图为通古斯大爆炸地点示意图
1908年6月30日上午7时17分(UTC 零时17分)在俄罗斯西伯利亚埃文基自治区发生的大爆炸被称为通古斯大爆炸。
通古斯大爆炸发生于通古斯河附近、贝加尔湖西北方800公里处,北纬60.55度,东经101.57度。
通古斯大爆炸是一次威力巨大的爆炸,爆炸的威力相当于500枚原子弹或者几十颗氢弹同时爆炸,爆炸导致超过2150平方公里的6千万棵树被烧毁。
通古斯大爆炸与印度的死丘事件以及北京的天启大爆炸并称为世界三大自然之谜。
1908年6月30日,在俄罗斯帝国西伯利亚森林的通古斯河畔,突然爆发出一声巨响。
贝加尔湖西北方的当地人观察到一个巨大的火球划过天空,其亮度和太阳的亮度一样,数分钟之后,巨大的蘑菇云腾空而起,天空出现了强烈的白光,巨大的响声震耳欲聋。
据后面报道说,爆炸的同时欧洲的其他国家都发生了不同程度的影响,英国伦敦的许多点灯突然熄灭,陷入了一片黑暗;甚至远在大洋彼岸的美国都感觉到了大地的抖动。
图为通古斯大爆炸之后的场景
在爆炸发生之后,爆炸区域内的6千万棵树全部烧毁,人畜全部死亡,爆炸地区周边的很多植物和昆虫都发生了畸形的变异,专家认为这是核辐射造成的。
在爆炸发生的时期,正是俄国沙皇统治处于飘摇不定的时期,当时沙皇政府没有多余的精力去调查通古斯大爆炸。
一直到1921年,苏维埃政权派遣科学家到通古斯进行考察,当时他们给出的原因是陨石的撞击造成的通古斯大爆炸,但是由于当时的资金缺乏,调查队并没有找到陨石撞击的确切地点。
1927年,他们终于找到了爆炸地点,让他们惊讶的是并没有发现任何陨石坑。
他们发现,被烧焦的树横跨大约有50公里,树木全是向爆炸中心相反的方向倾倒。
之后的十年内,又派出了三只队伍进行考察,他们通过空照整个通古斯大爆炸区域,发现树木是以一个像蝴蝶的巨大形状倾倒,但是仍然没有在通古斯大爆炸的现场发现任何陨石坑。
五六十年代,前苏联多次派出考察队对通古斯大爆炸进行考察研究,一部分人认为这是核爆炸导致的,另外一部分人则认为这是陨石撞击导致的,但是始终没有有力的证据来证明谁对谁错。
当时人们都认为通古斯大爆炸是由于陨石的撞击导致的,但是在很长时间的考察中,人们并没有在通古斯大爆炸的现场找到任何关于陨石的证据。
人们把此次通古斯大爆炸和1945年美国在日本广岛投放原子弹的场景相结合,发现广岛爆炸后的场景和通古斯爆炸后的场景非常相似,那雷鸣般的爆炸声、冲天的火柱、蘑菇状的烟云,还有剧烈的地震、强大的冲击波和光辐射。
1946年,提出热核爆炸说的卡萨茨夫不仅肯定了通古斯大爆炸是一场核爆炸,更惊人的是,不久后他还第一次提出了这样一个大胆推测:通古斯大爆炸的神秘怪物是第一艘访问我们地球的太空飞船。
1965年,三位美国科学家提出,通古斯大爆炸事件可能是从太空降到地球来的一种反物质反陨石造成的。
他们在调查报告中说,当天,一个由反物质组成的陨石意外地闯入了地球并导致了这场灾难。
他们认为:半克反铁与半克铁相撞,就足以产生威力大于在广岛爆炸的那颗原子弹的破坏力。
第一位提出彗星撞击说的,是前苏联科学院院士彼得洛夫。
他认为引起通古斯大爆炸的,是一个来自太阳系遥远地方的由稀松的雪团组成的彗星。
当它以每小时4万公里的速度冲破地球表面的大气层时,由于摩擦产生了过热的气体。
这种气体一接触地面,就发生了相当于数颗原子弹破坏力的巨大冲击波,由于彗星很快便蒸发完了,所以地球上没有留下任何残骸作为物证。
1973年,美国得克萨斯大学的两位科学家杰克逊(Jackson)和赖安(Ryan)提出,通古斯大爆炸是由于一个小型的黑洞(约1023 kg)通过地球所引起的。
并且断定小型黑洞是在冰岛和纽芬兰岛之间大西洋某地穿过地球的。
但由于没有证据显示在黑洞穿出地球时发生的第二次爆炸,所以此假说没有被广泛接受。
而后来人们发现黑洞其实一直在向外发射出大量的X射线和射线。
根据史提芬威廉霍金所提出的理论,黑洞质量越小,蒸发越快。
这样小质量的黑洞早在到达地球以前就蒸发殆尽了。
飞碟说最早在1945年,由当时苏联的军事工程专家亚历山大卡萨茨夫提出。
他的灵感来源于二战中在日本爆炸的原子弹。
他觉得通古斯大爆炸中那雷鸣般的爆炸声,冲天的火柱,剧烈的地震,强大的冲击波和光辐射都和核爆非常相像。
于是他在1945年8月提出了核爆说。
主张通古斯大爆炸是一场核爆。
进一步地,他在1946年大胆地提出这场核爆是由一艘访问地球的外星飞船所引起的。
当时在世界上有一位旷世奇才尼古拉特斯拉,他能够准确的将强大的交流电集中于某一个地区进行无线能量传输,尼古拉特斯拉能够让没有任何导线连接的灯泡神奇的发出光芒。
当时人们猜想,会不会是尼古拉特斯拉将粒子能量集中于通古斯地区,从而产生了通古斯大爆炸。
图为尼古拉特斯拉
后来经过研究发现,通古斯大爆炸所在地区所在纬度与特斯拉的电塔所在纬度相同。
但实际上,电塔建造地纽约长岛和科罗拉多与通古斯在纬度上并不接近。
此外,远距离无线电力传输的定向性很差,所以利用它实现远距离精确打击很困难,而且由于无线电能传输的弥散性,以当时的技术水平,即使沃登克里弗塔曾瞄准通古斯大爆炸地区发射过高聚能电磁波,也无法以可观的能量到达远在一万千米以外的俄罗斯。
当时对于通古斯大爆炸的成因都很多不同的观点,通古斯大爆炸之谜依旧没有解开,但是通过现代的高科技分析,人们发现了通古斯大爆炸的秘密,从分析通古斯大爆炸的现场特征时,最大的疑点就是爆炸点特别巨大、分散,但却找不到造型客体。
在各种物质中,能够来去不留痕迹的只有气体和液体。
但单纯的气体和液体,又无法冲击出有形体的地坑,因为地坑的形成需要坚硬的造型客体的印压。
那么,既有硬度、又易消失的物体就只能是冰体。
正如极地的冰层在高速旋转的钻头的摩擦下会发生爆炸,天外来的冰体在高速射入地球大气层时,遇到氧气也自然会发生爆炸。
冰核流星体也可以称之为冰彗星,可能来自银河系。
根据爆炸能量、声响范围,人们可以推算它的体积、质量及形态。
这个冰核流星体原来可能是球形,后来变成了管状,在改变了运行轨道后,进入了太阳系。
有人会问,在太空中,这个冰核流星体为什么不会自行爆炸呢?这主要是因为它的运行速度不够(没有重力加速度),而且还缺乏助燃的氧。
当它进入地球的引力范围时,就等于按动了定时引爆装置。
根据推测,这个冰核流星体的构成成分中应含有大量的氢元素或它的放射性核素氘、氚。
通古斯大爆炸对于当时的俄罗斯人民来说是非常悲痛的,他们认为这是上天对他们的惩罚.从通古斯地区现场的情况来看,冰彗星撞击的成因几率是非常高的。
同时人们对于外星人飞船飞碟等撞击或者核爆的成因也非常赞同,但是从古至今,人们是否真正的有证据证明这些外来生物的存在,答案是没有。
我们只能用科学的角度去解释这些可观的问题,这样的撞击是否会再次发生在我们身上,人类应该用怎样的方法去回避解决这些可能存在的问题才是我们应该要关注的。
在它到来前夕,我来给大家介绍一下观测流星雨的方法和需要注意的地方。
流星雨的成因 当彗星进入太阳系内部,受这颗恒星巨大的引力和辐射影响喷发出的尘埃物质会遗撒在轨道附近。
如果地球在绕太阳公转过程中穿过了这些物质团,微小的碎石块就会在短时间进入大气层,摩擦发光,形成许多流星。
这种现象就是流星雨,英文为meteorshower。
其实流星雨这个中文翻译并不好,容易让人想象成真的会有很多流星同时出现,实际上大多数的流星雨流量都很小。
而双子座流星雨就是众多流星雨中常年流量大且非常稳定的一个。
那么什么是“流量大”呢?我们通常用ZHR来定义流星雨的流量。
ZHR是Zenithalhourlyrate的缩写,直译为“每小时的天顶流量”,即假设辐射点在天顶,每小时全天能观测到的流星数。
当然,流星雨的辐射点很少会正好出现在天顶,因此ZHR只是一个理论上的流量值。
如果ZHR值为M,所在观测地点理论上能看到的群内流星数N与辐射点地平高度h有如下简单的关系: 也就是说辐射点地平高度越高,我们能观测到的流星数就越接近理论上的ZHR值。
辐射点如果不在地平线以上,我们是看不到这个流星雨的群内流星的。
因此我们在前半夜观测不到猎户座流星雨、狮子座流星雨等“后半夜”的流星雨。
那么双子座流星雨的ZHR大约是多少呢?答案是只有150左右。
也就是说,在12月中旬的凌晨2点左右,双子座流星雨辐射点最接近天顶的时候,我们每小时能看到60至80颗左右的群内流星,平均每分钟看到一颗左右。
可别嫌少,这已经是最适合大家观测的流星雨了。
最适合公众欣赏的双子座流星雨 接下来我们介绍一下双子座流星雨。
其实这个每年的天象“压轴大戏”从11月下旬就已经悄然拉开序幕,且活跃期可以一直持续到12月下旬,但流量峰值只出现在12月13日至14日。
它的辐射点位于黄道星座双子座的亮星北河二旁边。
双子座流星雨和一月初极大的象限仪流星雨,8月中旬极大的英仙座流星雨并成为北半球三大流星雨,因为它们的辐射点都位于北半天球,更适合北半球观测。
其中观测效果最好的要数双子座流星雨。
因为在其活跃期间,辐射点会在日落后不久就从东方升起,几乎整晚都能看到它的群内流星。
按前面所介绍的,双子座流星雨比较好的观测时段是在午夜前后。
双子座流星雨还有一个显著特征是明亮的火流星很多,这与产生它的尘埃成分和颗粒大小有关。
有研究表明,产生双子座流星雨尘埃团的母“彗星”其实是一颗编号为3200的小行星Phaethon,而这颗小行星很可能是一颗不再活跃的彗星。
双子座流星雨的流星体速度也比较慢,大约是35千米/秒,这是由尘埃团轨道和地球公转轨道夹角决定的。
流星体速度慢就意味着大多数流星的速度比较慢,相对更有利于照相观测。
今年双子座流星雨什么时候看?怎么看? 根据目前的预报,今年双子座流星雨的极大时刻是北京时间11月14日上午9时,显然这个时段并不适合我国观测。
对于大家来说,14日凌晨可能是相对比较理想的观测时间,当然ZHR应该达不到150。
当然今年双子座流星雨的观测还将面临“大月亮”的挑战。
本月13日恰巧也是农历十三,月相接近满月,而且位于金牛座天区内,距离辐射点很近。
不仅月明星稀,一些较暗的流星也将很难被观测到了。
说到流星雨的观测,其实并不需要什么特别专业的设备,特别是今年这样的月相,会让拍摄流星雨变得更加困难。
对于大多数人来说,最好的方式就是肉眼直接欣赏。
因为任何望远镜都会让你的视野变小,从而错过很多流星。
大家最好能找个远离城市光污染,并能确保安全的地方,躺在躺椅或者防潮垫上欣赏流星雨。
看流星雨也并不需要只盯着辐射点,在辐射点升得较高时,任何方向上你都有可能看到流星划过。
只不过双子座流星雨活跃期间我国大多数地方都已是隆冬时节,大家如果想长时间在户外观测流星雨就一定要注意保暖。
作者:北京天文馆研究馆员 李昕
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