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通古斯大爆炸的森林被坏景象
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契科(Cheko)湖实景
找到陨石坑
1908年6月30日,在位于今俄罗斯西伯利亚的通古斯卡地区,一团巨大的火球划破苍茫的夜空,随即,引发了一场相当于1000枚广岛原子弹能量总和的大爆炸,爆炸引起的大火,烧毁了周围数百英里内的原始森林,成群的驯鹿在大火中化为灰烬。大爆炸后的数日内,通古斯卡地区方圆9000英里的天空,被一种阴森的桔黄色所笼罩,犹如一个巨大的火球,远在西欧的人,竟然能在夜间不用灯火看报!
从此,很多科学家聚集在通古斯爆炸地,试图寻找爆炸原因的证据,但令人惊讶的是,在那里从来没找到诸如小行星或彗星的陨石残骸。然而,由意大利博洛尼亚海洋科学研究所地质学家卢卡・加斯佩里尼教授等组成的研究小组,日前在爆炸地点发现了唯一的历史遗迹--湖泊“弹坑”,也就是说,他们在西伯利亚以西波卡门通古斯河附近一个湖泊下面发现了一个大坑。卢卡教授指出,这个湖泊与西伯利亚地区的其他冰融湖泊的外形上有很大的差别,“湖的形状类似一个低速撞击坑,它的形成过程跟星体碰撞是一致的。 ”
在研究中,这个科学家小组采用了地震剖面模型、声音成像技术、声波定位仪等高科技工具,对契科湖底进行了勘测,并对湖底沉积物进行了取样。研究人员还在距离湖中心沉积层10米深处找到一块碎片,科学家推断这很有可能就是行星撞击地球的碎片。最终科学家确定,这个“漏斗”形状的湖泊有300米宽, 50米深。。加斯佩里尼说:“当我们在通古斯展开调查时,并没有契科湖水可能填满一个大坑的线索。我们察看了湖底,以寻找淤泥里是否有天体残骸。我们绘制了湖底地图,提取了样本。在对这些数据研究后,结果简直令我们难以置信。契科湖凹地漏斗外形和来自其沉积矿床的样本表明,契科湖的湖水将天体撞击产生的大坑填满了。”
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通古斯陨石爆炸想像图
不同寻常的形状
据科学家介绍,契科湖在通古斯爆炸震中以南约8公里处,其凹地并非圆形,很浅,也不陡峭,具备撞击坑的种种特征。凹地向外延伸,湖水不深,最大深度只有50米。加斯佩里尼的研究小组说,契科湖凹地不同寻常的形状,恰恰是通古斯大爆炸溅起的陨石碎块撞击到湖面形成的,留下了一个长长的、像壕沟一样的大坑。
加斯佩里尼说:“我们认为,撞击天体一个直径10米(33英尺)的碎块在这次爆炸中幸免,以相同方向向前俯冲。碎块的飞行速度相对较慢,大约每秒1公里。”加斯佩里尼补充,契科湖所在地可能就是宇宙天体划过时留下的痕迹,也许是在泥泞的沼泽地“软冲击”(soft crash),“它撞在了软绵绵的沼泽地上,将下面的永久冻结带融化,释放出二氧化碳、水蒸气和甲烷,使得这个洞变得越来越大,最终形成了这样一个凹地的外形和大小,对于撞击坑来说确实不同寻常。我们的假说是唯一能说明契科湖底漏斗式形状的理论。”
在以前的调查中,俄罗斯科学家也研究过契科湖,认定它形成于1908年前,也就是说,不是通古斯大爆炸的产物。这个俄罗斯研究小组测量了湖底沉淀物,发现那里的沉积物以每年约0.4英寸(1厘米)的速度增加。这表明契科湖的历史已有几百年。不过,加斯佩里尼研究小组则表示,俄罗斯科学家发现的年代更久远的沉积物在爆炸发生时已经存在。
关于契科湖的成因,存在三种假说,但意大利认为这三种假说都难以成立。
对契科湖的成因,原来曾有3种假说:1、流入湖泊的金楚河完全有可能是不大的山体断口处冲出的一个深达50米又形状非同寻常的水坑。但意大利人认为,很难想象这种自然流水能成为契科湖的成因,因为湖泊是处在地质构造相当稳定的地段。2、契科湖有可能原来是火山口,后来才填满水。该湖位于覆盖 400平方公里的古火山群的山脚。这种说法看似站得住脚,但该湖泊水体的底层要比其他由火山形成的湖泊高,再则,从契科湖岸边暴露出来的岩石明显看不出跟古代火山有任何关联。3、这里湖泊的形成都有一种近似喀斯特的因素,永久冻土带融化后形成的空洞很快被水填满。这是一种有关西伯利亚湖泊形成的典型说法。但意科学家认为,这种假说有很多不相符的地方,因为这种类型的湖泊底部都是平坦的,而且湖岸都相当陡峭,这显然和契科湖不符。
还得钻探到50米的深处才能彻底弄清真相
推翻了契科湖成因的三种假说后,意大利科学家们决定验证自己的猜测是否正确。
契科湖呈圆形,坐落在太空来客按假定轨道继续飞行的线路上。整个水体像个一次大爆炸后形成的漏斗,通古斯陨星的一块大碎片真有可能就坠落在这个地方。在科学家们看来,这一假设是最有可能的。水体的东岸有个小山丘,这很可能就是大天体坠落抛出的山石堆砌而成。考察队员根据测量数据制作了火流星坠地的假定轨道模型,还制作了契科湖的三维数字模型。不寻常的锥体形状在50米的深处收拢。有趣的是,“喇叭口”有些偏向北边。而根据近100年来所搜集到的资料,这也正是火流星的飞行方向。不过最有价值的发现还得等对水体底部进行考察之后。
现在已经查明,在水体的几何中心,在淤泥很多的湖底下,有一个直径10米开外、密度特别大的物体。它的大小是通过很多计算才得出来的,计算过程中什么都得考虑到,既要考虑湖的大小,也也考虑地形的特点。
有一点意大利科学家始终没有忘记,那就是这个地区永久冻土曾的厚度有25米。他们假定说,火流星穿透地球的表面,不计力学作用,强大的热效应派上了用场,永久冻土层在坠落的地方开始融化,二氧化碳和水在压力的作用下大量喷出。也正是天体碎片的冲击,和各种化学活性物质从地下喷出,造成了这个从地质角度来看形状很不一般的湖泊。
不过,为了彻底弄清事情的真相,意大利人认为还需钻探到50米的深度,这在泰加森林地区有一定的难度。科学家希望明年夏天在纪念通古斯100周年时,能同俄罗斯的同行取得共识,共同来完成这一耗资不少的考察,科学家能否破解地球史上这一引人注目的秘密,关键就在明年的挖掘了。
尚有更多疑问待解
加斯佩里尼说:“我们发现的证据显示,只有残骸最顶端、一米厚的那一层来自于注入的河水。更深的沉积物的年代才是早于1908年的沉淀物。它们是在撞击是形成的,所以说,契科湖的历史只有一百年。”加斯佩里尼研究小组的结论是在1999年通古斯之行的数据基础上得出的,刊登在八月号的《地层学杂志》(Terra Nova.)杂志上。
美国亚利桑那州行星科学协会高级科学家威廉姆・哈特曼表示,最新研究发现令人很感兴趣,但并没有解答一切有关通古斯大爆炸的疑问。他说:“这是令人激动的研究结果,可能会揭开通古斯大爆炸之谜。但同时也让我产生了一个疑问:如果一个巨大的残骸撞到地面,一般情况下,会有数千个更小的碎块也会一路跟着撞上去,但寻找此类陨石碎块的大量寻找都无果而终。所以说,为什么没有陨石碎块呢?”
找到大爆炸溅起来的陨石残骸被认为是确定通古斯地区遭何种物体撞击的关键。哈特曼说,小行星的话可能会留下某些残骸,而如果是彗星,则可能在爆炸中完全消失。加斯佩里尼说:“我们的陨石坑假说与上述两种可能性都一致。如果神秘天体是小行星,残骸可能会埋在湖底。如是彗星的话,应该能在最深一层的沉积物中发现它的化学信号。”
俄罗斯科学家对意大利人的发现不以为然
俄罗斯多年研究通古斯陨星秘密的科学家不相信意大利同行能在泰加森林里能有新的发现。曾对通古斯秘密进行过考察的科学家叶戈尔・马林金说:“切卡湖并不是标准的圆形,如果陨石是呈5度角穿透地表的话,从原则上说它有可能是由于天体的冲击而形成。可通古斯陨星的坠落角接近40度。再说,这么大的冲击力应该使火山口周围的植物统统倒地,然而湖泊附近植物相当茂盛。”
伊尔库斯克大学实验室主任谢尔盖・亚泽夫认为:“如果那里坠落的是一颗很大的天体,形成了很深的漏斗,那应该有一些小碎片飞向四周。科学家曾多次进行考察,把这个地区拉网似地搜索了多遍,拿回来过好几百件样品,进行过好几十次的实验,但都毫无收获,所以要想找到陨星碎片的可能性等于零。当然可以到那一带去刨和钻探,至于结果如何就不得而知了。”(元元)