技术，这一技术使他们能以前所未有的灵敏度，对这一时期地层中铱元素的变化进行分析，从而获得这一发现。一些专家评论说，科学家们的这一研究成果，提供了迄今有关这个时期地层中铱元素异常升高的“首个令人信服的证据”，揭开了恐龙盛衰的神秘面纱。
科学家认为地球物种每隔三千万年灭绝一次
2003年，为寻找一颗被称作灭绝地球的“复仇女神”的太阳伴星，NASA（美国国家航空航天局）向太空发射了一颗耗资12亿美元的新一代红外线天文望远镜。
在未发现海王星之前，天文学家曾注意到天王星以一种与牛顿第一定律相矛盾的规律偏离正常的运行轨道。这意味着科学家们只有两种选择∶要么重写牛顿的物理定律，要么“发现”一颗新的行星来解释这种奇怪的现象。结果，天文学家们发现了“海王星”的存在。今天，科学家们又遇到了同样的难题。研究彗星轨道长达20年之久的路易斯安那大学的数名天文学家发现，一些经过太阳系的彗星轨道也存在“重力影响”现象，而这种异常现象只能用一种理由来解释，那就是在太阳系边缘，还存在着一颗以前从未被科学家们所知的太阳伴星或者行星。这颗太阳伴星或者行星被科学家们称为“复仇女神”——这是一个骇人的名字。
※ 太阳伴星改变彗星轨道
路易斯安那大学的天文学家约翰·马特斯、帕特里克·威特曼和丹尼尔·威特米尔研究彗星轨道已经20多年了，他们在研究了82颗来自遥远的奥特星云的彗星轨道之后发现，这些彗星的运行轨道似乎都受到一个位于太阳系边缘、冥王星之外的巨型天体引力的影响，使它们的轨道都沿着一条带状分布排列，同时它们到达近日点的时间也会发生周期性变化。
那么，到底是什么影响了彗星的轨道呢？路易斯安那大学的科学家们提出了一个惊人的假设：在我们太阳系边缘的黑暗地带，存在着一颗以前从未被世人所知的太阳伴星--褐矮星。也就是说在我们的太阳系内拥有两颗恒星：一颗是太阳，另一颗就是这颗至今仍未被现有太空望远镜探测到的褐矮星--它跟太阳互相绕着彼此旋转。
※ 未知行星“躲进”黑暗地带
该一假设立即引发了科学界的巨大争论，但路易斯安那大学的天文学家丹尼尔·威特米尔教授认为，这个惊人的假设完全是在统计学的基础上得出的，这正是许多科学发现的基础之一。威特米尔教授在接受媒体采访时表示：“我们认为这是一颗褐矮星，但也可能是一颗质量是木星6倍左右的未知行星。我们之所以得出这样的结论，是因为没有任何其他理论可以解释彗星轨道的奇怪变化。”威特米尔说，如果它是一颗褐矮星的话，那么尺寸较小的它将无法像太阳那样进行核反应，它的表面就会相对较冷。同时，由于处在远离太阳的黑暗地带，它就根本无法受到多少太阳光的照射，因而几乎不会有任何光线反射出来，所以在冥王星被发现后的70多年里，天文学家至今没观测到它的存在也是很有可能、很正常的事。
陨星撞地球导致物种灭绝（2）
※ “复仇女神”定时灭绝地球
此外，路易斯安那大学的科学家们还将包括恐龙灭绝在内的地球物种灭绝都归咎于这颗神秘伴星的“作祟”，科学家们为此大胆地提出了“复仇女神”理论。这一理论认为，这颗潜伏在太阳系黑暗地带深处的太阳伴星，可能正是给地球带来物种灭绝，包括6500万年前恐龙灭绝事件的罪魁祸首。科学家认为，这颗褐矮星的运行速度十分缓慢，它的运行轨道每隔3000万年就会定时冲入彗星密集的奥特星云中，而巨大的引力会将奥特星云中的一些彗星“引诱”出来，并将它们送往近日轨道，甚至与地球擦肩而过，而其中一些彗星则会撞到地球上，造成了地球上大规模的物种灭绝。根据这一理论，路易斯安那大学的科学家认为，地球上的物种大约每隔3000万年就会灭绝一次，这个灭绝周期之所以像时钟一样如此精确，正是因为这颗“复仇女神”每隔3000万年就会进入奥特星云，利用它巨大的引力使成批的彗星偏离轨道冲向地球，给地球以致命的打击，而它自己也成为地球生物的“灭顶灾星”。
※ 追捕“复仇女神”
正是慑于“复仇女神”对人类的灭顶之患，（美国）国家航空航天局在佛罗里达州的卡纳维拉角向太空发射了一部新一代的红外线太空望远镜。如果“复仇女神”真的存在的话，那么这部新一代的红外线太空望远镜将可以捕捉到它的身影。据报道，这部红外线望远镜造价逾12亿美元，具有比以往天文望远镜更强大的功能，可以观测到宇宙中充满尘埃的黑暗角落以及现有天文望远镜根本无法察觉到的黑暗星体。NASA天文与物理学部门负责人金尼博士在接受采访时说：“有了这部望远镜，我们不仅可以看到数十亿年前的宇宙，有助于正确了解最早星体的形成和结构，同时，它的红外线探测器还将深入一些宇宙最黑暗的角落，包括太阳系的边缘，使我们看到一些以前根本无法看到的黑暗天体。”如此说来，“复仇女神”如果真的存在，她将逃不出红外线望远镜的“火眼金睛”，最终会落入“法网”。
※ X行星和复仇女神
其实，科学家们早在近百年前就发起过类似的行星搜寻行动了，而且当时的研究工作对今天还颇有影响。
最近天文学界发现，在海王星以外的区域中充满了结冰的物体，数量可能有数十亿之多，它们都分布在一条名叫邱普尔的宽广的彗星带上。这里就是短期彗星--那些像哈雷彗星一样，用不到200年就可以环绕太阳一周的彗星的发源地（长期彗星，诸如穆雷所研究的那些则来自更加遥远的奥特星云中）。仅仅在五个月以前，研究人员们还发现了另外一个星体，并称之为“伐罗纳”，其大小几乎有冥王星的一半。有了这些发现，更远处更巨大的行星为什么就不可能被发现呢？如果一旦发现，那不就成了太阳系的第十大行星了吗？
就是这样一个难解的问题吸引了穆雷的注意力，也使得路易斯安那州拉法耶特大学的两位天体物理学家丹尼尔·惠特迈尔和约翰·马提斯走上了搜寻太空白鲸之路。他们和穆雷一样，也相信在乌尔特星云中有一个巨大的天体在缓缓运行，还不时会将一颗彗星撞向太阳的方向。他们两人于1999年10月将他们对X行星的探索发现发表出来，也就是在同一个月，穆雷也公布了他最初的研究数据。
实际上，他们从20世纪80年代中期就开始追寻这头行星怪兽的踪迹了。当时惠特迈尔就提出，太阳中存在一个可能令整个世界毁灭的巨大的伙伴星球，这个观点引起天文学界一片哗然。这暗淡无光的第二个太阳的存在，也被普林斯顿大学和伯克莱加州大学的另一组研究人员预测到了，并将其取名为“复仇女神”。惠特迈尔认为，复仇女神应该能够解释为什么每相隔三千万年，就会有一阵彗星雨袭击地球，造成物种的大面积灭绝。惠特迈尔和其他研究人员提出的观点是：复仇女神在其3000万年的轨道周期中，定期穿过奥特星云，在此过程中将致命的一团团彗星向地球的方向撞来。
这个惊人的理论成了无数报章的头版头条。惠特迈尔继而又与他的同事马提斯拓展了一条相关的理论，那就是这些致命彗星的作恶，都要归咎于一颗可恶的行星，而不是一颗恒星。但如此一来，物种定期遭到灭绝的关键证据就被动摇了，而复仇女神之论很快便不再风行了。“由于在日期上有非常的不确定性，人们已经对3000万年的周期之说变得有些怀疑了。如果这个周期不是真的的话，你就拿不出你需要的任何东西来解释了。”惠特迈尔说。但是到这个时候，他和马提斯已经被X行星这个虫子咬了一口了。
相比之下，惠特迈尔和马提斯则并不计划以X行星为目标展开搜寻，因为需要察看的地方太多了。尽管如此，他们还是在尽最大努力以求精确定出它的位置。
一台处在轨道中、具有探察整个天空的能力的红外探测望远镜，将会是找到巨大的遥远行星的一个最好的赌注。“我们现在还不具有这样的设备，或者还没有开始考虑投资购置它，但是最终会有人站出来的。如果那个天体就在那里，如果我走运的话，它就会在我的有生之年被发现。”惠特迈尔说。如果不能的话——那么搜寻一头白鲸至少还带有几分浪漫的气息吧。
小行星撞地球的假说（1）
第三位天使吹号，就有烧着的大星，好像火把从天上落下来。
——《圣经·启示录》
天会掉下来吗
关于小行星的消息，时常在媒体上披露，前段时间还有“小行星与地球擦肩而过，如撞中可能杀死15亿人”的可怕报道。但太吓人的消息反而让人生疑，大多数读者看到这消息恐怕都是一笑置之吧——哪里就真的撞上来了呢，那颗小行星离地球还有几百万公里呢。
然而，在不久前，英国政府的一个三人专家顾问小组发表了一份报告，就如何加强探测可能撞上地球的天体向政府提了一大堆建议。英国科学大臣赛恩斯伯里还郑重其事地把这份报告夸奖了一番，说政府会认真考虑专家们的建议。没过几天，中国又表示将在紫金山天文台建一个空间警戒网，监测可能撞上地球的小行星。同时，华盛顿政府召集了来自全球高级别的科学家们赴美，召开一个紧急“反恐”会议，以讨论如何才能使美国或其他国家的城市从“毁灭性的灾难”中逃离出来。不过，这次科学家们讨论的“反恐”却不是全球的恐怖主义，而是来自地球外的小行星撞击。这就让人有点紧张——如果是某个科学家或媒体的一家之言也就算了，而政府却不会随便跟公众开玩笑。那么，天真的会掉下来吗？
当然会的。为什么不会呢？
看看全球那200来个巨大的陨石坑，就知道地球其实不是一块平静的乐土。在过去46亿年里，地球不知接待了多少莽撞的不速之客，只不过地质变迁和生命活动抹掉了大部分客人的痕迹，只留下特别显著的一些。如果想对这种撞击事件的频繁程度有更具体的认识，找一架好点的望远镜瞧瞧月亮上随处可见的环形山便可知晓——月球上没有空气和水的侵蚀，陨石撞击的痕迹几乎可以一直保留下去。
除九大行星之外，太阳系里还有许多绕太阳运转的“零碎”行星，绝大部分位于火星和木星之间的小行星带中。其中一些小行星具有特殊的轨道，会定期接近地球，被称为“近地小行星”。此外，一些彗星也会不时地光临地球附近。这类小行星和彗星统称为“近地天体”，如果其中某一位在地球引力的作用下扑向地球的怀抱，对人类而言，那就是天塌下来了。
※ 《自然》杂志：原始行星与地球相撞形成了月球
《自然》杂志上公布了科学家用计算机模拟月球形成过程的成果。据他们的模型显示，月球是在46亿年前地球诞生后不到1亿年时，由一个火星大小的物体撞击地球产生的。
这个模型的研究者卡那珀描述了这一惊心动魄的过程：一个比地球大不到一倍半的原始行星在运行中和地球相遇，从侧面给了地球一击，使地球绕自己的轴旋转起来。撞击的冲击力从地球的外层和这个无名撞击物上撕下了部分物质，其中大约一半最后形成了月球。另一些被撕下来的物质加热到不可想象的程度，蒸发后膨胀，进入周围的太空。
关于月球的形成，还存在其他的理论。有些科学家认为月球可能在太阳系的其他地方形成，然后被地球捕获。另一个理论是地球、太阳和其他正在形成的行星的重力相互作用，撕开了地球，月球就是由这些被撕下来的碎片形成的，但是大多数研究者倾向于撞击理论。
※ 特殊实验室招募一流专家
自2001年的那次灾难以后，尽管全球的目光都集中在反恐上，但理论上的小行星撞地球的威胁却无时无刻不紧紧地攫住科学家们的心魂。对此，英国皇家天文学会邀请专家们召开了一个国际性的反小行星撞地球威胁的会议。此后，全世界的天文学家们联合署名，请求澳大利亚政府出钱资助科学家们制造一个特殊的小行星探测望远镜。接着，美国国家航空和宇宙航行局宣布，将在华盛顿成立一个特殊的研究实验室，以专门研究如何利用科学方法解除近地彗星或小行星撞击地球的威胁，该实验室拥有世界上最先进的天文设备和最优秀的天文学家，它的运行为人类免除小行星的撞击灾害增添了新的砝码。
※ 小行星多次“亲近”地球
去年，哈佛大学、哈佛-斯密森天体物理学研究中心的科学家布里恩·玛斯顿在接受媒体采访时说：“在过去的几个月里，我们的地球至少已经遇到了两次致命的小行星接近。当带有危险性的小行星飞到眼皮底下时，我们才发觉。”
据他说，2002年第一次引起公众恐慌的小行星是在3月12日那天被发现的，该小行星被命名为2002EM7，它从太阳所在的方向径直朝着地球飞来--太阳所在的方向一直被科学家们认为是天文学上的死角或盲点，因为很多地外不明物体常会被太阳耀眼的光芒所掩盖。所以，它的突然出现让科学家感到吃惊。
科学家们根本没有观察到这颗具有潜在威胁的小行星正像核弹一样地冲向地球。直到四天以后，它飞到距地球460000公里范围以内，与地球擦肩而过时，科学家们才大惊察觉，并虚惊了一场。460000公里在天文学领域，是一个危险重重的距离，因为月亮距地球的距离也不过是385000公里。一旦小行星的距离再近一点，近到地球庞大的引力足以使它偏离自己的轨道，那时的它对地球来说，将是一颗致命的灾星。事后看来，人们不禁为之动容--地球、人类在毫无知觉的情况下逃过了一劫。
科学家所指的另一次“危险的亲近”是说，一颗直径达300多米的小行星飞到了距地球600000公里的范围内，科学家们以前对它一直茫然无知，只在不久前才监测到这个表面像岩石一样高低不平的太空物体。玛斯顿在这场虚惊之后说：“600000公里，对我们人类来说也许太遥远了。但对于太空来说，它小得可怜。打个比方，如果小行星是一颗射向球门的足球，那这个距离就意味着它已经射到地球的球门柱上了。”人们在看球队比赛的时候总是希望自己喜爱的球队进球，但是，这次这个球幸亏没进，不然我们现在就别想坐在电视机前看球赛了。
小行星撞地球的假说（2）
天什么时候掉下来
天曾经掉下来过。
我们先来看一下恐龙时代的“天崩地裂”。6500万年前，一颗直径在10到20公里之间的小行星撞击了墨西哥尤卡坦半岛，掀起的尘云笼罩在空中经久不散，地面至少有6个月处于黑暗状态，并由此开始了长达10年的如“核冬天”一般的寒冷岁月。在此期间，大量动植物遭到灭顶之灾。许多科学家相信，恐龙时代就是这样终结的。（这对人类倒是一件好事。我们的老祖宗当时还是老鼠般大小的哺乳动物，靠吃种子、啃树皮熬过了这场全球性的大饥荒，取代恐龙成为世界的主宰。否则，现在的地球可能还是大型爬虫的天下。）
而最近的一次“天灾”是在1908年6月30日清晨。在西伯利亚中部，一个巨大的火球从天空中划过。它着地之后引起了一场大爆炸，扫平了大约2000平方公里的森林，烧毁了大量树木，引起的大气冲击波绕地球两圈。这一事件就是著名的通古斯爆炸。事后，人们对它提出了反物质、黑洞、外星飞船坠毁等种种戏剧化的说法，但最令人信服的一种解释是：一块彗星碎片撞击了地球。这个由冰和尘埃构成的“脏雪球”长约100米，飞行速度约30公里每秒，撞击产生的能量超过广岛原子弹的600倍。幸而它落在了西伯利亚的荒无人烟之处，不然，后果可想而知。
一般说来，直径小于50米的近地天体基本可以不去在意，因为在它们落入地球大气层时，摩擦产生的热能足以把它们燃烧得片甲不留，至多也不过是变成耀眼的流星划过天际。但直径在50米至1公里之间的天体就不同了，它们可能会造成地区性的灾难，而且尺寸越大，麻烦就越大。万一撞上大城市，死亡人数就可能达到百万计。最可怕的是，如果这些天体直径超过2公里，那么它就足以引起全球性的气候剧变，就像恐龙时代所经历的那样。在天使的号角声中，“烧着的大星”从天而降，世界的末日临近了。但是这一天是在何时呢？谁也说不准，也许会在100万年后，也许就是明天。
※ 小行星撞毁地球的概率大过彩票中大奖
在地球过去的历史上，曾经多次被来自外太空的小行星或彗星撞击过，只是由于这些天外来客体积较小，没有对地球构成多大的伤害。但是，如果这些“客人”足够大的话，那就麻烦了。科学家通过测算，认为一颗直径为1公里大小的小行星每隔十万年就会撞击地球一次，而这种尺寸的天体将会引起全球性的气候剧变，从而有可能使地球重现6500万年前恐龙灭绝时的灾难场景。据英国索尔福德大学杜肯·斯蒂尔教授的研究，大约有1500颗直径1公里大小的小行星已经或正在掠过地球的轨道，只不过人类没有足够的资金和设备来追踪这些致命来客。据此，英国伦敦大学学院比尔·麦格教授推算，人类被小行星杀死的机会比中彩票大奖的机会高750倍。
※ 天要真掉下来怎么办
既然行星撞地球是如此恐怖，那么天要是真的掉下来了，那该怎么办？是抽调各国宇航精英去执行“弥赛亚计划”（1999灾难电影《天地大冲撞》），还是任由布鲁斯·威利斯带着一帮石油工人去发挥个人英雄主义（1999灾难电影《世界末日》）？要回答这个问题，那大概要看究竟谁对炸掉一颗小行星更加在行。但是，现在的科学家还没想那么远。他们着急的是赶紧找到所有近地大天体（直径超过1公里的）的踪迹，并对之进行密切监视，在可能有灾难来临时及早进行预报，让人们有所防备。
全世界寻找近地天体的科学家大概不到100人。最有成效的是麻省理工学院林肯实验室的LINEAR小组，他们在国家空军和国家宇航局的帮助下工作，用两台口径为1米的望远镜进行观察。1998年，国家宇航局启动了一个新计划，目标是在2008年前找到90％的近地大天体。在这方面，中国、法国和日本也颇有成绩。此外，全球还有大量天文爱好者帮助科学家进行观察。人类在灾难面前超越了国籍的障碍，彼此团结了起来。
1999年7月，国际天文学联合会在意大利的都灵制定了小行星对地球威胁程度的危险等级标准，并将此标准命名为“小行星险级都灵标准”。其目的是使研究人员、新闻媒体和公众能够准确地辨别和掌握某星体对地球的实际威胁程度，避免造成不必要的恐慌。标准共分为11级，从0级到10级，危险程度逐级增加。也就是说，在这一标准中，10是最危险的级别。
截至目前，人们还没有观测到超过都灵1级的小行星，也就是说还没有发现任何在相当长的一段时间内会对地球造成重大威胁的天体。但由于还有一半的近地大天体没有被发现，所以经常会有不速之客吓人们一跳。
掌握了绝大部分近地大天体的运行轨迹，科学家就可以提前相当长的时间--例如几十年--预告某颗小行星可能与地球相撞，使人类有充足的时间准备应付它。像好莱坞电影里那样用核弹把小行星炸个粉碎固然精彩，不过有的科学家似乎更欣赏一种温和的方式：派飞船在小行星上装一个马达，使小行星逐渐偏离原来的轨道，离地球远远的。国家宇航局的“尼尔”小行星探测飞船正围着“爱神”小行星大献殷勤，有一个目的就是为将来执行这种英雄任务积累经验，为实战作准备。
谁也说不好明天会不会有小行星砸到头上来，不过这个可能性不大，您也不用担心。一些惟恐天下不乱的媒体，时常要对科学家的话夸大其辞或断章取义，因此您不必把那些“险些杀死15亿人”之类的话放在心上。实在有疑问，就去听听天文学家们怎么说。毕竟，地球花了46亿年才进化出人类，我们肯定会有办法保护自己的。
最新出版的《自然》杂志报道说，大约每年会有一颗当量（科学技术上指与某标准数量相对应的某个数量，此处指核装置的TNT当量）为5000吨TNT炸药的火流星在太空发生爆炸。这种景象虽然很壮观，但它还不足以造成对地面太大的冲击。加拿大的一个研究小组通过对300次空爆和那些罕见的撞击所具有的能量范围进行了推测。他们推算出，地球大气中大约平均1000年才会发生一次当量为1000万吨的破坏性爆炸，而最近一次剧烈的空中爆炸就是1908年的通古斯爆炸。
根据小行星和陨石坑数量做出的估计表明，每隔200到300年，地球上就会发生一次通古斯规模的空中爆炸。卫星图片帮助研究人员进行了精确的计算，安大略大学的流星学家布朗及其同事对国家国防部和能源部以前从卫星中获得的分类数据进行了分析。这些“岗哨”监视的是核试验，但它们也对数百颗爆炸形成火球的微型火流星进行了观察。
布朗小组共研究了300次更大、更危险的火流星在空中爆炸发出的光。他们将光学信号转化成每次爆炸的能量，并用其中12次爆炸的声波和速度等对其他数据进行了校正。
亚利桑那大学“太空观测”计划的行星天文学家罗伯特则表示，该推测合理地利用了最好的现有数据。他还补充说：“然而，肯定存在着撞击频率的变化。”这是由于碎裂的彗星或小行星之间发生的撞击会形成更强烈的物质流。布朗对此表示赞同，指出8年半的数据对于计算此类事件来说有些不够。而我们有理由相信，在不久的将来，布朗会给我们更满意的答案。
※ 火流星
在天空中最令人惊艳的天文现象中，火流星大概可以排上前5名。在繁星点点的黑暗中，一道光芒划破天际，在众人的惊呼中，这道短暂的光芒再度归于黑暗。流星在大气中通过时，由于高速摩擦的影响，陨石会被燃烧掉，同时减速。在动能减少、速度降低之后，大多数即将掉至地面的陨石会有一段不发光的时期，称为“无光飞行期”。在这段时间中，风力和陨石的形状是影响陨石轨道的重要因素。流星在大气中飞行时，速度越快的流星，所发出的光芒越强。但是如果流星飞行的初始速度太快，很容易在大气上层就全部烧光了，我们在地面上就会什么也看不到。
※ “捣蛋鬼”们并不可怕
说完布朗小组的火流星爆炸，我们再来看看让人们隐忧不绝的近地小行星。在天文学界，近地小行星始终是一个热门课题。与公众一样，天文学家们也在关注小行星。到目前为止，人类累计观测到的小行星已有将近6000颗，其中已测算出运行轨道的大约有3000颗。地球周围有这么多的“捣蛋鬼”，天文学家们当然不会向你我保证这些“捣蛋鬼”们不会捣蛋。
小行星是人类最大的但又最不清楚的天然威胁，我们只是在最近几年，在跟踪技术有了突飞猛进的发展后，才知道这种威胁的存在。即使是天文学界，也只是说，小行星与地球相撞的可能性“几乎为零”。当然，几乎为零并不是等于“零”，依照统计规律计算，在大约100万年间，小行星接近地球或碰撞地球的可能性就有二至三次。
其实，不仅我们，即使我们的几代后人恐怕也不会经历“小行星撞地球”这样的奇观。但是，这并不等于小行星永远不会撞向地球。问题的关键是：假如小行星来了，人类有没有办法对付它？用怎样的办法对付它？这才是科学的态度。
小行星撞地球的假说（3）
※ 对付小行星的办法五花八门
事实上，人类已经不是几十万年前的人类了，现在的我们是不会坐以待毙的，科学家们早就开始研究解决小行星撞地球的问题了。由美国国家宇航局赞助、为防止地球被近地球物体碰撞而出谋划策的保护地球会议在华盛顿召开，与会科学家就“如何防止小行星给地球带来的灾难”这一问题共同商讨了应对策略。在此之前，有的科学家提出了一个大胆的设想：利用核导弹攻击向地球袭来的物体--就如同好莱坞影星布鲁斯·威利斯在《哈米吉多顿》这部电影中采用的方法一样。不过，这种方法存在明显的缺点，科学家们担心如果把小行星击碎，那么，小行星会变成成千上万个更小的星体，而这些更小的星体仍然会朝着地球冲来，对地球仍可能造成巨大的冲击，危险反而会加剧。
因此，科学家们又在考虑另外几种改变小行星行动轨迹的方法，其中包括在小行星体的表面上安装一台大型火箭发动机，或者一个“太阳帆”，把行星从地球的轨道上推开。
发动机将被一个常规火箭发送到小行星上，然后，发动机固定在小行星上，开动发动机，把小行星推离它原来的运行轨迹，从而使它错过与地球相撞的机会。“这就好像一个人在游泳池里用鼻子顶一个水皮球一样”，科学家说。
科罗拉多州玻多尔得的西南研究院高级研究科学家威廉·J.梅尔林博士说：“我们认为最有用的技术就是利用喷气推动，利用核武器推开撞向地球的小行星不是最佳选择，而且，小行星还不知道在哪里躲着呢，我们还有足够的时间想出对付它的办法。”
而另外一个选择就是把一个“太阳帆”附着在小行星上，而不是发动机。利用常规火箭把这个帆发送到小行星上，并把它固定在小行星体的表面。这个帆一旦附着在小行星表面上，它就能够吸收由太阳放射出的光子，并受到来自光子的推力，从而像风吹动一条船上的帆一样，把小行星推离原来的轨道。
国家国防部国防高级研究计划署官员在7月份早些时候拜访了世界上微型卫星技术最为先进的英国萨里大学的科学家，并就创造一种太空防御盾牌的可能性进行了商讨。微型卫星造价低，容易发射，可以用来组成一个置于太空深处的侦察网络，用来对近地球物体撞向地球的可能性进行预警。微型卫星上装备有一个光学望远镜，每一颗微型卫星都能够测定小而暗的近地球物体的位置，并向地面天文台发送关于近地球物体位置的信号。
微型卫星还可以用来登陆向地球冲来的近地球物体，查看近地球物体上面的物质、形状、大小及合成物，而这些信息对于把任何冲向地球的近地球物体推离轨道是至关重要的。“必须要做的一件事情就是知道小行星是什么，这样我们才能采取相应的有效措施改变它的运行轨迹。”正如中国古语所谓的“知己知彼，百战不殆”。
不过，袭向地球的小行星何时出现，现在仍是一个未知数，但可以肯定的是，如果真有这样不知趣的小行星试图骚扰地球，那么结果只有一个：朋友来了有好酒，敌人来了有猎枪--人类会毫不客气地把它干掉。
美国国家航空局的耶蒙斯教授认为，一旦发现小行星有撞击地球的可能，人类必须要有足够的时间来防备，而防备时间一般需要几十年。像美国大片《天地大冲撞》那样，当小行星快接近地球时才采取措施，是根本来不及的。
耶蒙斯教授认为小行星的飞行速度肯定会超过目前人类最快的飞行器速度，像《天地大冲撞》中派人类发射的飞行器追上它并安放炸药，这也是不可能的。因此人类只能指望早早地发现它们，并将飞行器发射到外太空“等候”拦截，然后再想办法将它推离轨道。这一“宇宙战场”离地球越是遥远，人类就越是安全。
耶蒙斯称，为了解决人类可能遇到的灭顶之灾，全球的科学家们想出的方法可谓五花八门。用装载核弹的飞行器在外太空拦截小行星，用核导弹将它炸碎并推开使其偏离轨道，这只是方法的一种，而且不一定奏效。因为对于一些密度很小的星体，爆炸所起的作用有限，而且还有使危险加剧的可能。
还有一种意见认为，通过改变小行星的颜色也许能使它的轨道偏移，从而拯救人类免于遭受像恐龙一样灭绝的命运。这一建议是由亚利桑那大学小行星研究室的科学家乔·斯匹特尔提出来的。
用油漆或粉刷的方法改变小行星的颜色，这个点子来自一个普通的常识--物体的颜色可以决定它吸收热量的多少。一颗深色的小行星吸收太阳能，并以热量的形式再将它辐射回宇宙空间。辐射热量可对直径在1公里或以下的小行星产生微量的推力，在长期作用下，这一推力就足以改变小行星的轨道。这一神奇的推力被称为“雅科夫斯基效应”。
小行星专家们说，也许在未来的某一天，这个世界的命运将掌握在一群油漆工手里。从理论上说，改变小行星的颜色将导致它的飞行轨道的偏移。这一办法可能把地球从几颗小行星的轨迹中排除——尤其是NASA预言将在880年后撞向地球的那颗小行星1950DA，从而拯救人类。
油漆或粉刷小行星，改变它的颜色，比好莱坞在银幕上尝试的招数（派钻井工上小行星打洞再丢一颗核弹进去，或在小行星即将进入大气层前发射核弹拦截）要容易并且安全得多。
亚历桑那大学卫星和行星实验室的行星科学家说：“如果我们启动雅科夫斯基效应，它将改变小行星的飞行方向。”他们在最新一期《科学》杂志上，提出了这个极富创意的“反小行星”救世概念。
行星科学家一致同意这一方法的可行性，但前提是需要大把的时间累积推力，而且还需要深入研究并随时监控雅科夫斯基效应对小行星轨道的实际影响，否则抵御小行星撞击的方法也可能导致它更直接地撞向地球。再者，如何着陆行星，并且将大量涂料在短时间内作用于体积巨大的天体上，也是亟待解决的难题。
地球还会遭受小行星的撞击吗（1）
媒体曾报道过一颗编号为2000QWT的小行星在2000年9月1日险撞地球，以及天文学家发现至少还有900颗小天体可能危及地球的消息，这一消息引起了许多人对生存家园和自身命运的关注。
中国科学院紫金山天文台的行星专家为此发表文章指出900颗小行星威胁地球确有其事，但这绝不能说明地球受到的危险概率会增加。相反，这更说明了人类已经逐步掌握了小行星的运行规律和行踪。在科技发展日新月异的今天，人类已有能力掌握自己的命运，完全可以避免小行星撞击地球的恶性事件发生。
科学家还说，尽管这900颗小行星在目前来说对地球还构不成严重威胁，但也必须引起天文学家的密切关注，因为小行星如果真要撞到地球，其造成的危害确实是巨大的。
我们再来看看几年前发生在太阳系里的彗木大碰撞吧。1994年7月16日，一颗名叫“苏梅克-利维9号”的彗星被分解成21块碎片后，以每秒60千米的速度撞向木星，而其中一块的直径仅有4000米。排列为G的碎块撞击木星时，冲天的火光达到1600多千米，炙热的高温在瞬间升到三万摄氏度以上，被破坏的木星面积相当于地球的80％。
千载难逢的彗木大碰撞景象是十分壮观的，彗星碎块一直延续到1994年的9月才对木星轰击完毕，整个过程所释放的能量相当于20亿颗原子弹爆炸所产生的能量，然而我们很难相信这些巨型炸弹却是由尘埃、石块和碎冰等物质组成的不规则的“脏”雪球。
相撞事件已过去多年了，但留给我们地球人的是怎样的思考呢？如果说这次碰撞发生在地球，又将是怎样的结局？地球经历过类似的撞击吗？
我们再想想恐龙吧，这些庞然大物曾经称霸地球数亿年，但它们却在很短的时间内销声匿迹。6500万年前的那次行星撞击地球，导致了全球大范围的地震、海啸和火山的爆发，地球上空遮天盖日、一片昏暗，尘埃环绕在空中达五年之久。气温在撞击前期温度极高，以后又长时间下降，致使绿色植物的光合作用停止，从而使恐龙及80％以上的生物灭绝。
1998年，斯克里普斯海洋研究所的科学家们在位于丹麦和西班牙恐龙灭绝时期的地层沉积物中发现了大量的铬同位索CY-53。这种金属是由放射性锰在数亿年前完全衰变时形成的，由于这种同位素在太阳系里正处于消失之中，所以非常稀少，因此可以断定大多数铬同位素一定来自地球之外，也就是说这是行星撞地球的“罪证”。另外，科学家还发现在沉积物里的铬同位素与在富含碳的陨石里发现的铬同位素完全相同，这就毫无疑问地证实了6500万年前地球上的恐龙灭绝确是由于地球遭受一颗小行星撞击引起的假说。
据地质学家研究分析，大约在二亿五千万年以前，还有一颗几乎使地球致命的小天体落入地球。这颗天体从太平洋上方斜穿过地球中心，在相撞的巨大压力下迫使中国西部的青藏高原严重隆起，并使陆地形成了多条断裂地带。原北美洲、南美洲、南极洲、非洲、欧洲在三亿年前是连在一起的，由于这颗行星的撞击，迫使板块向水平方向漂移，才形成了今天的地理相貌。
据《科学杂志》1988年7月的报道，加里福尼亚大学地球行星物理学研究所的凯特博士在南太平洋海底又发现有小行星撞击地球后的堆积残迹，这次事件大约发生在230万年之前。这个阶段正是地球冰河开始的时期，剧烈的撞击导致了大量海水被卷入大气层，遮住了太阳，造成了地球全球性的降温。
行星之间的相互碰撞是在所难免的，地球有史以来至少经历过几十亿次外星体的撞击。只是现在人类还无法证实它们发生的确切时间和相关的地理位置以及它们所带来的后果。据科学家们估计，在地球上，直径大于800米的撞击坑大约有150000个以上。另外我们通过天文望远镜和宇宙飞船带回的照片可以清楚地看到，月球、水星、火星、金星、木星等行星上都布满了成千上万的环形山，而这些山体大都是由其他天体撞击留下的痕迹。
科学家们根据射电天文观测发现，宇宙中的暗星云是一些质量很大、温度极低的星云集合体。那儿的星云数多达5000个以上，质量约是太阳的50万倍。近年来，英国天文台的两位科学家提出了一种新理论，他们认为地球每隔1亿年就会接近或穿越星云极密区一次，这时宇宙空间的尘埃和陨石将会大量地袭击地球。如果他们的假设成立的话，那就可以断言：地球受到小天体撞击的机会远比我们原来估计的要大得多。
迄今为止，人类已经计算出5200多颗小行星的运行轨道，其中有95％位于火星和木星之间。目前所知道的直径大于l000米的近地小行星至少有2000颗，而直径小于100米大于50米的则有30万颗之多。这些小天体在地球附近空间穿梭般地转来转去，给地球造成很大的威胁。
在20世纪的100年中，实际上已发生过多次小行星与地球近距离相遇事件。早在1936年，就有一颗编号为“2101”的小行星在与地球相距只有220万千米处擦肩而过。1937年，又有一颗名叫“赫米斯”的小行星在距地球70万千米处与地球遭遇。更近的一次发生在1991年，一颗不太大的小行星竟在距地球17万千米处做不规则运动，使我们的科学家着着实实地吓了一跳。而2000年9月1日的这颗小行星，距地球最近点约240万千米。据康乃尔大学科学家预测，如果这颗小行星不幸撞上地球，可能会导致全球大约15亿人的死亡，这将给地球带来毁灭性的灾难。幸运的是，这颗小行星没有“做客”地球的兴致，不然后果不堪设想。
既然小天体撞击地球的潜在危险是客观存在的，那么在未来，地球不可避免地还会遭到外来天体的袭击。1998年3月11日，国际权威小行星专家玛尔斯顿通过国际天文学联合会的第6837期快报，向全世界发布了一条惊人的消息：一颗直径大于1000米的小行星将可能在2028年的10月28日与地球相遇，最近距离为4500千米，误差为30万千米，因此，不能排除小行星撞到地球的可能性。另外，据他们掌握的有关资料计算，在21世纪，距地球不小于300万千米的小行星与地球近距离的相遇至少还有7次。
在公元22世纪的2126年8月，还将有一颗名叫“斯威夫特-塔特乐”的周期彗星与地球相遇。而英国天文学家则计算出一颗名叫“1983Tv”的小行星将在2155年与地球相撞，如果它不改变轨道的话，可能将给人类带来不可挽救的灾难。
地球还会遭受小行星的撞击吗（2）
1996年3月，天文学家进行了为期12天的对近地小天体的第一轮观测。他们发现，在地球绕太阳公转的轨道上大约有2000个直径大于800米的天体在地球旁游荡，而其中一半以上是以前未曾发现的，很难想像哪一天地球将与这些小行星相撞。
因为这些天体受太阳系各行星引力的作用，轨道每分钟都可能会发生变动，所以不到即将与地球发生碰撞的最后时刻，结局是很难预料的。就拿近年发现的“2000QWT”来说，在事件发生的6天前，阿雷西波天文台才观察到它的行踪。国家太空总署的首席调查员海林表示，他们对这颗以前未曾见过的小行星感到震惊。
彗星和小行星之类天体与地球碰撞的灾难并非像过去某些人认为的那样几乎没有可能，相反却是一个非常现实与严峻的问题。美国国家宇航局的科学家曾多次以会议的形式讨论如何及早发现有危险“意图”的近地天体，研究如何及时有效地用导弹及其他方式进行拦截，使其在一定距离内炸毁或使其偏离轨道。
1993年4月，在意大利的埃里斯召开了保卫地球的专题国际会议。会上不仅讨论了地球目前的处境及准备采取的措施，还发表通过了《埃里斯宣言》。会议要求，应将国际上现有的天文设备发展成互联的“空间警戒网”，用来共同检测和防范外来“侵略者”对地球的攻击。会议还要求国际间应加强相互合作，并及时交换各国掌握的有关小行星威胁地球的情报和数据资料。
《埃里斯宣言》的第二条明确指出，从很长远的观点来看，有可能发生一次足以毁灭人类文明的近地小天体碰撞，不过这种威胁近期还不算严重，但是决不亚于其他自然灾害。这种威胁是现实的，国际社会需要进一步地协调努力，以唤起公众的注意。
仰望无限苍穹，我们的星球显得何等渺小。前苏联宇航员谢氏斯季诺夫曾经这样讲过：“从太空俯视我们这个小而脆弱的行星时，就会特别清楚地意识到它是多么没有防御能力和多么容易受到打击。”
无论是黑种人、白种人，还是黄种人，我们都是地球人。无论你在非洲、欧洲，还是亚洲，我们同乘一艘船。面对种种灾难和宇宙中“不速之客”对地球的侵犯，人类只有联合起来，用集体的智慧和高科技的手段才能保卫我们赖以生存的共同家园。
当然，类似6500万年前造成恐龙灭绝那样的大碰撞毕竟不多，我们目前完全没有必要惊慌失措。据行星科学研究所的查普曼及国家宇航局埃姆斯航天研究中心的莫里森两位科学家研究预测，较大的天体与地球碰撞的概率每年的可能性为五十万分之一，今后100年中是十万分之一，而在人的一生中，可能性只占其二十万分之一。
即便碰撞事件在近期发生，大家也不必担心，因为我们已具备了拦截手段。我们相信，依靠全世界共同的技术和智慧，人类一定能够掌握住自己的命运，也一定能够驾驶好这艘在浩瀚宇宙中遨游的地球航舟。
※ 对地球构成最大威胁的小行星--NT7
据英国广播公司报道，在2019年，地球有可能与一颗宽度超过2公里的小行星相撞。编号为NT7的小行星是天文学家在2002年7月5日首次发现的，根据所谓的巴勒莫危险技术等级，天文学家将这颗新发现的小行星定为0.06级。因此NT7成为第一颗巴勒莫危险技术等级为正数值的小行星。
根据初步计算，NT7与地球轨道会在2019年2月1日相交，在NT7与地球相撞时，科学家估计，NT7的速度可达到28公里/秒。由于NT7宽度超过2公里，这将足以使地球的一个洲从地球上消失。
NT7围绕太阳运行一周的时间是837天，它沿有时接近火星有时接近地球的倾斜轨道运行。它位于天文学家通常不很注意的太空区域，因此一直未被发现。自从发现NT7以来，全球已有近200个天文台对它进行了跟踪观察。发现这颗危险小行星的科学家要求增加跟踪观察它的天文台数量，希望能更准确地计算出它的运行轨道。
英国天文学家称：“在我们观察小行星的整个历史中，NT7是一颗对我们地球构成最大威胁的小行星。”
※ 2071年∶2000SG344千分之一可能撞击
2002年4月底，一颗1950年发现的名为1950DA的小行星再次成为科学家们重点关注的对象。科学家们预测，根据它现在的运行轨道，该小行星将在2880年3月16日与地球相撞。尽管科学家们声称相撞机率约为三百分之一，但对科学家和逻辑学者来说，这已经是一个令人触目惊心的数字了。
对地球来说，到现在为止，科学家们所熟知的最迫在眉睫的危险是来自一颗代号为2000SG344的小行星。科学家们测算出，这颗小行星将在2071年与地球发生碰撞，可能性为千分之一。而一旦与地球相撞，那么它的撞击能量将大于100颗广岛原子弹，其爆炸力超过世界上最强大的核武器。
四亿年前的地球生物大灭绝
6500万年前，一颗撞向地球的小行星导致了恐龙的灭绝，然而据英国《新科学家》杂志披露，来自外太空的杀手远不止小行星一个。最新科学研究显示，早在4亿年前，地球曾经历过另外一次生物大灭绝，而罪魁祸首就是银河系恒星坍塌后爆发的“伽马射线”。
伽马射线爆是迄今人们所知道的最具破坏力的爆炸。恒星在它生命的晚期爆炸形成黑洞，从其两极发出大量的伽马射线，而这些射线在10秒钟之内就可以在宇宙的另一端探测到。
古生物学证据显示，在4.43亿年前的奥陶纪时代，“伽马射线”是曾经引发了过去5亿年中地球上最大的5次大灭绝的“罪魁祸首”之一。
每隔500万年灭地球一次
科学家们认为，“伽马射线”每隔500万年左右就会对地球生物造成一次致命的影响。如此计算，从地球上有生命诞生以来，“伽马射线”爆发至少给地球生命带来了1000次的灾难性伤害。但因为没有留下明显的痕迹，所以我们对这些远去的伤痛知之甚少，科学家们能做的只是沿着已经掌握的线索去进一步揭开历史的神秘面纱。
以前科学家对奥陶纪晚期的生物大灭绝（这次生物灭绝被称做“奥陶纪大灭绝”，在生物进化史上五次最为严重的大灭绝中排名第二）都归于突然而至的冰河期，但却无法解释是什么引发了冰河时代（冰河时代的出现往往是在一个温暖的时期气候突生发生巨大变化，使生物一时难以适应，从而导致大批生物灭亡）。而大陆漂移又是一个十分长期的过程，不可能在很短的时间内灭绝大批生物。但是，科学家认为由“伽马射线”引发的二氧化氮层却可以有效地阻挡住太阳光，从而引发气候的巨变。如此说来，伽马射线是地球生物灭绝的元凶的可能性很大。
伽马射线爆导致生命灭绝
科学家们在研究了4.43亿年前的三叶虫化石后，得出了结论：伽马射线爆确实是导致四亿年前那场浩劫的元凶。
一支由天体物理学家和古生物学家组成的研究小组在研究三叶虫化石时发现，三叶虫灭绝时的形态模式，与伽马射线爆来临时所造成的后果十分相似。而堪萨斯州大学天体物理学家梅洛特指出，天文学家迄今探测到的伽马射线爆，都来自遥远的星系，到达地球表面时是无害的，但如果伽马射线爆就发生在我们的星系内并直接冲向地球，那么后果将不堪设想。在那种情况下，地球大气层会吸收绝大部分伽马射线，高能射线会撕裂氮气和氧气分子，形成大量氮的氧化物，特别是有毒的棕色气体二氧化氮。这些二氧化氮会遮挡住一半以上的太阳光线，使其无法到达地球表面，使植物难以进行光合作用，动物无法采光保暖，地球突然进入冰河期，而冰河期将持续50多万年。同时，二氧化氮还会破坏臭氧层，使地球表面生物长期受到过量紫外线的照射，从而导致地球生物的灭绝。
捕捉伽马射线爆
伽马射线爆既然如此可怕，那么人类对它又知道多少呢？
天文学家们认为，伽马射线爆是宇宙里能量最大的爆炸，它爆炸产生的能量比太阳光要强10亿兆倍。伽马射线爆首次被发现是在1973年，但三十多年过去了，科学家们仍然无法对伽马射线爆为何有如此强大的能量作出解释，因为伽马射线爆发生时仅持续几秒钟的时间，而且在发生的时间上也毫无规律可寻。
几年前，一架卫星探测器终于捕捉到了伽马射线爆发生时那极其宝贵的瞬间。这次伽马射线爆持续的时间特别长，有30秒，离地球还很近（只有20亿光年的距离，通常是100亿至120亿光年的距离），而且爆炸的余辉持续了两周时间（这是前所未有的）。可以说，这次成功捕捉为科学家们研究伽马射线爆提供了绝好的机会。
通过研究，科学家们发现，伽马射线爆其实就是与星球大量毁灭有关的超新星爆炸。很多科学家都提出过这种观点，但苦于一直找不到证据，但也有理论认为存在其他的可能。
（名词解释：光年是光以每秒30万千米左右的速度在一年所走的距离。一光年约为10万亿千米。）
伽马射线的两大“撒手锏”
既然伽马射线是灭绝地球生物的“杀手”之一，那么，它又是如何行凶的呢？
伽马射线在“袭击”地球时，首先会破坏地球大气层中平流层的分子结构，形成新的氮的氧化物（如二氧化氮）和其他化学物质，使得地球被一层“棕褐色的烟雾”包围，而臭氧层也会遭到严重破坏。整个天空会变成棕褐色，强烈的紫外线可以直接照射到地球表面，这时的紫外线强度会比正常情况要强至少50倍，足以使地球生物丧命。到那时，大多数生活在地表或接近地表的生物，尤其是海洋浅水生物几乎都会灭绝，而深水生物则有可能幸免于难。
伽马射线的第二个“撒手锏”就是大量氮的氧化物的形成使得地球大气层温度下降，地表降温，进而导致冰河期的来临。就像4.43亿年前的那次生物大灭绝那样，在灾难来临前，地球上是“超乎寻常地温暖”（科学家如是说），但就在地球上的生灵沉浸在这一“温暖”梦乡之时，噩梦却突然而至。
死亡之星——寻找伽马射线余辉
接下来我们看看科学家对伽马射线的不懈追寻。
天文学家在测量太空中远离地球的物体与地球之间的距离时，采用的是一种叫做“红移”的技术。利用这种技术，还可以测量出宇宙射线爆发离地球有多远，它依据的原理是：大多数爆炸都会发出可见光，可以把这些可见光分解成连续光谱，如果星体距地球越远，则光谱中红色的成分越多。虽然伽马射线不属于可见光，也不会产生红移现象，但当伽马射线穿越太空时，会碰撞飘浮在太空中的气体和尘埃，气体和尘埃被加热后会发出可见光，有时发光可持续数天。如果能找到这些可见光，就可以将其红移，从而最终找出伽马射线爆的位置所在。
1997年5月9日，一次伽马射线大爆发被探测器接收到，全世界的天文台站一片忙碌。科学家们忙着对望远镜重新编程、重新聚焦，希望能找到伽马射线燃起的余辉。很幸运，他们找到了。一团模糊的光影出现在天空，天文学家立即对它进行了分析：它不在光谱的蓝端（在蓝端意味着爆炸就发生在银河系里），甚至不在绿光的范围内。如果是在黄色光的范围内，就意味着爆炸发生在银河系以外很远的地方，可惜它也不是黄光。事实上，它很接近光谱的红色末端。这就是说，爆炸的发生地远在宇宙的另一边——距离地球达100亿光年。
这一发现让科学家们兴奋不已。不过，问题也接踵而来：距地球逾100亿光年，即使把宇宙中的全部星体都放在那么远的一个点上，也不能产生如此强大的足以到达地球的伽马射线爆发。
难道是爱因斯坦的质能公式错了吗？如果爱因斯坦错了，那么，整个宇宙物理学就全错了。科学家此时终于意识到，必须重新审视眼前的这个怪物。可是，问题究竟出在哪里呢？以前对它的认识出现偏颇的结症又在哪呢？
在此之前，物理学家常常假设，当爆炸发生时，能量会向周围各个方向释放，因此，当深空中的伽马射线爆发时，在地球上看到的就只是这种爆发的很小一部分，也就是说只有很小一部分的能量能到达地球。如果加上向其他方向释放的能量，那么爆炸的全部能量就是一个天文数字，就是数学上的无穷大。事实上，问题就出在这里。在百思不得其解之后，有人注意到了黑洞。黑洞是恒星耗尽自身的所有燃料后自我塌陷的结果。黑洞的引力极其强大，能吞噬周围的一切物质，同时喷出两道能量流。需要注意的是，如果伽马射线爆发也是像黑洞一样以狭窄的能量流方式释放能量，则符合爱因斯坦的质能公式。也就是说，在地球上探测到的能量就是伽马射线大爆发时释放的几乎全部能量，爆发地点就在宇宙遥远的另一边。
那么，情况果真如此吗？2001年2月22日，又一次伽马射线大爆发开始了。天文学家在分析所得资料后，立即感觉到了异常。在通常的爆炸中，能量的释放会达到一个最高点，然后慢慢衰落。但这次的信号不仅很强，而且长时间保持稳定。
究竟什么爆炸能释放如此强大的能量呢？终于有科学家意识到，只有一种地方可发出如此恒定的无线电信号，那就是被誉为“宇宙奇观”之一的“恒星产房”——恒星诞生的地方，这里每天都有全新的恒星诞生。据天文学家的证实，在所有星系中，都发现了“恒星产房”。它们由巨大的气体和尘埃云团组成，直径达数百光年。在这些云团中的某些地方，压力相当大，使一些高热、高密度的团块得以形成。随着温度的不断提高，开始产生核反应，气团随着这反应燃烧，最终变成恒星。看来，正是在这些“恒星产房”内或附近产生了伽马射线大爆发。因此，如果在某个“恒星产房”附近发现了伽马射线大爆发，也就暗示伽马射线大爆发与恒星的形成过程有关。
可是这里又出现了矛盾。一般理论认为，伽马射线爆发是由黑洞产生的，而黑洞是恒星死亡的结果，那么伽马射线又怎么可能来自恒星诞生之地呢，难道恒星会在“恒星产房”中夭折吗？事实上，大多数恒星的寿命可以达到100亿年，而到它们死亡时，“恒星产房”早已不复存在。然而，如果一颗恒星能长得很“壮”而成为“巨星”，它的燃烧就会大大加剧，从而导致它的生死周期急剧缩短。说得通俗一点，就是它们“刚出生便死在襁褓中”。这些“巨星”虽然有更多燃料可以燃烧，却也会燃烧得更加迅猛。也就是说，“巨星”的葬身之地离出生地很近。因此，如果伽马射线爆发来自“巨星”的死亡之地，那么也就是来自恒星的诞生之地。
据此，有人提出了“超-超新星”理论。这种理论认为，随着“巨星”的形成，一切就在“恒星产房”中开始了。在短短的几百万年内，“巨星”燃尽其内核中的燃料，坍塌成为黑洞。随着黑洞喷出两道强力伽马射线流，“超-超新星”便形成了。也就是说，我们每次看见伽马射线大爆发，就相当于目击“巨星”的死亡和黑洞的诞生。这样，伽马射线之谜就可以破解了。
伽马射线爆：请揭开你的面纱
伽马射线爆与超新星有关
宇宙伽马射线爆是天文学中悬而未决的问题之一，数十年来科学家一直致力于弄清这种爆发的本质，以揭开伽马射线爆的神秘面纱，但一直未能如愿。最近，英国科学家公布了一项最新研究成果，这一成果表明，伽马射线爆很可能与超新星爆发有密切的关系，这就使人类对伽马射线爆本质的认识更进了一步。
伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，它的能量非常高。但是大多数伽马射线会被地球的大气层阻挡，所以对它的观测必须在地球之外进行。近年来，科学家已经知道，伽马射线爆发生在我们的银河系之外，但对它的产生原因却一直没有定论。有理论认为，伽马射线爆是中子星落入黑洞时产生的，也有理论认为，伽马射线爆是超新星爆发产生的。但科学家们都没有找到证明自己观点的确切证据。
在最新一期的英国《自然》杂志上，一个英国研究小组报告了他们对于伽马射线爆的最新研究成果，称一次伽马射线爆通常会伴随着X射线波段的“余辉”。研究者研究了2001年12月的一次伽马射线爆的观测数据，欧洲航天局的XMM--牛顿太空望远镜观测到了这次伽马射线爆长达270秒的X射线波段的“余辉”。通过对于X射线的观测，研究者发现了在爆发处镁、硅、硫等元素以亚光速向外逃逸，而通常只有超新星爆发才会造成这种现象。
据此，专家认为，伽马射线爆很可能是由超新星爆发引起的。而科学家们对伽马射线爆的成功捕获，证实了他们的猜想是对的。超新星爆发确实是伽马射线爆发的原因之一。
伽马射线爆发可能是“宇宙探戈”的产物
能够吞噬一切物质的黑洞，将另一个天体“逮住”并强行与它“狂舞”一番，会有什么后果？科学家最近提出，宇宙深处神秘的强大伽马射线爆发，也可能是黑洞“热舞”的一个产物。
天文学家们对黑洞及其“舞伴”--处于残余状态的恒星进行了研究。他们诙谐地将这两种天体之间的相互作用过程，形容为在跳一场“宇宙探戈”。
科学家们说，处于残余状态的恒星，实际上是以一种环状的面貌出现，它在与黑洞的“对舞”中，完全处于被动。在这场火热的“舞蹈”中，盘绕的磁场线包围了两个天体，就像纠缠的手臂。黑洞携着它的“舞伴”越转越快，它的“舞伴”--环状恒星残余物也不断从黑洞那里吸取到巨大的能量，“热力”四散。最终，环状恒星残余物被紧紧地拉向黑洞，并最终被黑洞“吞掉”，走到毁灭的尽头，而这场“宇宙探戈”也随之达到高潮，剩下的只是“气喘吁吁”的黑洞。
“宇宙探戈”当然只是一个有趣的形容，科学家们只不过是借用它来更形象地表述自己的成果，他们最感兴趣的是在这一过程中两个天体之间能量的交换和发散机制。他们就此专门建立了一个模型，在研究后发现，两个天体在“起舞”的过程中，会沿着黑洞旋转轴的方向产生伽马射线定向射流。但这只是“宇宙探戈”极小部分的产物，在两个天体相互作用的过程中，相当于伽马射线爆发100倍之多的绝大多数能量都通过恒星残余物以重力波的方式散向了太空。
科学家们指出，“宇宙探戈”这个模型，好处就在于它可以解释此前在天文观测中所发现的自相矛盾之处。虽然旋转的黑洞被认为是一个可能的伽马射线产生源，但它的能量一般是任意地向四处发射，而模型观测却显示伽马射线的能量一般是定向的。科学家们认为，“宇宙探戈”模型可以解决这一悖论。
这个模型认为，恒星残余物经历了与黑洞相互作用的一个短暂过程，而不是一下就被黑洞吸进去。更关键的是，这个模型还认为恒星残余物从黑洞吸收了能量，并通过自身的旋转，像一个高效的催化转化器，将吸收的部分无定向能量，重新以伽马射线爆发的方式定向发送出去。
不过，设想这一模型的科学家们说，他们的模型只是理论上的，还有待未来天文观测结果的检验。不过，这也为伽马射线爆产生的另一种可能提供了可借鉴的依据。
黑洞是什么（1）
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。黑洞远没有那么简单。它是宇宙天体中的“个性一族”。
晴朗的夜晚人们遥望星空，那些亮晶晶的小星星看起来没有什么个性，它们存在的唯一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体，它们的意义更为重大。美国国家宇航局曾经发射了高能的天文观测系统，研究太空中看不见的光线。在发回的X射线宇宙照片中，最惊人的一幕是那些从前认为“消失”了的星体依旧在放出强烈的宇宙射线，而且射线强度远远高于太阳这样的恒星体。这证明了长久以来一个怪异的设想：宇宙中存在着看不见的“黑洞”。
如前所说，黑洞是天体中的“个性一族”，它的性质不能用常规的观念思考，但是它的原理并不难。黑洞的形成需要一个必要条件：一个巨大的物体集中在一个极小的范围，而晚期的恒星恰巧具备了这个条件。当恒星能量衰竭时，高温的火焰不能抵消自身重力，逐渐向内聚合，原子收缩，恒星很快进入白矮星阶段，体积变小，亮度惊人。白矮星进一步内聚收缩，最后突然变成一个点，这就像跟太阳一样大的恒星突然收缩成了高尔夫球那么大，甚至“什么都没有”。在我们看来，也就是恒星消失了，而一个黑洞就这样诞生了。
由于无限大的密度，崩坍了的星体具有不可思议的引力，附近的物质都可能被吸进去，甚至光线都不能逃脱--这是我们看不见它的原因。这个深不可测的洞，就很形象地被称为“黑洞”。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞，包括我们身在其中的银河系。根据相对论，90％的宇宙都消失在黑洞里。所以一种更令人吃惊的说法是：“无限的黑洞乃是宇宙本身”。
那么，怎么才能在无际的太空中发现黑洞呢？天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个“双子”星座，它们的特别之处在于两个恒星大小相等，谁都不能俘获谁，继而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化，亮度降低或消失，有可能就是因为附近产生了黑洞。
人类为探索黑洞付出了不懈的努力。最为成功的一次是在肯尼亚发射的第一颗X射线卫星观测系统，被称做“乌胡鲁”，在斯瓦希里语中是“自由”的意思。这个由美国国家宇航局（NASA）发射的装置，运行3个月就感到天鹅星座的异常。天鹅座X-1星发出的“无线电波”使得人们可以准确地测定它的位置。X-1星比太阳大20倍，离地球有8000光年。研究表明这颗星的轨道发生了改变，原因在于它的看不见的邻居——一个有太阳5至10倍大的黑洞，围绕X-1旋转的周期是5天，它们之间的距离是1300万英里，这是人类确定的最早的一颗黑洞体。
自从哥白尼和伽利略的学说提出以来，还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实，那么宇宙比我们所能想象得还要神秘。我们知道宇宙处于不断地扩张中，这是“宇宙核”初始爆炸的结果，宇宙核乃是一切物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时，宇宙是否会停止扩张？天体的巨大引力是否会最终引起宇宙收缩？相对论回答：是的。黑洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中，也可能会消失在几百万个黑洞中。另外，彻底揭开黑洞之谜，还意味着给予有关人类终极命运的思索一个明确的答案。
宇宙黑洞能哼出低音小调
不久前，科学家发现宇宙中的黑洞能够发出低音声波。
天文学家说，距离地球2.5亿光年的英仙座星系丛中心的巨型黑洞在过去数十亿年中可能一直在发出低音声波，只是因为超出了人的听力范围，人类无法听到。
剑桥大学的教授通过国家航空航天局的钱德拉X射线观测仪对英仙座星系丛的核心进行了观测。科学家认为，在这个位置存在着一个质量是太阳25亿倍的黑洞。通过观测发现，该星系丛的星系之间存在的宇宙气体表现出一种以星系丛核心为同心圆的波纹模式，这些波纹的大小达到30000光年。天文学家认为，周围的天体坠落到黑洞时产生的重力波动压力造成了这种波纹，不时有天体坠落到黑洞内就产生了不间断的波动。天文学家认为这种波动就是声波。通过计算波纹之间的距离以及声波在该星系丛中的传播速度，研究人员确定了黑洞发出的声波频率。研究人员确定该黑洞发出的声音比8度音阶中的中C还低57度，这样的音调是人耳所不能听到的，研究人员表示，这也是迄今为止发现的最低音调。
天文学家同时表示，我们的银河系中心同样存在着一个巨型黑洞。但由于这个黑洞还比较年轻，各种活动非常剧烈并干扰了类似声音的传播。
天文学家首次发现黑洞也会“唱歌”。不过，黑洞发出的天籁之音凡人的耳朵根本无法欣赏。它过于低沉，频率只有人耳所能听到的最低声音的上千万亿分之一，是迄今在宇宙中探测到的最低沉的声音。
地球上空可能存在无数的微型短命黑洞
高能宇宙粒子穿过大气时，可能会产生许多异常微小而短命的黑洞，它们如雨般倾泻在地球上。
一些物理学家认为，高能宇宙射线与地球大气分子碰撞时，可能产生微型黑洞。这些黑洞的质量只有10微克左右，并且非常不稳定，可能在10－27秒这样短的时间里爆炸成为一簇粒子。
据英国《新科学家》杂志报道，希腊克里特大学的塞奥佐鲁·托马拉斯与两位俄罗斯合作者提出，如果上述微型黑洞产生和湮灭的情景是真的，30多年来一些设置在高山上的宇宙射线探测器发现的神秘“半人马”现象，就能得到合理的解释。
这种现象的特点是，探测器反常地捕捉到大量带电的、由夸克组成的粒子，而且探测器底部捕捉到的粒子比顶部多得多，科学家以神话中头小身躯大的半人马来比拟它。在过去30年里，高山探测器共发现了超过40次“半人马”现象。
科学界对此现象提出了多种假说，托马拉斯等人认为微型黑洞的解释比较合理。他们推算了高能粒子产生的微型黑洞在探测器附近爆炸时产生的信号，发现与探测器实际记录到的信号吻合。
如果这一理论是正确的，将有着非常重要的意义。这不仅意味着微型黑洞的确存在，也为高维宇宙理论提供了依据。而且，欧洲粒子物理实验室于2007年开始运行的大型强子对撞机，由于能产生能量足够高的粒子，可以每天制造出成千上万的微型黑洞。
黑洞是什么（2）
人造黑洞
根据黑洞产生的原理，2001年1月，英国圣安德鲁大学著名理论物理科学家乌尔夫·利昂哈特宣布他和其他英国科研人员将在实验室中制造出一个黑洞，当时没有人对此感到惊讶。然而，俄罗斯《真理报》曾披露俄罗斯科学家的预言：黑洞不仅可以在实验室中制造出来，而且50年后，具有巨大能量的“黑洞炸弹”将使如今人类谈虎色变的“原子弹”也相形见绌，成为不值一提的小儿科。
※ 黑洞炸弹可以造成10亿人死亡
俄罗斯科学家亚力克山大·特罗菲蒙科认为，能吞噬万物的真正宇宙黑洞完全可以通过实验室“制造出来”：一个原子核大小的黑洞，它的能量将超过一家核工厂。
如果人类有一天真的制造出黑洞炸弹，那么一颗黑洞炸弹爆炸后产生的能量，将相当于无数颗原子弹同时爆炸，它至少可以造成10亿人死亡。
据特罗菲蒙科称，制造“黑洞炸弹”的反物质被科学家们称做欧顿（otone）。一颗欧顿的质量相当于一颗原子的40倍，而这些欧顿可能产生的能量是原子的多少倍就不得而知了。
※ 关于黑洞的诞生的理论
对于黑洞的诞生，天文学家发现新的证据，支持有关大质量星死亡后形成黑洞的理论。
科学家在分析一颗邻近黑洞的恒星后发现它的气体来自附近的超新星爆炸。
据科学家称，黑洞可自两种途径产生：一种是超巨质量恒星在核反应停止后塌缩形成，另一种是死亡的恒星爆炸后其残骸塌缩产生。
Canary岛天文物理协会表示，天文学家已经建立起超新星的物理环境模型，搭起了超新星与黑洞形成间的关联。
天文学家推测，在距离天蝎座一万光年处，有一颗恒星与黑洞相当接近，其周围大量的X射线爆发便是物质被其“吞噬”的证据之一。
专家对这颗恒星的光谱进行了分析以确定其成分，结果发现其中含有高出正常值很多的氧、镁、矽与硫等不可能由这颗恒星本身产生的元素。科学家推测这些元素是来自于从前在附近爆炸的另一颗恒星，但现在这颗恒星已经看不见了。要产生这些元素，必须经历数十亿度的高温，而只有超新星爆炸才能达到这样的高温。这颗爆炸了的恒星的质量大约为太阳的四十倍，它大约是在一百万年前爆炸的，爆炸时的光度估计在地球上以肉眼就可以看见。
该观测结果首次证实了黑洞是由超新星爆炸所产生。奥克拉荷马大学教授也表示，这是一项最直接而又符合逻辑的观测证据。
巨大黑洞是怎样形成的
人们已经认识到了，黑洞是超新星爆发的结果，但是对于巨大黑洞的起源，目前还没有定论。巨大黑洞不能由小黑洞聚合而成，不过，除此之外，就没有突然形成中间质量黑洞的途径了吗？有，当然有。不过，要存在这种可能的关键之处在于是否能把具有太阳质量100万倍的天体凝缩至0.01光年以下的空间。
作为一种可能性，哈佛大学的科学家提出了一种新的设想：在宇宙诞生之初，由大质量的天体产生了中间质量的黑洞。科学家们把这个过程用计算机进行了模拟，结果显示，在宇宙诞生30万年时，大质量的天体中发生了电离，大小凝缩至0.01光年以下。此时，宇宙中澄澈无比，光能够通行无阻，也就是说整个宇宙是明亮的而非如今般深暗。那时产生的黑洞质量约为太阳的10万倍到100万倍，而且基本上是在与星系无关的空间形成的。
黑洞与星系遭遇，黑洞便会落入星系的中心。如果落入星系中心的黑洞一年间会附着一个太阳质量的物质的话，一亿年后就会拥有一亿倍以上的太阳质量，它会变成一个“大胖子”，从而成为巨大的黑洞。以类星体的能量来说，如此规模的质量附着是必不可少的，但是这种模型也不能完全自圆其说。考虑到一般的宇宙模型，以这种机理形成的黑洞的数目比星系的数目要少得多。因此，在理论上，形成巨大黑洞的确切过程应当说仍未明了。
巨大黑洞的起源之谜直到今天仍包裹在重重迷雾之中。黑洞是如何越变越大的，巨大黑洞与星系的诞生和演化又具有怎样的关系，需要解释的疑问还很多。
※ 黑洞可能占宇宙能量之半
科学家发表的一篇报告中指出，黑洞这种看不见的宇宙坟场所释放的能量可能高达宇宙诞生以来所有总量总和的一半，但这一理论还需要进一步的验证。
多年来，天文学家猜测黑洞会辐射能量，但其量无法与恒星相比。然而最新的研究发现，其实黑洞所辐射的能量可与恒星相匹敌。
科学家们认为，如果以可见光的宇宙来看，似乎宇宙中大部分能量都来自恒星。但新的研究发现，隐藏在尘埃与气体背后的辐射能量也相当巨大，而这些能量有可能是来自黑洞。但因为黑洞是“隐形”的，而且它的种类也相当多，所以科学家们对黑洞所具备的能量知之甚少。超巨质量黑洞可达太阳质量的一百万、甚至十亿倍，但体积却只有太阳系大小。当气体被吸进黑洞时，会达到极高的速度并产生巨大的能量。从这些高温、高速气体所辐射出来的巨大能量，波长范围涵盖可见光至X射线，但其可见光辐射直到最近才被观测到，所以对黑洞所具有能量的测定还将是一个长期的过程。
黑洞的真面目
天文学家通过观测发现，在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域，在这一区域存在着很奇异的天文现象。比如说，该区域有很强的磁场和引力，并不断吞噬大量的星际物质。一些物质在它附近运行的轨迹会发生变化，并且在它周围形成圆形的气体尘埃环。而且，该区域有很大的能量，可以发出极强的各类射电辐射。由于它极大的引力作用，光线在它附近也会发生弯曲变化。
的确，通过观测到的大量间接征兆可以证实它的存在，却不能直接看到它。于是一些天文学家想象它是一种恒星坍塌收缩后质量、密度很大的暗天体，物理学家惠勒给它取了一个有趣的名字--“黑洞”。
在进入宇航时代的今天，世界各国都已拥有各种先进的天文观测设备。天文观测已触及到距地球100亿光年以外的遥远天体，从河外星系到宇宙尘埃都可以一览无余，甚至像几万千米外一支小蜡烛那么微弱的光也能观测到。而唯独对黑洞却无能为力，确实有些不合逻辑。如果它真是一种质量、密度很大且磁场、引力极强的“天体”，为什么至今看不到它的庐山真面目呢？
原因很简单，黑洞并不是一种实体星球，而是宇宙天体运动时产生的各种“磁场旋涡”现象。它的能量、射线辐射主要都是由磁场引力作用产生的，因为它的构成物质密度非常稀薄，光波发射极其微弱，所以根本无法在远距离用光学仪器观察到它的形状。
设想如果黑洞是一种物质构成密度非常大的“天体”，那么，在黑洞与物质密度相对极小的宇宙空间两者应该是有分界面的。根据光的反射、折射原理，当光投射在两种物质的分界面时会出现反射和折射现象出现，这一点已经从宇宙中所有不发光天体都能够反光得到证实，所以，从黑洞不能反射光线这一点可以说明黑洞虽然有很强的吸引力，但是它的物质构成密度非常稀薄，还不足以达到反射光线的程度，而并不是光线由于被它吸引无法脱离而不能反射。当光线与它相遇时，只能是穿它而过了，没有明显的光反射和折射现象，因此就无法通过光学观测直接看到它的形状，而只能用其他的观测方式，通过黑洞急速旋转运动中产生的极强各类射电辐射来证实它的存在。
黑洞现象的产生不是偶然的，是在自然规律内物质循环演变过程中一个重要的环节。整个自然界由不断运动着的物质所组成，绝对静止的物质是不存在的，物质运动必然会产生磁场，天体和磁场是不可分割的整体，只要天体存在，它周围就一定有磁场存在。各类物质结构由于运动方向的不同，运动速度的差异，会产生无数大小不一、强弱不同的磁场旋涡，这种磁场旋涡就是神秘的黑洞。
有两个重要因素决定物质能量的大小：一是物质的质量，二是物质的运动速度。由于磁场具有力和能的特征，所以黑洞虽然构成物质密度很小，但因为它有极快的旋转运动速度，当组成它的物质凝聚向一个方向作有序运动时，便产生很大的能量和极强的引力，宇宙中一些分散的呈气态的氢、氧类物质和呈固态的硅、铁类尘埃物质，受黑洞吸引力的作用，在黑洞附近运动方向发生变化，向其中心高速旋进，会形成围绕黑洞中心运动的圆形气体尘埃环。这种黑洞虽然不能直观地看到，但可以通过它向外发出的各类射线辐射现象提示它的形态。媒体曾经报道，哈勃望远镜已拍摄到黑洞周围边缘呈翘曲状的尘埃圆盘，这就更形象地证实了黑洞的旋涡性质和真实形态以及旋涡多呈漏斗状的特点。
黑洞是宇宙中物质运动的产物，它的巨大能量和引力主要来自物质急速运动产生的磁场，黑洞中心是外界物质不易进入、有形物质极少的区域。所以，在黑洞的中心都是空白区域，因为它对周围物质的吸引力在各方向基本是均匀的，一般黑洞周围物质运动的轨迹都是圆形旋涡状。由于黑洞物质分布密度的均匀，周围还会伸出一些旋臂，造成同方向辐射强弱程度不同的射线脉冲现象。
在黑洞引力的积聚过程中，物质的数量和密度不断增加，磁场旋涡的范围会相应增大，能量和引力明显加强，又会吸引更多的物质，就像滚雪球一样。当黑洞周围物质达到相当的体积和密度时，对光的反射、折射作用逐步增强，到了一定程度便发展成为可以通过光学望远镜直接观察到的有形天体--“行星状星云”。这种初期的有形天体多呈环状，它的构成物质相对仍很稀薄，所以，形状非常模糊，但随着“星云”的体积不断膨胀，“星云”便开始了它几十亿年以上向“恒星”发展的演变进程。
宇宙中所有天体的存在形式和演变过程都是由自然规律所决定的，黑洞也不例外。一旦我们通过表面现象揭示它的本质和与自然规律的内在联系，“黑洞”这种奇异天象就不再神秘了。
黑洞零距离接触
我们已经知道黑洞的存在，这些引人入胜的天体位置多在许多星系的中心。但是因为它的独特“个性”，研究者要推断它们的存在，必须依靠两种间接的论证路线。首先，靠近星系中心，恒星运动得极快，以致必须有一种巨大质量--大到相当于10亿个太阳的引力拉住它们，否则它们就会飞走。具有如此大质量的东西，一定是极其紧密的，除了黑洞别无选择。其次，许多星系中心和双星系统以极大的速度喷涌出辐射和物质，它们一定包含着非常高效的能量机构。从理论上说，最高效的就是黑洞。接下来，我们具体看一下黑洞的各种特性。
※ 浓密和稀薄
黑洞之所以成为如此高效的机器，是由它们的强大吸引力使然。黑洞的边界是这样一个表面：没有什么东西能从那里逃出，即使它是以光速运动。接近黑洞的物体以相应的高速度被拉向边界，途中它们可能跟别的碎片相碰，并且在碰撞过程中，物体在靠近黑洞的地方变热。
因为物体正以接近于光速的高速度运动，根据质量守恒定律，它转换成热的动能类似于它们静止时质量的固有能量。由于物体要返回远离黑洞的起始点需要让它的相当一部分质量转换成能量，在这个意义上，黑洞把静止质量转换成了热量。
不过黑洞不能以任意快的速率旋转，一旦超过某一最大速率，黑洞表面就不再存在。黑洞以接近于最大可能的速度旋转时，就会把42％的陨落物体质量转换成能量。相反，静止的黑洞只能支配6％的陨落物体。
如果环绕黑洞的粒子能够分享它们的能量，那么陨落物质可以达到难以想象的温度。刚好在边界之外的质子的平均温度，相当于它的许多质量转换成能量--大约1013摄氏度。在这样高的温度下，物质会发出很强的伽马射线。但是尽管质子易于变热，却不善于辐射能量。它们宁可在碰撞中把能量转换成别的放射体，比如电子，电子放出能量较低的X射线，因此天文学家会看到从一个浓密的电子区域里流出X射线。
事实上，那正好是天文学家在X射线双星系统中所观察到的。天空中最亮的X射线源被认为是由其轨道围绕着看不见的物体的普通恒星所组成的。其中有一些是连续辐射的，另有一些称做X射线瞬变的，只有在几个月里才能看到一回，它们在静止状态中耗去大部分寿命，即使放出了X射线，也少得可怜。
※ 取脉冲
黑洞的论证也适用于中子星。虽然中子星不像黑洞那样功率强大，但仍不失为是“体魄强健”的机体。靠近中子星的物体能以一半的光速碰撞中子星的表面，从而转换为能量，转换的效率约为10％，与典型的黑洞效率相差不多。
天文学家当然知道许多双星系统中的紧密物体并非黑洞。像单个脉冲星一样，双星中的射电脉冲星也被认为是快速旋转的，旋转使得中子星磁化。黑洞不能有磁场，它们近乎无特征物体，不能像在脉冲星上观察到的那样产生有规律的脉冲。与此相似，X射线脉冲星也不是黑洞。任何有规律的、稳定的脉动都排除了黑洞存在的可能。即使是不规则的X射线爆发也应该是中子星，因为它提供了可以积聚物质的表面，并不时地产生爆炸。然而反过来却是不正确的--没有脉冲或爆发并不意味着就是黑洞。
※ 抵抗引力
中子星的密度很大，以致电子衰退都不能抵抗引力。原子受到压力，质子和电子紧密结合成中子，原子核就消失了，原子结果成为中子球。这些粒子不能都占据相同的能级，所以堆积起来产生向外的压力。
对衰退核物质的性质，我们知道的不多。因为中子间的强相互作用必须考虑进去。因此研究者搞不清中子星的最大质量，虽然用简单的论证可以弄清其绝对质量。
衰退恒星中引力的拉牵随质量增大而增大，要抵抗这种增强了的拉牵力量，物质必须更加浓密。超过某一临界质量，它的浓密就增长得比光速还要快。这违反相对论的基本原理。这个临界质量大约是太阳质量的6倍。按照美国、法国、日本的专门小组更详细的计算，最大质量实际上低于3个太阳质量，已知的中子星质量决不会超过2个太阳质量。
通过排除法知道，天文学家所称的黑洞或者不大精密的称作黑洞候选物的“嫌疑犯”，都是质量大于约3个太阳质量的精密物体。在双星系统中，恒星速度结合轨道运动的开普敦定律，能够为星体质量确定一个较低限。天文学家现在已经知道七颗X射线瞬变双星，这里的紧密物体无疑满足这个黑洞判据。再加几个附加假设，他们已经估算出这些黑洞的真正质量在4-12个太阳质量间变化。
如果能证明另外一个为中子星所不具备的特性--黑洞没有坚硬的表面，那么把这些物体辨认为黑洞就更加可靠了。事件视界就是一个物质不能返回的界面，无论什么东西掉入这个界面，都会从我们的宇宙中永远消失。
如果有一滴等离子体掉进黑洞，由于没有足够的的时间让它辐射能量，热量和物质就一起被拉了进去。它的热量决不会让遥远的观察者观察到。它将“平流”通过视界，从此消失。这种损失并不违反质能守恒定律，因为热能不会同黑洞质量混合，但是它会大大减少黑洞机器的视效率。相比之下，若是热等离子体掉到中子星上，它的所有热能最终会辐射出来。
※ 向下流入
物质骤然向紧密物体落下来，并不一直掉进紧密物体中去。由于角动量守恒，它落入大体上为圆形的轨道。只有在有摩擦力时，它才会从那里掉下去。同时，摩擦力还要使增长气体升热。如果气体能有效地冷却下来，它就会失去轨道能，形成平而薄的结构--一个增长盘。目前，在许多双星系统中已经观察到这样的盘。但是如果它有ADAF时，冷却无效，物质将近乎球形。
有一类双星系统叫静止态瞬变现象，看起来包含着双组分增长盘。这些系统大部分时间在静止态中度过。从静止态中观察到的大部分微弱辐射是由ADAF放出来的，它们偶尔放出一辐射的强爆发。因为ADAF内在的稳定性，这些突然爆发一定是在外盘中触发的。
1996年4月20日，一个天文学家组正在观察X射线瞬变GROJl655-40。看起来好像观察出了毛病，但大家立刻就明白了，他们捕捉到了一个非常罕见的事件--一次突然爆发。真是幸运，在接下来的五天里，系统的可见光亮度增大了，但X射线仍然检测不到。
到了第六天，X射线开始放射。正如斯特累斯堡天文台的J-M·哈米来、曼克林托克、纳拉扬所证明的那样，延期恰好是我们期望于双组分增长流的。外盘远离黑洞，放射的是光而不是X射线。这样，当一次突然爆发开始时，只看到可见光波长。接下去，物质更急速地向黑洞扩散，稀薄的ADAF区域填充起来，直到开始放射X射线。观察结果是绚丽的，它是这个理论的意外证明。
天体物理中心的纳拉扬、曼克林托克和J.M·哈米来应用静止态X射线瞬变首次提出定量的判据，把坚硬表面物体和没有坚硬表面的物体区别开来。随后，科学家提出一个不同的判据，它是基于这样的事实：静止态中子星瞬变应当比以相同速率增长的黑洞亮。虽然增长速率不能直接测量，但轨道周期却能充当代理人，因为两种周期相同的物体应该以大体相同的速率吞噬物质。综上所述，研究者们期望黑洞系统比相同轨道周期的中子星暗淡。由于这种系统的轨道周期只有少量为人所知，所以所期望的区别至今还没有建立起来。即便如此，对于任何给定的轨道周期，已被确认了的黑洞的确比中子星暗淡。
虽然最近的工作在简单ADAF模型上有一些麻烦，因为它不考虑外流量，然而更一般的模型仍然要求黑洞的存在以重现观察结果，流入黑洞的模型仍然是非常活跃的研究领域。总之，过于厚重以致不能是中子星的物体，现在可以把它从黑洞候选物目录中挪到被确证了的黑洞上去。即将得到的由轨道X射线天文台提供的观察结果应当加入这个清单。黑洞也许还是黑的，但是它们不再能在伪装下藏匿起来，因为我们正在学会如何撩开它们的面纱。
追寻黑洞的家园
黑洞深藏于星空的何处？我们如何揭开它神秘的面纱？一般人能用小型望远镜追寻这种宇宙怪兽的家园吗？
※ 神秘的天体
浩瀚的宇宙高深莫测，无奇不有，其中最玄妙的天体莫过于黑洞。这种怪物比林海中的老虎更凶狠，不管是什么东西，一旦进入它的势力范围，都会被吞吃掉，连骨头也不会吐出来，而且它还穿上了隐身衣，谁也看不见它，即使你用强光照射，用雷达探测，仍然探寻不到它的踪迹。
如果将宇宙空间想象成一张平铺的悬空的有弹性的不破大纸，四角用线拉住，那么任何放在上面的物体都会带有凹痕，物体愈重，凹痕就会愈深。如果一个物体的重量不变，体积很小，所有重量都集中在一小块区域内，凹痕就很深。假如将地球放在上面，那只有浅浅的凹痕。太阳会稍深一些，但是，像黑洞这样超高密度的既小又极重的天体就会带来极深极深的凹洞。
宇宙中不仅有大于3个太阳质量的恒星级黑洞，还有更大的黑洞。我们都知道地球与其他行星在绕太阳公转，而太阳又带着九大行星在银河系公转。整个银河系有着1000多亿颗恒星，它们是太阳的“兄弟姐妹”。天文学家根据设在夏威夷的天文望远镜四年的观测照片推测，在银河系的中心有一个大黑洞，它的质量为260万个太阳质量。仰望银河，这个大黑洞位于星空的何方？离我们有多远呢？它位于人马星座A‘的地方，离我们地球有26000光年的距离。由于在银河系中心与地球之间有大量的星际尘埃，所以人们难以用普通望远镜看到银河系的中心，只好望河兴叹了。
其实银河系中心这个大黑洞还算不上宇宙中的“巨洞”，在银河系以外还有上千亿个银河系的“兄弟姐妹”，它们被称为星系，在其他星系中还会有巨大的黑洞。除了巨型黑洞外，还会有微型黑洞。它只有一万亿分之一的毫米大小，相当于最小的氢原子中的细小原子核大小，连电子显微镜也无法找到，然而它却比一座大山重，而这也正说明了宇宙的神奇所在。
※ 探寻“巨兽”之家--M87
既然连光线也没本事从黑洞中逃出来，那么天文学家怎么在茫茫的太空中去“捕捉”这种身穿隐身衣的“怪兽”呢？天文学家想出了一个巧妙的办法，就是注意当黑洞“伸出黑手”去捕捉和吞食其他星星时，便能从黑洞四周的“蛛丝马迹”中抓住这双黑手，从而“捕捉住”这“怪兽”。
1994年，天文学家用最强的哈勃太空望远镜对准了名为M87的星系。在这个星系中心发现了一个盘状的物质，它旋转的速度高达每小时160万千米，而且盘中心的范围相当小，从盘的旋转速度可以推算出它中心的引力和质量，它的质量应该和30亿颗太阳的质量差不多。在如此小的范围内有如此大的质量，目前唯一能解释的就是--它是黑洞。
进一步的研究表明，这个宇宙“巨兽”已吞食了20亿颗相当于太阳质量的恒星。
M87星系位于室女星座，室女星座是春季星空的主要星座之一，位于狮子星座的东南方。M87星系是星系之王，是现在已经知道的质量最大的星系，它又是一个活动星系，亮度为9等星。用100毫米口径的望远镜（放大倍数为10倍左右）可以观测它，它是呈似蒲公英状的星云状暗斑。
同时，需要提醒的是，观测河外星系应注意以下几点：
①观测应该在完全黑暗中进行，没有月光、灯光的干扰。
②眼睛应休息好，并完全适应黑暗。
③应在目标仰角较高时观测。
④最好在有经验的人指导下，耐心寻找。
⑤注意安全与保暖。
观测到M87星系，就是看到这个巨型黑洞的家园。当然，要想看到M87星系中心绕黑洞旋转的盘状物，这决非普通望远镜力所能及的，毕竟M87星系离我们的地球有5000万光年之遥。
2000年对黑洞的搜寻和研究已达到了高潮。夏天，得克萨斯州大学的天文学家宣称，他们已发现了8个新的巨型黑洞，使人类已知的黑洞数目增至33个。
右图为幻想在M87附近的天体上看见的夜空，图中心的闪光亮点是正在“进食”的黑洞，而这种景象的出现也说明这颗天体不久将会被黑洞“吞掉”。
※ 躲在北斗星旁的“中型怪兽”
2000年9月，天文学家对黑洞的搜寻又取得了新的突破，科学家借助于1999年发射的“钱德拉”X射线探测卫星，在名为M82的星系中发现了一个中型黑洞，这样的中型黑洞还是首次被发现。哈佛-史密森天体物理中心的天文学家安德烈娅·普雷斯维奇指出，“钱德拉”X射线卫星是在观察离M82星系中心600光年远的“极明亮”天体时发现这个新型天体的。这个极明亮天体比我们银河系任何一个X射线源都要强100倍以上，它在3个月的时间内，亮度增加了6倍，而且其X射线强度以10分钟左右的周期闪烁、变亮、变暗、再变亮……
M82是著名的活动星系，亮度为8.5星等，它与另一个较亮星系M81（其亮度为7.0星等）相依相伴，出现在大熊星座，也就是在北斗七星附近的星空中。用7×50的双筒镜可以同时看到这两个星系，其中M81比M82要大一些。当然，如果用口径100毫米以上的小型望远镜观测，会更清楚些。观测时注意事项与M87相同。同样，我们用普通望远镜只能看到这个中型怪兽的家园，毕竟M82星系离开我们也有1200万光年之遥。
那么，这种新型的中型黑洞又是怎么形成的呢？它在那里又正在“导演”什么有声有色的“话剧”呢？有的天文学家认为可能是多颗恒星在晚年分别坍缩成小型黑洞后，再合并成相当于500个太阳质量的中型黑洞。
宇宙的奥秘无穷，正吸引着一代又一代有志者的孜孜探索。今天我们举起小型望远镜瞭望黑洞的家园，明天我们将加入专业天文学家的行列，遥控X射线卫星，揭开黑洞的奥秘，后天又将利用黑洞的强大能源，设计星际发电站，让这些“怪兽”为全人类谋福利。
远道而来的太阳风暴（1）
1989年3月，加拿大魁北克省的电力突然全面中断，持续时间长达9个小时。令人惊讶的是，这次事件的“罪魁祸首”竟是太阳。事后人们才知道，是一次莽撞的太阳风暴跟人类开了个不小的玩笑。
如果以能量计算，任何一次太阳风暴都像是挣脱地狱的魔鬼。它从炽热的太阳身上逃逸出来，挟带着数量惊人的X射线、等离子电荷和巨大磁场，穿越了几百万公里的空间路程，向着人类居住的地球扑来。幸运的是，它们大多数都消失在漫无目的的旅程中，只有很少一部分能到达地球，而到达地球中的一部分，又被厚厚的大气层挡在地球之外，能够穿透大气层并对人类产生影响的就只是极少数。但正是这样的极少数却造成了像1989年的魁北克事件这样的重大事故，给人类以灾难性的影响。这些射线和带电离子无情地轰击地球，就像来自洪荒远古的猛兽恣意蹂躏弱小的动物。有关记录表明，这些不速之客在人类历史上其实早就留下不少“劣迹”，只不过最近才更多地引起人们注意罢了。
科学研究和有力的事实证明，太阳风暴的强大辐射不仅威胁到暴露在太空中的宇航员（太阳活动使宇航员遭受的辐射剂量相当于作几百次X射线胸部透视）和卫星，甚至能穿透地球的大气层，扰乱地球磁场，进而影响人类的生活。根据科学家的观测，这种情况往往发生在太阳活动最活跃的时间段。当太阳活动进入活跃期，就会使手机等无线电通讯、飞机和船只的导航以及电力供应受到严重的干扰，甚至发生中断，人的大脑也将受到各种辐射的损伤。在臭氧层减少的地区，这种影响的表现尤为明显。
除太阳风暴之外，三种太阳现象：冕洞、太阳耀斑（亦称色球爆发）和日冕喷射，对太空气象的影响也至关重要，对人类的生存也构成严重的威胁。
冕洞是日冕表面温度较低的部分，在X光射线或紫外线下看起来比周围的地带要暗一些，就像是一个个的黑洞。随着太阳自转而旋转的冕洞如同草地上浇水的水龙头，把太阳内部爆发产生的原子流抛向太空，而其中的一部分会撞击地球的磁场，使得平时被地磁场紧紧束缚的带电粒子四散逃逸，从而引起地球地磁扰乱现象。
太阳耀斑是色球层中的能量爆发，它挟带着强大的X射线、紫外线和带电粒子轰击着整个太空。在太阳最活跃的时间段里，它的威力将比相对平静的时期强大1000倍。首先到达地球的是X射线和紫外线，它们轰击地球上层大气，产生电离现象，低能电子包围着太空中的宇宙飞船和人造卫星，而静电放射很可能损害精密电子仪器。射线袭击20分钟后，高能质子和强力原子接踵而至，它们的能量比平常的太阳风要强大几百万倍。“当它的威力发挥到极至的瞬间，任何飞行在空中的物体都处于极度危险中——连超人也不例外。”美国国家海洋与大气局太空环境中心副局长荣·茨威格说。
在这三种太阳现象中，日冕喷射最能引发狂暴的太空气象。通过设置在探测卫星上的广角光谱日冕观测仪，我们看到的日冕喷射就像是太阳顽皮的嘴里吹出的明亮气泡，谁能想到它的威力是那样令人颤抖呢？包含着几百万吨的太阳物质和一部分太阳磁场，狂野地冲向太空。它逃出太阳的羁绊几天后便会粗野地闯入地球，“所有的地狱出口都将大开”，一位研究者不无夸张地形容它们到来后的灾难。巨大的冲击可能强烈地扭曲地磁场，产生被称为“杀手”的电子湍流，它们的穿透力不但能钻入卫星内部造成永久性破坏，甚至可以切断电压调整器和电路传送，造成地面电力系统的全面崩溃——1989年的魁北克事件已经给了我们活生生的例证。
根据一些科学家的调查，太阳活动对人类的影响范围不单是我们上面提到的无线通信、电力系统等，更涉及到地球的气候、疾病的传播等等重大问题。当太阳活动极大年到来时，这一切都将更为引人注目。
我们已经知道，太阳风暴是漫游在广袤太空中的“游侠”，平时很少光顾地球。但是，在太阳活动极大年中，太阳风暴袭击地球的频率是平常的几倍，通常一星期就发生几次。尽管其中大部分都不为人知地悄悄消逝在空中，不会产生什么重大影响，但如果发生大能量的冲击，很可能造成严重的后果，甚至比1989年魁北克事件更具破坏力。正因为如此，天体物理学家们比往常更紧张地工作着。通过巨型天文望远镜和探测卫星，他们从每一个可能出现太阳风暴的角度观测着无垠的太空，时刻警惕着这些可能到来的“侵入者”。
“如果能提前——哪怕是一个小时——预报太阳风暴的到来并加以警告，人类受太阳风暴影响而造成的损害就能降低到尽可能低的程度。”科学家们如是说。
尽管目前太空气象预报的水平只相当于1960年的地面天气预报水平，但30多年来，太空环境中心的研究人员在24小时预报太阳风暴爆发的工作上取得了很大的进展。这种爆发通常是由于太阳内部一向受压抑的磁场力被突然释放而产生的，对太空气象的影响至关重要。但最可靠的太阳风暴警告预报时间只有一个小时：当从太阳放射出的电离云经过设置在太空中的太阳探测卫星时，我们才能得到准确的信息。这颗探测卫星离地球150万公里，太阳冲击波只需一小时就能越过这段对我们来说遥远至极的距离，很快到达地球。而在一个小时内，要把警告信息传遍全球，实在令人有点措手不及。
国家航空和宇宙航行局计划把一颗新型探测卫星送上太空，其目的是追踪记录从太阳到地球的风暴轨迹。同时，他们还将与能源部等部门通力合作，把新型器材运送上气象卫星以搜集预报太空气象的信息，力争在十年内达到准确预报太空气象的水平。要在准确的基础上进行全面的太空气象预报，正如专家所言，我们还有很长的路要走。
对于生活在太阳底下的人类来说，当我们的思绪偶然从琐碎的日常生活转向广袤的太空和炽热的太阳时，是不是会有一种特别的感受袭上心头？而想想有一天跟我们朝夕相伴的太阳竟会是给我们带来灾难的瘟神，那是怎样一种心情。
※ 太阳概说
太阳是太阳系的中心天体，是太阳系里唯一的一颗恒星，也是离地球最近的一颗恒星。太阳位于银河系的对称平面附近，距离银河系的中心约33000光年，在银道面以北约26光年。它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转，另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。太阳的直径为139.2万千米，是地球的109倍；太阳的体积为141亿亿立方千米，是地球的130万倍；太阳的质量约为2000亿亿亿吨，是地球的33万倍。它集中了太阳系99.865％的质量，是个绝对至高无上的“国王”。然而，在宇宙中，它还只是一颗质量中等的普通恒星。
太阳是一个炽热的气体星球，没有固体的星体或核心。太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层，其能量的99％是由中心的核反应区的热核反应产生的。太阳中心的密度和温度极高，其主要成分是氢（质量约占71％）与氦（质量约占27％）。太阳的大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。
※ 太阳的结构
光球层厚约5000千米，我们所见到的太阳可见光，几乎全是由光球发出的。光球表面存在着不随时间变化、均匀分布的米粒状气团，它们呈激烈的起伏运动，是从对流层上升到光球的热气团，称为米粒组织。另外，还有超米粒组织，其直径与寿命要大得多。在光球处还分布着太阳黑子和光斑，偶尔还会出现白光耀斑。
太阳黑子是太阳表面较暗处，因温度较周围低，所以呈黑色。太阳黑子实际上是具有强磁场的低温旋涡，因此，当太阳黑子出现时，地球磁场必然会受其干扰。太阳黑子出现的数目呈规律性循环，约11年为一个周期，而黑子出现最多的年份称为“太阳活跃年”。
远道而来的太阳风暴（2）
从光球表面到2000千米高度为色球层，它得在日全食时用色球望远镜才能观测到。在色球层有谱斑、暗条和日珥，还时常发生剧烈的耀斑活动。色球层厚约8000千米。太阳具有反常增温现象，从光球顶部到色球顶部再到日冕区，温度不断陡升。色球层有出现在日轮边缘的针状物，它们不断产生与消失，寿命一般只有10分钟。色球上经常出现一些暗的“飘带”，被称为暗条。当它转到日面边缘时，有时像一只耳朵，有时好像腾起的火焰，人们俗称它为日珥。日珥的形态千变万化，可分为宁静日珥、活动日珥和爆发日珥。日珥的平均寿命约为五分钟。日珥在日面上的投影称为暗条。在色球与日冕之间有时会突然发生剧烈的爆发现象，称为耀斑。耀斑常发生在黑子群附近。耀斑发生时，会释放巨大的能量，其巨大的能量来自磁场。
下图为1973年12月一个巨大的日珥跨越日面588，000千米时的情景。
※ 太阳日冕层
色球层之外为日冕层，它温度极高，延伸到几倍甚至几十倍太阳半径外。日冕物质非常稀薄，但温度非常高，可达200万摄氏度以上。日冕也只有在日全食时才可以观测到。在太阳活动的极大年，日冕接近于圆形。在太阳活动的宁静年，日冕则呈椭圆形。日冕中有大片不规则的暗黑区域，叫做冕洞。冕洞是高速太阳风的重要源泉，是日冕中气体密度较低的区域。冕洞分为三种：极区冕洞，孤立冕洞，延伸冕洞。
日冕表面的高温使气体获得克服太阳引力的动能，形成不断发射的较稳定粒子流，称为太阳风。当太阳上有强烈爆发和日冕物质抛射时，太阳风携带着的强大等离子流可能到达地球极区。这时，地球两极会出现极光。极光的形态千变万化。发生在日冕的耀斑叫X射线耀斑，它直接引起地球电离层骚扰，从而影响地球短波通讯。
※ 太阳风暴：太阳打喷嚏
太阳风暴主要由太阳表面释放出的气体和带电粒子流引起。这些粒子携带的能量惊人，通常会以每小时几百万公里的速度向地球袭来，其势如超高速行进的列车。由于太阳风暴中的气团主要内容是带电等离子体，并以每小时150万到300万公里的速度闯入太空，因此，它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时，将影响通讯、威胁卫星、破坏臭氧层。
科学家形象地把太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”。太阳的活动对地球至关重要，因而太阳一打“喷嚏”，地球就会患上轻重不同的“感冒”。那么，太阳的“喷嚏”会使地球患上什么样的“感冒”呢？
