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巨型陨石来袭,只有90天准备时间,你会怎么做?

宇宙解码  · 科学  · 1 年前

在阿拉伯半岛约旦安曼省,约旦河谷的下游,靠近河口地区,有一个距今数千年前的古遗址,具体的坐标在北纬31.84度,东经35.67度。


这个遗址出土了大量远古人类活动遗迹,包括城市废墟,以及下面埋藏的石器、青铜器和铁器。

阿拉伯半岛是非洲沟通欧洲和亚洲的大陆桥,数万年前,人类祖先从非洲走出必须经过这里。


在那个时代,这里地形平坦、植被茂密,有较为丰富的水资源,是人类最早定居的地区。

根据科学家的鉴定,这个古遗址从公元前5000年到公元前1300年,都是人类集中活动的区域。由于地震灾害、洪水灾害以及战乱,这个古遗址上所建立的城市,被多次毁灭,又被多次重建。其中一次,它突然性毁于莫名其妙的高温。

这遗址被称为Tall el-Hammam,很多考古学家和科学家认为,这就是《圣经》上记载的索多玛城遗址。根据《圣经》的记载,这座城市被天降硫磺与火毁灭。


科学家和考古学家对于遗址的发掘表明,3600年前来自空中的一个巨大爆炸,摧毁了该城。

高温、高压燃烧的证据。

考古学发现的第1个高温燃烧的证据,是在发现的几块6~7厘米宽的陶瓷碎片上,有熔化和烧结的痕迹。

铜在1083℃、铁在1535℃的时候会融化,但是陶瓷碎片的组成成分是黏土,黏土融化需要在2000℃的高温以上。


在当时的技术条件下,任何火焰都没有办法达到这个温度。

在烧灼地层上方几米高的上部发现了几个 后烧灼层,比青铜时代晚期公元前1400 年年轻了 300 年 。

烧灼层下方还埋有两个与地震相关的破坏层;一个可以追溯到青铜时代早期~公元前 3300 年,另一个可以追溯到青铜时代中期的~公元前 2100 年。


标记那些其他事件的地层并未显示被高温破坏,说明这些融化的陶瓷罐是在一次突发性事件中被融化的。

在大约公元前 1350 年的地层中,也就是在被高温事件破坏后大约300年,该地区已经进入铁器时代。在相应的地层中发现了大量投石机投出的巨石,这进一步说明该遗址被破坏以后重建,然而又被军事打击所摧毁。

极端高压的证据。

除此以外,科学家还在地层中发现了极端高压的痕迹~微粒金刚石。

在大块沉积物样本中,使用明场高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 进行检查显示小尺度碳结构,这些碳结构通常由少于24个原子组成。

分析透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAD)的图像,显示该结构中含有金刚石或类金刚石碳 ,代表在金刚石晶格中观察到的最小单元。


这些结构几乎与金刚石一样硬,并且在高达 1000~1200 °C 的温度下保持稳定。

像这样的微小金刚石单元需要在极高的压力下形成(通常为10万个大气压以上的超压)。

在天然状态下,这种微小的金刚石晶格单元也有分布,这是曾经的高温撞击事件,分散到自然界中的结果。

但是被高温破坏地层中的金刚石单元的丰度比一般的地层要高出3倍。

》融化的建筑材料证据。

融化整块的建筑材料以及夯筑层,需要高温持续一段时间,说明整个爆炸释放的热量巨大。

熔化的黏土材料与屋顶和上层地板有关,它们是使用跨越泥砖墙的大木梁建造。

熔化的屋顶黏土与灰烬、木炭、烧焦的梁和燃烧的纺织品混合,被压实在考古学地层中。

黏土层的表面被烧了1~5毫米。夯筑的黏土中,为了增加强度混入了植物纤维(稻草)。由于草细胞中含有大量的硅质成分,高温熔化的大多数印记还表现出硅质植物成分,包括薄壁组织细胞、气孔和硅纤维,它们都在高温下融合到屋顶黏土中。

划痕测试表明,植物印迹屋顶黏土的莫氏硬度介于 5.5(玻璃)和 7.0(石英)之间。


(a)为典型屋顶结构的剖视图。该层涉及放置在木梁上的树叶、稻草床上依次涂抹多层黏土,总厚度约 10 厘米或更多。

(b)秸秆焚烧后留下直径约 2 毫米的管状孔洞的熔化屋顶黏土碎片。

(c)艺术家的描绘,燃烧前伸出的稻草。

(d)秸秆埋入屋面黏土留下的洞的端视图。

(e)红色代表熔化的黏土基质,绿色代表由熔化的硅化秸秆形成的高硅玻璃,蓝色代表孔内部。

(f) 秸秆燃烧后留下的印记的侧视图。

(g) 显示不同材质的侧视图,颜色编码与前面的示例相同。

(h)叶片印记到黏土屋顶材料的图像,显示叶片的肋状结构。

(i) 同一块黏土的显微照片。

根据考古发掘,被这次天火毁灭还有城市中的8000个居民。

》毁灭性的力量来自于哪里?

根据科学家推测,一颗直径60米的流星在城市上空4千米彻底粉碎爆炸,巨大的动能全部转化为热能和压力。


陨石爆炸释放的能量相当于180颗投在广岛的核弹,中心火球直径达到1公里,温度高达30万℃,附近的地面被短时间烧烤到1850℃,爆炸同时产生了250公里每小时的狂风。这就是让索多玛城毁灭的天火。

爆炸投影点在索多玛城以西的位置,投影点以西还有另外一座繁华的城市~杰里科,它同样被爆炸所毁灭。


与这个爆炸相类似的是1908年发生在通古斯地区的陨石空爆。当时的爆炸摧毁了850平方英里森林,折断了8,000万棵树。

6,500万年前,一颗巨大的陨石撞击在墨西哥尤卡坦半岛,彻底终结了统治地球2亿年的恐龙。


随后哺乳动物兴起,最后诞生了人类。

相比较于漫长的地球成长史,人类的文明史实在是短暂,但这短暂的过程中人类仍然受到太空陨石的威胁。

公元1460年,明英宗天顺四年,庆阳县遭遇了一次罕见的大规模陨石灾,从天而降的陨石摧毁了县城,杀死了几万人。


2013年,俄罗斯车里雅宾斯克被一颗直径15米的陨石击中,所幸的是这个陨石在飞行过程中被一个神秘物体追尾,在空中解体。

但是掉落到地面的碎片仍然震碎了成千上百的窗户,造成了几百人受伤。如果这颗陨石直接击中地面,会制造出相当于50万吨TNT当量的爆炸。

有人说,这是外星人在帮助人类,当然我们不可能指望每一次陨石都会被这种神秘物质在空中击碎。

所以拯救人类,还需要靠人类自己。

潜在威胁地球的小行星多达2000颗。

其中有约150颗直径超过1公里。


按照动能公式,210吨的陨石以20km/s的速度飞行,其携带的动能为1万吨TNT。

这些陨石绝大部分会与地球擦肩而过,但是仍然有一部分会瞄准地球。

改变高速运动物体的飞行方向非常困难,因为这需要改变动量,而动量是等效转化物理量,因为它必须守恒。

要避免地球被陨石撞击,必须做到早发现、早准备、早改变,以人类目前的技术手段,可能要在撞击之前90天才是一个机会窗口。


这个撞击窗口包含两层含义,第一,精确计算陨石在引力场中的运行轨迹,否则将产生事与愿违的效果。

第二,使用某种动能撞击改变它的飞行方向。

相关的科幻影片中,曾经有两部是描写陨石撞击地球发生灾难的,其中一部是布鲁斯.威利斯领衔主演的《绝世天劫(陨石大冲撞)》,讲几个石油钻井工人把核弹送入陨石的内部把陨石炸碎。


但是这仍然会很危险,因为破碎的碎片有可能进入大气层,甚至可能由于碎片分布更广泛,造成更大的灾难。

比较安全的方案是使用火箭推进器,整体改变陨石的飞行轨迹。但是如何安装这些推进器,仍然有相当的难度。

假如有一天地球不得不直面灾难的时候,留给人类准备的时间大约有3个月,需要全人类的所有国家政府联合起来才能应对。


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