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通古斯大爆炸

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通古斯大爆炸位置
庫列克於1927年考察爆炸地點時所拍攝的照片
攝於2006年的通古斯地區,顯示森林與生態已復甦完好

座標60°55′N 101°57′E / 60.917°N 101.950°E / 60.917; 101.950

通古斯大爆炸是1908年6月30日上午7時17分(UTC 零時17分)發生在現今俄羅斯西伯利亞埃文基自治區上空的爆炸事件。爆炸發生於通古斯河附近、貝加爾湖西北方800公里處,北緯60.55度,東經101.57度,當時估計爆炸威力相當於20百萬噸TNT炸藥,超過2,150平方公里內的8千萬棵樹焚毀倒下。

據報導,當天早上在貝加爾湖西北方的當地人觀察到一個巨大的火球劃過天空,其亮度和太陽相當,幾分鐘後,一道強光照亮了整個天空,稍後爆炸產生的衝擊波將附近650公里內的窗戶玻璃震碎,並且觀察到了蕈狀雲的現象,這個爆炸被橫跨歐亞大陸的地震監測點所記錄,其所造成的氣壓不穩定甚至由在當時英國剛被發明的氣壓自動記錄儀所偵測。在事發後數天內,亞洲歐洲的夜空呈現出暗紅色[1];有假說認為這是由於光線穿過在高緯度地區的極度低溫中形成的冰晶顆粒造成的,這種現象常在太空梭返回地球大氣時出現[2][3]。在美國史密松天體物理台威爾遜山天文台也觀察到大氣的透明度至少數個月有降低。

而如果這個物體再遲4小時37分撞擊地球,那麼這場爆炸將摧毀當時俄羅斯帝國的首都聖彼得堡,而不是人口稀少的通古斯地區,造成更大的人員傷亡。

歷史[編輯]

令人驚訝的是,當時只有很少的科學家對這個衝擊感到興趣,大概是因為通古斯地區過於偏遠。就算當時有任何對這地區的調查,那些記錄也很可能會在接下來混亂的時代——第一次世界大戰俄國革命俄國內戰中遺失。

現存對此地區最早的調查是事件發生幾乎20年後進行的。1927年,俄羅斯科學院礦物學家昂尼德·庫利克到達通古斯河地區,並在這個地區調查當時隕石撞擊的確切地點。他用隕石上的鐵可能有助於蘇聯發展工業的理由,說服蘇聯政府對科學調查隊給予資金。

庫列克在1927年時所見傾倒的樹,這時通古斯大爆炸已過了19年。

庫列克的調查隊在1927年終於找到爆炸地點。讓他們驚訝的是,沒有發現任何隕石坑。燒焦枯死的樹橫跨了大約50公里。少數靠近爆炸中心的樹沒有傾倒,它們的樹枝和樹皮則被脫去。傾倒的樹則是向爆炸中心相反的方向傾倒。

接下來10年,有另外3支隊伍被派到這一地區。庫列克發現一個小沼澤可能是隕石坑,但在排光其中的水後,他在底部發現一些樹木殘枝,所以確定那不是隕石坑。1938年,庫列克又找人來航拍整個區域,顯示樹是以一個像蝴蝶的巨大形狀傾倒,然而他仍然沒有發現任何隕石坑。

1950和1960年代的調查隊在這個地區發現了極小的玻璃球灑在土地上。化學分析顯示球內含有大量的—在隕石中常見的金屬,而且也確定它們是來自地球以外的。另外由根那迪·普列克哈洛夫(Gennady Plekhanov)所領導的研究隊發現並沒有輻射異常的跡象,這表示這並不是自然的核自爆現象。

1975年,以色列魏玆曼科學院的地震學家阿瑞·本-梅納海姆(Ari Ben-Menahem)分析了通古斯地震波的資料,認為爆炸的能量相當於1000枚投在廣島的原子彈,引起了天體物理學家的注意,近一步的模擬顯示小行星可能在10公里的高度就蒸發了,但不排除有1公尺直徑的碎片落下。1991年,義大利的探查隊前往通古斯勘查,找到了兩篇1960年代有關於距離爆炸地點8公里的契科湖(Lake Cheko)的論文,為這百年懸案帶來了一線新的曙光[4],答案可能就在契科湖底。

天體撞擊說[編輯]

隕星空中爆炸[編輯]

在科學界,比較常見的說法是一個隕星在大約離地6至10公里上空爆炸。

隕星通常是從外太空進入地球,速度通常可達每秒10公里。其在通過大氣層時摩擦所產生的十分巨大,大部分的隕星在到達地面時便已燃燒殆盡或爆炸。一個直徑10公尺的隕石可以產生約2萬噸左右的爆炸,相當於投在廣島原子彈威力。

從20世紀後半開始,對地球大氣層的監測讓人類開始注意千噸級隕石的空中爆炸。根據美國空軍國防支援計劃(Defense Support Program)的資料顯示,這種爆炸大約一年會發生一次。而類似通古斯那種大小的一千萬噸級的是非常罕見的;尤金·舒梅克博士估計這種大小的隕石大約300年才會發生一次。

2013年俄羅斯烏拉爾隕石雨事件為隕石爆炸說提供了強力佐證。比太陽還要明亮的火球,巨大的音爆,和在天空中留下長長的煙霧軌跡無不與通古斯卡巴大爆炸當時的記錄相符,只是在通古斯卡上空燃燒爆炸的隕石顯然要比2013年的大得多。

爆炸類型[編輯]

在通古斯爆炸時,在爆炸中心正下方的樹被脫去樹枝樹皮,而稍遠的樹則因為爆炸波而傾倒,這個現象也被在核試驗中發現。

1960年中期,蘇聯使用模型樹跟小型炸藥作實驗,尋找哪種爆炸方式可以產生像通古斯爆炸相似的蝴蝶型爆炸。實驗顯示這個物體是以大約與地面夾角30度、與北方夾角約115度接近地面,然後在空中爆炸。

彗星撞擊說[編輯]

在天體撞擊說的基礎上,由於至今未在地上發現隕石,所以通古斯天體的物質成份一直是個謎。在1930年,英國天文學者惠普爾(Francis John Welsh Whipple)指通古斯天體很可能是一個小彗星。由於彗星主要由冰與塵埃所組成,在撞擊爆炸後就已經蒸發殆盡,所以沒有留下一般石質天體會留下的隕石。而且,彗星說也解釋了為何通古斯大爆炸後周邊地區夜如白晝的現象,這可能是彗尾殘留在高空的冰、塵顆粒反射陽光照亮夜空的結果[5]。這一理論在1960年代也普遍獲得蘇聯的通古斯調查員所接受[5]

1978年,斯洛伐克天文學者克熱塞克Ľubor Kresák)提出,通古斯天體可能是來自短周期彗星恩克彗星的碎片。恩克彗星是6月至7月金牛座β流星雨的來源,而通古斯大爆炸的時間點正好處於該流星雨的高峰期[6],且該撞擊體的模擬撞擊方向與該流星群的軌道相吻合[5]。已知這類流星通常會在離地表十至數百公里的高空爆炸,這現象一直被軍事衛星所觀測[5]

其他假說[編輯]

作為20世紀最大的不解之謎之一的通古斯大爆炸,吸引了無數科學家的研究。因此便有了上百種的假說和解釋,但所有的這些假說都不能給所有的怪異現象作出完滿的解答。其中較為著名的理論解釋和假說有:

  • 尼古拉·特斯拉遠距離輸電實驗的假說
  • 上世紀20年代的隕石撞地說和隕石爆炸氣化學說
  • 1930年的彗星彗核爆炸學說
  • 1932年的宇宙塵埃與地球相撞說
  • 1934年的彗尾撞擊地球說
  • 1945年的外星宇宙飛船發生核爆炸說
  • 1946年的火星人飛船爆炸說
  • 1947年的反物質隕石湮滅說
  • 1959年的行星內核碎片撞地學說
  • 1961年的外星飛碟解體說
  • 1962年的流星引起地球電離層破壞學說
  • 1964年的外星智能文明利用宇宙雷射探測地球生命說
  • 1965年的外星雪人飛船入侵地球假說
  • 1966年白矮星的恆星超密度碎片隕落撞地假說
  • 1967年的自然閃電引起甲烷氣體爆炸說
  • 1968年易燃氣體爆炸及水分解說
  • 1969年宇宙間反物質彗星墜落說
  • 1993年再次出現了冰隕石墜落假說
  • 1995年出現了反物質進入地球大氣引起爆炸的假說
  • 1995年的碳球隕石撞地爆炸說
  • 1996年的小行星墜落說
  • 1996年的含量極高行星撞地學說

黑洞說[編輯]

1973年,美國德克薩斯大學的兩位科學家傑克遜(Jackson)和賴安(Ryan)提出,通古斯大爆炸是由於一個小型的黑洞(約1023 kg)通過地球所引起的。並且斷定小型黑洞是在冰島紐芬蘭島之間大西洋某地穿過地球的。但由於沒有證據顯示在黑洞穿出地球時發生的第二次爆炸,所以此假說沒有被廣泛接受。而後來人們發現黑洞其實一直在向外發射出大量的X射線γ射線。根據史提芬·威廉·霍金所提出的理論,黑洞質量越小,「蒸發」越快。這樣小質量的黑洞早在到達地球以前就「蒸發」殆盡了。

反物質說[編輯]

1965年,三位科學家(Cowan、Atluri、和Libby)提出通古斯大爆炸是由一個從太空墜落的反物質所造成的。他們還認為,半克鐵和半克「反鐵」相撞,便足以產生相當於廣島原子彈的威力。但一如其他很多解釋,這種解釋同樣未能解釋在當地找到的隕石和當地多種元素含量異常的現象。而且,現在沒有充分證據證明反物質的存在。如果反物質存在的話,它們應當會在與物質相遇爆炸時,放出大量的γ射線。但一直沒有找到因此發出的γ射線。

飛碟說[編輯]

飛碟說最早在1945年,由當時蘇聯的軍事工程專家亞歷山大·卡薩茨夫(Aleksander Kazantsev)提出。他的靈感來源於二戰中在日本爆炸的原子彈。他覺得通古斯大爆炸中那雷鳴般的爆炸聲,衝天的火柱,劇烈的地震,強大的衝擊波和光輻射都和核爆非常相像。於是他在1945年8月提出了核爆說。主張通古斯大爆炸是一場核爆。進一步地,他在1946年大膽地提出這場核爆是由一艘訪問地球的外星飛船所引起的。

此解說引起了很多不明飛行物(UFO)迷的極大興趣。從此通古斯大爆炸就和地外智慧生命有了緊密的聯繫。有人認為爆炸是因為外星飛船核爆引起的,也有認為是飛船解體,也有人認為是外星智慧用雷射探測地球,更有人認為是外星人通過通古斯大爆炸為地球解決了一次不明的災難……凡此種種,不勝枚舉。但由於這種解釋非常能吸引人的好奇心,所以一直比較流行。甚至有人稱通古斯是俄羅斯的羅茲威爾

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ Watson, Nigel. The Tunguska Event」. History Today 58.1 (July 2008): 7. MAS Ultra-School Edition. EBSCO. February 10, 2009 <http://search.ebscohost.com>
  2. ^ Cornell University (2009, June 25). Space Shuttle Science Shows How 1908 Tunguska Explosion Was Caused By A Comet.
  3. ^ Kelley, M. C., C. E. Seyler, and M. F. Larsen. (2009), Two-dimensional Turbulence, Space Shuttle Plume Transport in the Thermosphere, and a Possible Relation to the Great Siberian Impact Event. Geophys. Res. Lett, (in press) DOI: 10.1029/2009GL038362
  4. ^ 西伯利亞的隕石懸案:科學人77期 PP102-107,遠流出版社。
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Shoemaker, Eugene. Asteroid and Comet Bombardment of the Earth. Annual Review of Earth and Planetary Sciences (US Geological Survey, Flagstaff, Arizona: Annual Review of Earth and Planetary Sciences). 1983, 11: 461. doi:10.1146/annurev.ea.11.050183.002333. 
  6. ^ The Tunguska object — A fragment of Comet Encke. Astronomical Institutes of Czechoslovakia. [2007-02-15]. 

外部連結[編輯]