彗星 - 南京大学天文系

南京大学天文系学生翻译作品 

原著:COMETS — CREATORS AND DESTROYERS 

作者:David H. Levy 

出版时间:1998 年 

中文译名:彗星— 创造者和毁灭者 

翻译成员:南京大学天文系本科生 

05 级邵实 

翻译时间:2008 年 

06 级辛晓生,许偲艺,胡波,史群,史清竹 

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本活动宗旨: 

(1) 为大众普及天文知识,增强同学们的社会责任; 

(2) 提高本科同学对天文的兴趣; 

(3) 提高本科同学的英语阅读及翻译水平。 

致谢:本活动受南京大学天文系天文学教学基地资助。 

版权申明:所有内容归大众所有,不用于商业牟利。 

组织者 

2008 年 12 月 22 日于南大天文系 

南京大学天文系 邮编:210093 http://astronomy.nju.edu.cn 

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彗星 

创造者和毁灭者 

大卫 H 列维著 

(DAVID H LEVY ) 

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目录 

前言......................................................................................................................................7 

夜晚的幽灵...............................................................................................................7 

第一章什么是彗星.............................................................................................................8 

彗星是个勇敢的新世界............................................................................................8 

彗星是魔鬼般的幽灵................................................................................................9 

彗星是由尘埃和冰块组成的 ..................................................................................10 

彗星来自哪里? .....................................................................................................11 

彗星飞得有多快? .................................................................................................11 

彗星最远到达哪里?..............................................................................................11 

什么是小行星? .....................................................................................................12 

小行星与彗星有何不同?......................................................................................13 

什么是流星? .........................................................................................................13 

小型彗星落到地球上了吗? ..................................................................................13 

彗星与生命有什么关系?......................................................................................14 

彗星是怎样发现的?..............................................................................................14 

远方的召唤.............................................................................................................15 

第二章从四十亿年前说起 ...............................................................................................15 

一个膨胀的宇宙 .....................................................................................................17 

太阳系的诞生 .........................................................................................................18 

一个炙热的时期 .....................................................................................................19 

月球的诞生.............................................................................................................19 

其他的大碰撞 .........................................................................................................19 

冷却的时期.............................................................................................................20 

月球和地球.............................................................................................................20 

生命的尝试.............................................................................................................21 

第三章 彗星与生命的起源 ...............................................................................................22 

巨大的撞击.............................................................................................................22 

彗星带来了组成生命的原材料吗?.......................................................................22 

3


彗星的“全程服务”..............................................................................................23 

一个个粒子的缓慢旅程..........................................................................................24 

有机物是如何变成生命的? ..................................................................................24 

先有鸡,还是先有蛋?..........................................................................................25 

地球诞生时的启示 .................................................................................................26 

第四章从三十亿年前说起 ...............................................................................................27 

火星,红色的星球 .................................................................................................27 

几位对火星着迷的人..............................................................................................28 

火星上存在生命的实际证据 ..................................................................................29 

第一颗火星石 ALH 84001 ....................................................................................30 

第二颗火星石 EETA 79001..................................................................................31 

火星上为何飞出了那么多石头?...........................................................................31 

探索是一个过程 .....................................................................................................32 

一夜成名.................................................................................................................32 

第五章从 6500 万年前说起.............................................................................................33 

寻找撞击地点 .........................................................................................................35 

一个石油公司的贡献..............................................................................................36 

熔岩的启示.............................................................................................................36 

是什么曾撞到了地球?..........................................................................................36 

恐龙的最后一天 .....................................................................................................37 

第六章 彗星是把双刃剑 ...................................................................................................38 

新生代的黎明 .........................................................................................................38 

新的生物圈.............................................................................................................38 

我们能从大灭绝中活下来吗? ..............................................................................39 

彗星的角色.............................................................................................................39 

灭绝有周期吗? .....................................................................................................40 

第七章地球上的第一次冷战............................................................................................41 

再看火星遭受的撞击..............................................................................................41 

在地球上寻找证据 .................................................................................................42 

巴林杰陨石坑 .........................................................................................................42 

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萨德伯里陨石坑 .....................................................................................................43 

霍利夫特陨石坑 .....................................................................................................44 

第八章 彗星时代...............................................................................................................45 

几代人的探索 .........................................................................................................47 

十九世纪的彗星 .....................................................................................................48 

二十世纪的彗星 .....................................................................................................49 

第九章茫茫彗星.............................................................................................................49 

彗星搜寻的艺术 .....................................................................................................49 

大力研究彗星的十年..............................................................................................51 

1996 年的大彗星 ...................................................................................................52 

海尔-波谱彗星........................................................................................................52 

第十章地球会受到撞击吗?............................................................................................54 

统计学告诉了我们什么?......................................................................................54 

几个星空观测项目 .................................................................................................55 

作为观测项目的一员..............................................................................................57 

几次擦肩而过的彗星..............................................................................................58 

偏转小行星的轨道 .................................................................................................59 

展望未来.................................................................................................................60 

天地大碰撞的十大误解..........................................................................................61 

第十一章地球,金星和火星..........................................................................................62 

金星的温室效应 .....................................................................................................62 

火星为何没有智能生物?......................................................................................63 

想象的智能生物 .....................................................................................................64 

火星和金星可以帮助我们......................................................................................65 

第十二章探究银河系的生命............................................................................................66 

木卫 2 是个魔幻的世界..........................................................................................66 

土星及其最大的卫星..............................................................................................67 

冥王星是颗彗星吗?..............................................................................................67 

探究智能生命 .........................................................................................................68 

每颗恒星的生命带 .................................................................................................68 

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其他恒星系统 .........................................................................................................69 

用德拉克公式寻找智能生命 ..................................................................................69 

第十三章 彗星确实会撞击行星........................................................................................70 

一个惊奇的发现 .....................................................................................................72 

观测前的准备工作 .................................................................................................74 

一颗载入历史的彗星..............................................................................................75 

一个变化了的星球 .................................................................................................76 

撞击给我们的启示 .................................................................................................76 

第十四章体验世界末日 ...................................................................................................77 

1999 年 5 月 22 日.................................................................................................77 

我们原本能做什么 .................................................................................................78 

1999 年 5 月 30 日.................................................................................................79 

2000 年 7 月 1 日...................................................................................................79 

2000 年 7 月 4 日...................................................................................................80 

2000 年 7 月 15 日:最后完美的一天 ..................................................................80 

2000 年 7 月 16 日.................................................................................................81 

2000 年 7 月 18 日.................................................................................................82 

2000 年 7 月 24 日.................................................................................................82 

第十五章结束语.............................................................................................................82 

彗星及其壮观的场面..............................................................................................83 

年年有彗星.............................................................................................................83 

我们能否造访彗星? ...............................................................................................84 

思绪未了.................................................................................................................85 

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前言 

夜晚的幽灵 


我曾经注视过十几颗至今仍不为人知晓的彗星,它们缓慢地划过天际,在太阳的来客记录中留下了自 

己华丽的一笔。 

——莱斯利·佩尔蒂埃(Leslie C. Peltier) 《有星光的夜晚》, 1965 年 

彗星就像猫一样,它们有尾巴,总是做它们想做的事。这本书讲述了彗星的故事,从它 

们在太阳系形成之初算起,到最近为我们大家所瞩目的海尔-波普彗星。创作本书的目的便 

是为了用一种简洁有趣的方式,将彗星、生命、撞击这些多样的话题融入到故事中去。彗星 

的故事就是一个美丽而魔幻般的故事,同时它也讲述了生命无情的毁灭和开始。 

彗星同样也是信使。本世纪最热门的科学故事发生在 1984 年末的南极洲冰雪覆盖的荒 

原上:一队驾驶摩托雪橇的年轻科学家发现了一块陨石。后来发现这块石头竟是来自火星的 

“使者”。可能在十亿年前,一颗彗星或者是小行星撞击了火星,将这块岩石从火星的岩石 

中撞击出来。这块石头在环绕太阳运行了很长时间之后落到了地球上;同时,它也带来了火 

星上可能曾经栖居有简单生命的证据。这颗石头的故事,以及所有与其有关的科学推测,使 

我们不禁思考:在这漫长的岁月中,彗星还会带给我们什么?最终,它会告诉我们一个关于 

地球上的生命开始和循环灭亡的故事。 

1997 年的春天,海尔-波普彗星环绕太阳运行时,它那如新娘面纱一般的姣容,便吸引 

了无数人的目光。一天晚上,我走出旅馆,发现停车场里人们三五成群地聚在一起,对着天 

上的它指指点点。又有一个晚上,我遇到了两个好像喝醉了的家伙。他们看看我,然后又仰 

望天空,指着他们所谓的“哈雷-鲍勃”彗星。不管你叫它什么,这颗 1997 年的彗星为我们 

奉献了一场精彩绝伦的演出。《新闻周刊》的封面报道中提到,当海尔-波普彗星上一次出现 

在我们头顶上方的星空中时,还是公元前 2400 年的事,而那时埃及的金字塔也才刚建好不 

久。尽管当时人们无法如现在这般准确地推断出那时彗星的轨道,但“那时海尔-波普彗星 

所见到地球上的文明,则是一幅与现在完全不同的图景”(《新闻周刊》)。 

1997 年海尔-波普彗星的突然来访,对于三十九个不安的灵魂来说却是致命的。在一个 

春寒料峭的早晨,三十九位圣迭戈“天堂之门”宗教团体的成员集体自杀了,因为他们坚信 

彗星的到来给他们提供了一个奔向新生的时机。但是,当我听到这则消息时,我顿时震惊了。 

对我来说,彗星是美好的,而搜寻彗星也是一项我为之努力奋斗了三十多年的幸福使命。在 

我看来,那种将彗星与死亡联系在一起的想法是十分荒谬的,但是这种观念的确存在于人类 

几乎整个文明史之中。在法国巴约(Bayeux)的一座教堂的挂毯上保存的一幅著名的绘画, 

向我们清楚地展示了 1066 年黑斯廷斯(Hastings)战役之前,一对将士抬头盯着天空中的哈 

雷彗星,表情极度惶恐不安。事实上,“ 灾难”一词,正是来源于希腊语的“灾星”一词。 

几千年来,彗星一直名声不佳,只是最近的二百年,科学界才为它平了反。她不再被认 

为是行走于天际,为地球上的某些王子带来可怕灾祸的预示,而是沿着我们称之为“轨道” 

的路径,环绕太阳运行的一种天象。1979 年,沃尔特·艾弗雷兹(Walter Alvarez)和路易 

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斯·艾弗雷兹(Luis Alvarez)在位于意大利的一处可以追溯到恐龙灭绝时代的岩石层中, 

第一次发现了彗星撞击地球的证据。他们提出了一个革命性的观点:认为一个来自空间的星 

体与地球相撞导致了六千五百万年前的那次生物大灭绝。1991 年,人们发现了掩埋于墨西 

哥尤卡坦(Yucatan)半岛下的一个直径达一百英里的深坑,这证实了或者说至少支持了他 

们的假设。彗星可能并非预言了灾难,而是实际上制造了灾难。 

地球上四分之三的生物,包括恐龙,可能都是被来自太空的一次冲击所毁灭。这一发现 

使得科学界清楚地意识到,撞击在地球生命繁衍生息的历程中所起的巨大作用。当然,还会 

有一个个新撞击证据的报道,将不断出现在全世界各大报纸的头条版面。1994 年的夏天, 

一长列舒梅克-列维彗星残留的碎片飞速撞击了木星----这颗太阳系最大的行星。这是一次我 

们有史以来看到的太阳系中最为壮观的爆炸。在撞击过后的几个月里,地球般大小的云团仍 

然笼罩在撞击点的上空。这次大碰撞生动地展示了彗星撞击所带来的巨大冲击力。突然间, 

我们对行星遗产有了全新的认识。地球就曾经历过彗星的数次撞击,这些撞击给地球生命的 

形成演化带来了剧烈的变化。 

故事还不止这些。1986 年,一队太空飞船在哈雷彗星上发现了碳、氢、氧和氮,这些 

构成生命的基本要素,并且它们存在的比例与它们在人体中的完全相同。当彗星撞击原始的 

地球时,它们是否同时带来了生命起源的必需物质呢? 

本书《彗星 创造者和毁灭者》从这样一种崭新的角度讲述了彗星的故事。这些彗星常 

常光顾我们的天空,且看上去虚无缥缈,他们是裹挟着尘埃和冰块的飞行球体,正是这些彗 

星影响着地球上的生命进程。从这种意义上讲,我们是彗星的子嗣。 

第一章什么是彗星 

试想,一团由岩石和冰块组成的混合物,像一个小小的天体,迷失在冥王星轨道之外宇 

宙的深处。这个混合物就是我们所说的彗星,它还没有一个小村庄大,缓慢地环绕着太阳运 

动。彗星距离我们是那么的遥远,我们只能在漆黑的夜晚才可以看到,它看上去就像一颗明 

亮的星星。时不时,就会有什么东西,或许就是一颗飞过的星星,就能迫使它改变自己的轨 

道,使它不再绕着太阳运转,这个由岩石和冰块组成的球体,现在正沿着一条轨道前行,这 

条轨道将它带向太阳系中心的恒星。几十万年过去了,它越过冥王星和海王星的轨道向着太 

阳系的中心飞去,随着距离的缩短,太阳使它也变得越来越亮。木星强大的云层和暴风雨引 

诱它,但它毫不理会,义无反顾地冲向温暖的太阳。 

在它经过木星后不久,太阳光开始缓慢地作用在了它的由一块块冰块组成的躯体上。一 

点点儿地,冰块温度升高,最后变为水汽。在它经历了整个四十五亿年生命历程的一段沉睡 

的岁月后,这颗彗星苏醒了,它扔掉了它的外套,像一只孔雀,在空间中舒展开它的身躯。 

这时候,它周身环绕着我们称之为彗发的气体和尘埃,向着火星、地球、太阳飞去。 

彗星是个勇敢的新世界 

1990 年的 5 月 20 日,在给一个访问团做了一个关于彗星搜寻的讲座之后,我回到家中, 

来到自己后院的小天文台。尽管下弦月影响了黎明前天空的黑暗程度,但我还是决定搜索一 

下彗星。我将白灯关上打开了红灯,这样可使我的眼睛能适应外面的黑暗。我走到了院子里, 

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那里有我多年以前搭建起来的一个棚子,我把它装备成了我的一个天文台。 

那天凌晨,我抓住手柄用 

力一推,棚子顶就开始缓慢的 

移动。几分钟后,小天文台就 

完全在天空下开放了,我开始 

使用我的 16 英寸口径的反射 

式望远镜“米兰达”, 细致地 

搜索起了东方的天空。我是以 

莎士比亚剧作《暴风雨》中的 

人物米兰达为这架望远镜 

命名的,剧中米兰达曾提到 

“勇敢的新世界”。我将望远 

镜指向天空北方,尽可能避开 

月光的干扰。我的望远镜扫入 

仙女座,经过明亮的恒星壁宿 

二(Alpheratz),然后进入四角 

形的,像奔马长着翅膀的飞马 

座。 

在离那颗明亮的恒星不远处,我的望远镜停住了,一个柔和而又模糊的光斑进入了视野。 

我查看了几种天空星图,没有一种指出,这个模糊的光点属于那片孤单的区域。可是此时黎 

明将至,我不得不停止观测。一天之后,当我再次观测那片天域时,那个光点到了另一个位 

置——它竟移动了!我发现了一颗新彗星——对于一个观测者来说,这是梦寐以求的成就。 

在确定这颗彗星的确是新发现的后,我将它报告给了国际天文学联合会,这个联合会有一个 

名为中央天文电报局的机构专门,负责新彗星的统计工作。经过四亿多年的隐姓埋名,这个 

新彗星终于亮相于了。 

1990 年 7 月初,这颗新彗星正经历着太阳的极度的温暖。当它穿过夏季的银河时,它 

已经拥有了一条优雅的彗尾,那是电离的气体和尘埃颗粒逃逸所形成的。 

彗星是魔鬼般的幽灵 

彗星第一次为我熟识是五十年代末的一个明媚的下午。正当我们犹太学校准备上课时, 

我无意中向窗外一瞥,看到好像是一颗彗星挂在西方的天空中,他那明亮的尾巴吸引住了我。 

我惊奇得叫出声来,而其他孩子都嘲笑我。的确,那不可能是一颗彗星,五十年代的两颗主 

要彗星都出现在 1957 年,而它们也没有明亮到在白天也能看到。我童年时的彗星可能仅仅 

是飞机留下的喷气或是一只高空的云朵。 

如果我的那一发现引起了我的希伯来语老师的注意,他可能会给我们讲述一段来自《旧 

约· 历代书》中的文字。这段文字描述了在大卫王时代出现在耶路撒冷天空中的一颗彗星。 

每年逾越节家宴上都要朗诵圣经中的这一段: 

“大卫王仰起头,看到一位主的天使手中握着拔出的剑,站在天空和大地之间,那柄剑 

横跨于耶路撒冷城之上。” 2 

天空中那柄剑会不会就是一颗彗星?我们都知道,古代的犹太人,正像他们的亚洲近邻 

一样,喜欢观天占卜。一颗二十多年才出现一次的明亮的彗星自然就像对于现代人一样引起 

他们的极大兴趣。 

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尽管小的时候我从来没真正看到过一颗彗星,但是 1960 年我上六年级要做一个课堂演 

讲时,我毫不犹豫地选择了彗星这个话题。那是我第一次在那么多人面前讲话,我感到很不 

自在。我将我能找到的关于彗星的一切资料统统记在脑子里,但演讲那天我却紧张得不得不 

手里拿着一张空白的纸,让我可以不用抬头看班里的同学。 

在那三分钟的演讲中,我概括了 1960 年人们对彗星所了解的一切。正如我在演讲中谈 

到,彗星是由冰和尘埃构成的很大大的脏雪球,他们沿着长长的环形的路径——“轨道”围 

绕太阳运行。最有名的彗星要数哈雷彗星,它每 76 年环绕太阳一周,最远可以到达海王星 

以外。对于 1960 年来说,哈雷彗星 1986 年的下一次回归似乎是遥远的未来。演讲中我可能 

还提到,彗星是人们在夜晚架起小型望远镜,孜孜不倦的搜索而发现的。 

我的那次演讲受到同学们的极大欢迎。老师坐在最后面,评论道:“列维,你的演讲非 

常精彩。可以让我看一下你的稿子吗?”我低头看着手中空白的纸,满脸羞愧,同学们也都 

大笑起来。 

彗星是由尘埃和冰块组成的 

尽管我当时没有注意到,但人类对于彗星的认识,在我的演讲之前的几年,就已经有了 

关键性的进展。1950 年前,彗星被当作巨大的一团沙子。那一年,弗莱德·劳伦斯·惠普 

尔,哈佛大学天文学家,完成了一项起初让人难以理解的研究。他研究了彗星留下的细小的 

尘埃物质。这些东西我们每天夜里都能看到,它们降入大气层中,摩擦使周围的空气温度升 

高,直到它们燃烧而发出耀眼的光芒。这就是流星。 

一个多世纪以来,天文学家已确定这些流星群就是彗星的碎片。彗星环绕太阳时运行时 

将一些尘埃物质甩出,这些尘埃物质便也独自绕太阳运行起来。因为尘埃物质之间的相互碰 

撞,它们不会长时间地停留在原来彗星的轨道上。在不到一百万年的时间内,它们便逐渐向 

太阳飞去。 

惠普尔认为问题是,如果彗星只是会飞的沙堆,它们就无法源源不断地补充天空中的流 

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星。惠普尔认为彗星就像一个混杂着尘埃的储冰仓库,它的直径有几英里。当彗星距离太阳 

很远时,彗星活动不活跃。但当它逐渐靠近太阳时,随着温度的升高,冰也开始升华成了水 

汽,旋即爆炸似地离开彗星表面。此时,成百万的尘埃分子便播散到了太空中。 

彗星来自哪里? 

在它几乎整个生命中,彗星游荡在远离地球和太阳的漆黑的太空中。作为太空中最暗的 

物质之一,这些黑雪球是无法观测到的。太阳系中有两个主要的彗星储存库,这一观点,差 

不多是在惠普尔定义了彗星的结构和组成的时候,分别是由两位天文学家独立提出的。一个 

是位于海王星轨道外的彗星环带,包含了冥王星和几个已发现的较大的彗星,环带带宽一百 

多英里。这个彗星环带称为“柯伊伯带”, 是以荷兰著名行星天文学家杰拉德·柯伊伯命名 

的,他在美国亚利桑那州图森的亚利桑那大学度过了自己大部分的工作生涯。另一个彗星储 

库,也是我 1990 年发现的列维彗星的起源地,是一个几万亿英里之外的包围着整个太阳系 

的巨大的球层结构。它被称作“奥尔特云”, 以纪念荷兰天文学家简·奥尔特。 

“奥尔特云”就像是一场行星间旷日持久的弹球游戏的结果。早先年轻的太阳系中充满 

了彗星——那时在地球原始的天空中,肯定能同时出现许许多多明亮的彗星。一些彗星与行 

星相撞,而另一些则与行星擦肩而过,同时利用行星的引力使自己飞向新的轨道并最终冲向 

其他的行星。作为太阳系中最大的行星,木星无疑是这场弹球游戏的胜者。一个被木星甩出 

的彗星或是永远地冲出了太阳系,或是进入了不断壮大的奥尔特云。在太阳系诞生五亿年之 

后,这场弹球游戏就几乎结束了,彗星物质的补充也差不多停止了。从 1994 年舒梅克-列维 

9 彗星与木星的大撞击来看,这个过程一直持续到了今天,但是几率已十分低了。 

彗星飞得有多快? 

大多数彗星运行速度都远远超过了地球的公转速度,差不多是 18 英里/秒。哈雷彗星公 

转的周期是 76 年,它的远日点在海王星之外,那时它在太空巡游的速度可就慢得多了,一 

架客机差不多就能赶上它。但当它飞向太阳系的中心的过程中时,速度便逐渐加快。当经过 

地球时,它的速度已接近 40 英里/秒。 

彗星最远到达哪里? 

为了回答这个问题,我们首先得知道彗星就像人一样,按照不同的运行轨道组成不同的 

家族。最有名的要数“木星族彗星”, 它由一些轨道受木星引力巨大影响的彗星组成。1990 

年 10 月,吉恩·舒梅克和卡罗琳·舒梅克夫妇俩与我共同发现了一颗新星体,我们起初以 

为是颗新的小行星。这颗星体看起来很暗,而且看不到彗发和彗尾。我们连续观测它了几个 

晚上,并将它的位置报告给了马萨诸塞州剑桥的布莱恩·马斯登。当他计算了这颗命名为 

1990UL3 的小行星的轨道后,他惊奇地发现这颗小行星的轨道是从地球附近开始,差不多 

运行到木星的轨道上,其来回的周期是几年。它的这一运行轨道显示,它属于典型的木星族 

彗星,而不是一颗小行星。他让我们再仔细检查一下它的形态。但是我们认真检查了发现这 

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颗星体时的胶片,所看到的依然是一个星星状的物体。胶片是用位于圣迭戈北部山上帕洛玛 

天文台的 18 英寸口径的相机拍摄的。为了更进一步检验,天文学家史蒂夫·拉尔森和我又 

用一架更大的望远镜——图森东部的卡特里纳山上的一架 60 英寸口径的反射式望远镜—— 

对准了这个星体,并拍摄了一系列五分钟曝光的照片。通过电脑处理后的结果显示,在视野 

下方附近群星密集的区域中就有我们所观测的那颗星体——拖着一条四万英里长暗淡的尾 

巴! 

第二天,中央天文电报局 

宣布编号 1990 UL3 的小行星 

是一个周期彗星,并命名为舒 

梅克-列维 2 号彗星。正是这颗 

星体具有木星族彗星的典型 

轨道,才泄露了它彗星的身 

份。这一族彗星环绕太阳运行 

的周期平均是六到七年,其中 

最快的是恩克(Encke),它的 

周期是三又三分之一年。另一 

些彗星的周期会更长一些,它 

们会飞出太阳系,其中最为有 

名的要数哈雷彗星,它的周期 

是 76 年。 

像海尔-波普彗星和 1811 大彗星一类的彗星的周期会长达几千年,它们轨道距离之长令 

人难以置信。1811 年大彗星出现时,整整十个月都可以肉眼看到。十二月份时,这颗彗星 

的尾巴几乎可以覆盖四分之一的天空。人们把它与那一年所罕有的极细腻的葡萄酒相媲美。 

我相信 1811 年大彗星激发了诗人约翰·济慈的灵感,使他将创作出一篇新的文学作品比作 

发现了一个新世界,都具有同样的欢悦。如果真是这样的话,那么这颗与我们分别很久,已 

飞向太阳系边缘,几千年以后才会重返地球的彗星,也就弥合了科学与诗歌之间的鸿沟: 

什么是小行星? 

小行星(asteroids)也被称作较小的行星(minor planets),是一种质量较小,由岩石构 

成的,环绕太阳运行的星体。在已知的一万多颗小行星中,大部分都分布于火星和木星之间 

的区域中,它们可能都是一颗颗曾经存在于木星附近的行星的残骸。这些行星由于木星巨大 

引力的影响可能根本就未能形成。 

但是并不是所有的小行星都位于火星和木星之间的这条主要环带中。这么多小行星拥挤 

在这条环带中,使得它们之间的碰撞变得无可避免,由此而形成的新的碎块便沿着不同的轨 

道飞得几乎到处都是。大约在 5 万年前,就有一颗这样的小行星,大小与一个普通房间相当, 

撞到了现在位于亚利桑那州北部的一块地方。像这样的小行星和彗星撞击地球的危险我们将 

在以后的故事里仔细探讨。 

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小行星与彗星有何不同? 


从一个拥有望远镜的观测者角度来说,有一个简单的方法可以将小行星与彗星区分开 

来。这两种星体都运行在满是星星的夜空中。正像它们的希腊名所暗示的那样,望远镜中的 

小行星看起来就像一个发亮的光点,而彗星则是一个移动中的模糊的点。彗星的周围包裹着 

几十万英里长的逃逸的尘埃和水气,这使它具有独特的外形。如果视野的光点既模糊而且又 

在移动,那准是彗星。 

当彗星远离太阳,失去了彗发和彗尾后是什么样子呢?那时彗星所剩下的只有一个直径 

几英里的像脏雪球一样的彗核了。当彗星经过多次环绕太阳运行之后,它的表面便形成一个 

外壳,这个外壳将里面的挥发性物质包住。这种彗星看起来形态像是小行星,但当它展现出 

它的名片一般的彗发和彗尾,真相也就明明白白了。 

什么是流星? 

流星被普遍描述成“坠落的星星”, 但并不是一颗星星真的从天空中掉落下来。当你看 

到流星时,天空中并没有因少了一颗星星而多了一块空白区域。流星现象是由一块尘埃—— 

也许甚至没有一粒沙子大——飞入地球的大气层造成的。尘埃与大气产生摩擦而温度升高, 

最终变为一团亮光。正是这一闪光——而不是那粒尘埃——才是我们所看到的流星。 

在我们看到它们从天际一闪而过之前,流星是一些几千年以前从彗星上抛落的碎石和尘 

埃。地球每年都会环绕太阳一周,同时也会与一些流星群相遇,我们将这称之为流星雨。一 

年一度的流星雨中最有名的是英仙座流星雨,它的峰值出现在 8 月 12 日。每年 11 月初,地 

球都会穿入一个规模较小一点的流星群——金牛座流星群。每两年,在 5 月和 10 月,我们 

会经过来自哈雷彗星的流星群。 

小型彗星落到地球上了吗? 

1997 年的春天,一个轰动性的消息成 

为全国性的新闻。美国宇航局所发射的用 

于探测地球大气层顶部的极地( Polar)卫星 

记录到大气层中的数百条条纹,这些条文看 

起来好像是某种东西进入地球大气层后留 

下的燃烧的痕迹。那么这些条纹意味着什么 

呢?如果爱荷华州大学的天文学家卢·弗兰 

克的判断正确的话 ,极地卫星所探测的应是 

由小型彗星形成的彗星雨。按照他的理论, 

这些彗星并不同于常见的有一个村庄大小 

的彗星,也不是由冰和尘埃共同组成的,而 

是只有山间小屋大小,并且组成物质只有 

冰。 

虽然这一发现造成了巨大的新闻效应, 

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但大部分科学家都怀疑,小型彗星理论能否解释卫星所观测到的现象。如果天空中真有这么 

多彗星飞过,为什么不论是地面上的观测者还是太空中的宇航员都从来没有看到过一颗?更 

重要的是,如果这么多彗星飞入地球的大气层后解体燃烧,那么应该有别的彗星会撞到没有 

大气的月球的表面。这样的话,月球的表面岂不早成了铺满冰雪的溜冰场?而且,阿波罗飞 

船探月时代留在月球上的测震仪应该早就探测到了多次撞击才对。但是两方面的证据都不支 

持这一观点。 

如果小型彗星理论不正确的话,那么到底是什么导致极地卫星所探测的图像呢?那些条 

纹会不会是成像缺陷?抑或是宇宙飞船所泄漏出来的呢?没有人会怀疑卫星确实发现了某 

种现象,但除非有更多的证据出现,多数科学家将会认为小型彗星雨会比流星雨更明亮。 

彗星与生命有什么关系? 

这本书的主要目的就是展示彗星与地球生命繁荣之间的关系。人们对这一关系的联想始 

于 1986 年对于哈雷彗星的一项新发现:一艘宇宙飞船在哈雷彗星上探测到了碳、氢、氧、 

氮原子,并且比例与我们人体中的几乎完全一样。一位科学家解释说,碳、氢、氧、氮是构 

成生命物质的基本要素。这些生命的基本要素相比于早期的地球,似乎更容易存在于彗星上, 

因为那时的地球温度很高,以至于任何有机物质都会蒸发殆尽。但是太阳系边缘的温度就没 

有那么高了,在那里,彗星等待着行星的形成。当地球冷却下来之后,彗星与地球的相撞便 

带来了这些生命的基本要素。 

彗星与生命的关系还有另一方面。在第五章中我们将会看到,彗星与地球撞击所造成的 

影响之大,会导致地球生物的大灭绝。6500 万年前,彗星的一次撞击引起了全球范围内的 

一次震级为 12 级甚至更高的大地震,随之而来的一系列连锁反应更是毁灭性的。碰撞掀起 

的物质的二次撞击给全世界带了巨大破坏;笼罩在整个地球上空的乌云使温度骤然下降;含 

有硫酸的雨水倾盆而下:所有这一切在撞击后的几周之内就将地球变成了一片废墟。那么, 

生物大灭绝的发生也就不足为怪了。 

彗星是怎样发现的? 

1680 年 11 月 14 日,戈特弗里德·基尔希(Gottfried Kirch) 探测到了一颗新的彗星, 

成为第一个用望远镜发现彗星的人。那年年末,这颗彗星绕过了太阳,踏上了归途。经过地 

球时,它变得异常明亮,甚至在正午时分都能看到。尽管这之后天文学家又偶然间发现了许 

多彗星,但是直到八十年后夏尔·梅西叶对新彗星的发现才真正揭开了专门搜寻彗星的序幕。 

到 1770 年,这位法国天文学家已经通过有计划的搜寻天空,发现了好几颗彗星,他的 

名声越来越大,路易斯十五世亲切地称他为“搜寻彗星的雪貂”。他的一个朋友乔·巴伯提 

斯特· 德 ·沙龙,也是巴黎议会议长,还颁发给他津贴。乔· 巴伯提斯特· 德· 沙龙 

不仅拥有出色的政治才能,而且还精通彗星轨道的计算。但是随着法国大革命的爆发,梅西 

叶不得不离开了位于巴黎的天文台。1793 年 12 月 27 日的晚上,梅西叶在蛇夫座位置发现 

了一颗彗星。像以往一样,他将这一发现通知了他的朋友德· 沙龙,德· 沙龙曾试图利用 

梅西叶提供的彗星位置尝试计算出这颗彗星的轨道。这颗 彗星只有在它沉入暮色之前的很短 

的时间段内才能看到。 

然而,这时的德· 沙龙已不再是巴黎议会议长了。因为被指控为大革命的敌人,他被 

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关在监狱里等候处决。很难想象被关在监狱中随时都会没命的德· 沙龙还会关心彗星的轨 

道问题,但他的确做到了,在那狭小的牢房内,他计算出了梅西叶发现的那颗彗星的轨道。 

如果他的计算正确的话,这颗彗星会飞向太阳,然后掉转头返回,重新在早晨的天空中出现。 

9 月 29 日,梅西叶在东部的天空中德· 沙龙预测的位置附近找到了这颗彗星。他记下了 

德· 沙龙的最后一次成功测算,并把纸条藏在报纸中悄悄地送给监狱中的朋友。1794 年 4 

月 20 日,就在罗伯斯庇尔恐怖统治结束前三个月,德· 沙龙被送上了断头台。尽管梅西叶 

幸免遇难,但是他的津贴没了,这位受人赞誉的天文学家已是身无分文。 

梅西叶艰难的一生为彗星搜寻者们的树立起了榜样。从某种程度上说,彗星搜寻是世界 

上最耗时的运动,比赛时间不是几个下午,而是人的一生。梅西叶一生发现十二颗彗星的辉 

煌成就让二百年来的彗星搜寻者们很是羡慕。 

搜寻彗星的成功关键在于持之以恒。尽管有些观测者,如艾伦·海尔和汤姆·波普,确 

实是偶然之间发现了彗星,但多数观测者平均需要花费二百小时的观测时间才能发现一颗彗 

星。我自 1965 年开始彗星搜寻以来,一共观测了 917 小时,直到十九年后的 1984 年才发现 

了我的第一颗彗星。 

虽然彗星会出现在天空的任何一个位置,但最明亮的则会在与太阳成 90 度的范围内 

——也就是天空的四分之一的部分。满月之后的一周的夜晚西方的天空与新月前后清晨东方 

的天空都是许多彗星出现的区域。 

在开始彗星搜寻之前,熟悉天空是十分重要的,因为天空中有许多像星系一样模糊的星 

体以及其他与彗星十分相像的星体。但是更重要的是注意彗星与星系、星云及星团之间的区 

别。除了它们之间外形的显著不同外,最重要的区别是彗星会在星星之间穿行。这种移动可 

能在一小时或更长的时间内都无法观测到,但是的确是存在的。 

远方的召唤 

我是在 1990 年 5 月发现了第五颗彗星---列维彗星的。每过一周,它都变得越来越明亮。 

整个夏天,我都像一位自豪的父亲,注视着它展翅飞翔在整个天空中。这颗彗星是我一生的 

骄傲。当它绕过太阳时,它给夜空画上了一幅美丽的图画。但当它离太阳越来越远,它的尾 

巴逐渐缩小,它也慢慢地暗淡下来。差不多在我发现它后的一年,我在望远镜中便几乎看不 

到它远去的身影了,我不得不与它说再见了。 

列维彗星现在已到达了太空的深处,在土星轨道以外了。事实上,它又终归回到了安静 

的状态,仍是一个村庄的大小,冻得坚硬无比,由岩石和冰块合而成的球体。它可能永远不 

会再回来了。 

第二章从四十亿年前说起 

“看啊,这最为壮丽的帐篷,这周围的气息,这个覆盖众生的无畏的苍穹,这个装饰像金黄之火般的 

威严的屋顶……人类是一件多么了不起的杰作!多么尊贵的理性!多么伟大的力量!多么优美的外表!多 

么文雅的举动!在行为上多么像一个天使!在智慧上多么像一个天神!宇宙的精华!万物的灵长!可是在 

我看来,这一个泥土塑成的生命算得了什么?” 

——莎士比亚,《哈姆雷特》, 1604 年 1 

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作为迄今用英语写就的对人类的最崇高的颂词之一,莎士比亚的诗句由一位消沉之中的 

王子朗诵而出。这个“泥土塑成的生命”究竟是什么?从宇宙如何形成及最终出现人类的 

角度来说,这个问题确实意义深远。 

事实上,如果不是几个显而易见,而我们又不屑的条件,我们恐怕无法存在于地球上, 

或者无法舒服地生活。通过审视这些条件,我们就会意识到这个“覆盖众生的苍穹”是多么 

的脆弱。我将许多思想家,如诺贝尔获奖者、生理学家乔治·沃尔德(George Wald)的观 

点以及我与 1930 年发现冥王星的天文学家克莱德·汤博(克莱德塘博)的私人讨论的内容 

总结在一起,可以得出,地球上之所以存在生命,条件有以下几条: 

· 地球是围绕一颗处于银河系边缘的小型的黄矮星旋转。要知道银河系中超过一半的 

恒星都是双星甚至三星,如果我们是围绕这样的恒星旋转呢?如果我们是位于银河系中心的 

超强辐射区附近呢?我们所理解的生命很可能压根就无法产生。 

· 我们拥有一颗合适的太阳。天文学家称我们环绕的太阳为“G2 型星”。如果太阳再 

红一些,像 G8 型星,它所释放出的紫外线强度就会弱得多,我们就不需要臭氧层和防晒霜 

了,生活也就更轻松舒适了。但是如果太阳与现在的相差太大,比如说是一颗红巨星或是蓝 

超巨星或是亮度时刻变化的恒星,那么我们理解的生命也就不复存在。如果太阳是一颗红巨 

星,它的体积会大到地球现在的轨道,其实是位于太阳表面以下,因此,这样的行星距离所 

环绕的恒星应该更远些。蓝超巨星则会放射出过多的紫外线辐射。变星所释放出的能量有较 

大的变化,会使得行星的气候变得十分恶劣和不稳定,按照我们的理解会对生命的形成不利。 

·由于早先地球受到彗星的撞击,地轴产生了 23.5 度的倾角。当地球绕太阳运转时, 

这一角度意味着总有一个半球在半年时间内会接受到更多的阳光直射,由此出现了季节的更 

迭。如果这一倾角再小一点的话会更好,因为地球各地的气候会因此变得更温和,猛烈的暴 

风雨会减少,温度变化也不会那么大。不过我们应当庆贺倾角不是太大,如果倾角过大,气 

候剧烈的季节变化将会是毁灭性的。 

· 冰浮在水面上。如果冰 

不能浮在水面上,早期地球上 

随处可见的水塘将会冻得结结 

实实,脆弱的早期生命受到破 

坏,高级生命形式的进化受到 

阻碍。反之,漂浮在水面上的 

冰层会保护这些水塘和其中生 

存着的珍贵生命。 

·夜晚的天空是黑的。19 

世纪初德国著名的物理学家和 

业余天文爱好者海因里希·奥 

伯斯(Heinrich Olbers)最先理 

解了这一简单的观点。他是一 

个绰号为“星空警察”的行星 

搜寻小组的成员,并且于 1801 年发现了小行星 2 号智神星。就像我们大多数一样,奥伯斯 

也曾惊叹于夜晚的漆黑景象,但是他认为夜晚是黑的这一事实是自相矛盾的:宇宙中有这么 

多星星和其他物质,为什么它们的光亮没有到达我们,为什么它们发出的辐射没有炸死我 

们?奥伯斯永远没有解开这个谜,他也永远没有弄清他所生活的宇宙的本质。事实雄辩地证 

明宇宙是由一次大爆炸产生的,大爆炸引起的宇宙膨胀一刻不停地一直持续到今天。因为宇 

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宙正在膨胀,所以星星的辐射并没有同时抵达我们。就在宇宙诞生的大爆炸发生的那一刻, 

我们这颗星球上未来生命形成的条件便已定好了,这岂不是很有趣? 

一个膨胀的宇宙 

我们是怎样意识到宇宙在膨胀的?在亚利桑那州北部的一位天文学家进行的一项小实 

验之前,我们并不知道宇宙究竟有多么广大。20 世纪初,一位亚利桑那州弗拉格斯塔夫的 

洛威尔天文台的天文学家维斯托·斯莱弗(Vesto M. Slipher)通过分光镜的光线拍摄到了星 

空中的一个螺旋状星云。这是一项富有挑战性的工作,他用台里的一架 24 英寸口径的折射 

望远镜,花了两个整晚才收集到足够的光线,从而获得了太空中一个小型星云的光谱。但是 

斯莱弗却对结果感到困惑:所有光谱显示光向光谱照片的红端有较大的移动。 

斯莱弗无法解释这一结果。作为洛威尔天文台的台长,他转而继续做别的力所能及的工 

作,包括开展一个最终于 1930 年发现冥王星的项目。很多年之后,光谱红移的现象还是一 

个未解之谜。 

相比较斯莱弗的 24 英寸口径 

的折射望远镜 , 埃德温·哈勃 

(Edwin Hubble)所负责的是一个 

更强大的装备:位于加利福尼亚州 

帕萨迪纳(Pasadena)东部的威尔 

逊山上的 100 英寸口径的反射望远 

镜。他与米尔顿·赫马森(Milton 

Humason)拍摄了许多距地球较近 

的“螺旋状星云”清晰照片,1924 

年时,他们弄清了照片上的并不是 

星云,而是许多巨大的星群。它们 

不是早先认为的类似太阳系的新 

系统,而是些像我们的银河系一样的星系。1929 年,哈勃解决了光谱红移之谜,他认为这 

种光学现象就如同火车驶过时鸣笛的音调。当火车驶近时,音调保持不变,但当火车驶过后, 

汽笛的音调会降低。火车速度越快,音调变化越多。这种音调的变化称为“多普勒效应”, 

也正是星系光谱红移的原理。星系离我们越远,它离开我们的速度就越快,光谱红移也就越 

显著。哈勃对此的解释是,诞生于一次大爆炸的宇宙正在膨胀,使得超星系团之间彼此远离。 

对这一解释,至今大多数科学家都表示赞同。 

1965 年,两位贝尔实验室的科 

学家,阿尔诺·彭齐亚斯(Arno 

Penzias)和罗伯特· 威尔逊(Robert 

Wilson)建造了一台小型天线,随 

后探测到的稳定的射电辐射令他 

们困惑不已。经过长时间的思考, 

他们得出了两个可能的解释。这一 

辐射要么是附近农场鸡舍的金属 

结构造成的干扰信号(其实不是), 

要么就是科学家一直寻找的宇宙 

诞生时大爆炸所残留的背景辐射 

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的证据。1989 年,“宇宙背景探险者”卫星发射升空,开始了探测微波辐射的工作。这颗卫 

星成功的探测到了微弱的信号,绘制出了宇宙背景辐射图。 

从大爆炸到太阳系的形成,再到地球生命的诞生,数十亿年已经过去了。在这数十亿年 

中,无数星系以及它们的以千亿计的恒星开始形成,这些星系也在太空中开始旋转。我们的 

银河系就是其中之一,它的旋臂 2.55 亿年旋转一周。45 亿年前,银河系要比现在活跃得多, 

它拥有许多被称为“超巨星”的星体,这些超巨星最终以一次猛烈的爆炸结束了自己短暂的 

生命。巨大而又黯淡的星云弥散在这些超巨星周围。 

太阳系的诞生 

让我们坐下来,花些功夫,拍摄一张太空中巨大而黯淡的星云的照片。离我们有上百光 

年远的这些星云是银河中最大的星体之一。就在某个星云附近,突然有一颗巨大的恒星因核 

聚变耗尽了能量,瞬间向中心塌缩,然后在一场超新星大爆炸中将自己炸得四分五裂,碳物 

质被抛入附近的空中和星云内。 

超新星爆炸是一个无比猛烈的事件。在银河系中,我们只目睹过三次,分别在 1054 年、 

1572 年和 1604 年。这些星星就好像突然冒出来一样,会变得像金星一样明亮。如从银河系 

外来看,它们就与剩下的整个银河系亮度相当。当它们达到最亮时,白天甚至都能看到。 

差不多五十亿年前,一颗超新星改变了我们这个巨大的分子云。原本只有氢氦两种元素 

的星云因这颗超新星而加入了有机物质,如碳元素。星云的一部分逐渐开始收缩,一些不到 

千分之一毫米厚的颗粒物质表面覆盖着一层薄薄的有机分子,就像蛋糕上结了霜一样。随着 

星云的缓慢旋转,这些颗粒物质聚集在一起,就像在一个巨大而又缓慢转动的搅拌机中搅拌, 

各种粒子结合,而形成了早期的彗星和一些陨星。 

一些粒子经历无比漫长的岁月后,作为我们称作“含碳球粒状陨石”的一部分完好地降 

落到地球上,它们含有氧化铝、碳化硅和其他一些形成于太阳之前的有机化合物。这些微观 

颗粒来自于曾散布于我们整个星系但早就不存在了的恒星,它们是被彗星和含碳陨石带到 

地球上的。似乎这些颗粒以某种形式存在于每一个生物体中,我们便来自于早期的恒星。 

在过去的 46 亿年间有很多都改变了。太阳系星云中的有机颗粒物质几乎完全是碳,此 

外还含有一些一氧化碳(CO)、水(H2O)、甲醛(H2CO),这些在化学中都是很重要的物 

质。通过简单有机物的组合形成生物分子,例如甲醛经过反应会生成碳水化合物。这些生命 

起源之前的化学反应可能发生在原始的巨大的分子云中,或者是后来凝聚形成太阳系的星云 

中,甚至是后来的彗星中。 

大量的颗粒物质聚集成直径在 1 千米到 10 千米的固体块,从而形成数千亿计的彗星。 

固体块相互碰撞,又形成了更大的物体,我们称为“星子”。可能当星子逐渐变大时,一些 

小的固体块的碰撞又会将星子分裂变小。 

在星云的中心附近,粒子聚集的速度更快,温度也在升高。较小的固体块环绕在中心—— 

也就是“原太阳”——周围,形成了后来的这九大行星。数千亿计的彗星穿过星云,相互发 

生碰撞,同时也与这些将要形成九大行星的固体块相撞。 

从起初星云的消失到太阳开始燃烧的伟大时刻,时间过去了可能不到一亿年。相比宇宙 

数十亿年的历史,一亿年不是很长的时间。但是自从太阳诞生以来,所有事件的进展都加快 

了。行星快速地演化成了现在的样子;许多彗星飞出了太阳系中心,或是飞到了土星外的柯 

伊伯带,或是飞入了奥尔特云,甚至干脆飞出了太阳系。 

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一个炙热的时期 


当太阳开始燃烧后,太阳系已经具有了与现在相同的基本形态和规模:有四颗较小的行 

星在太阳附近,四颗较大的行星据太阳远一些,再加上冥王星和数不清的彗星。另外还有一 

些其他星体,每一个至少有火星大小。其中有一个星子的轨道应该与木星族彗星相似,而不 

同于行星,它向外飞过木星,然后向内飞向太阳,在数百万年的时间里与类地行星无数次擦 

肩而过。 

在太阳系形成早期,整个世界非常炙热。地球表面温度之高恐怕都可以将铅熔化,直到 

后来渐渐冷却才形成了地壳。早期地球上的生命是不会有食物的,就是在地壳温度最低的地 

方也时刻都有火山喷发的威胁,而附近的许多座火山都向外喷涌出熔岩和火山灰。天空中密 

布着星星和彗星,许多明亮的彗星在闪耀,它们的尾巴指向太阳的反方向,就像列队的军队。 

充满二氧化碳的大气中还没有现在维持生命的氧气,而且天空中也没有现在的月亮。 

月球的诞生 

每六到七年,早期地球的天空中就会出现一颗火星大小的小行星。它能闪耀几个星期, 

每晚会变得越来越亮,在与地球擦肩而过后,又向太阳系边缘飞去。这些小行星可能同样也 

十分危险地从火星和金星旁呼啸而过。如果那时就有地球文明的话,那个时代的科学家肯定 

清楚地认识到地球物种时日无多,小行星早晚都会与地球发生碰撞。 

最终巨大的擦边撞击还是发生了,那一景象是无法想象的。根据哈佛大学一个小组的模 

拟,那次撞击产生的冲击力之大使得地壳全部熔化了。那颗小行星彻底解体,它的碎片与地 

球的岩石一起冲向天空,形成一个比土星环还要大,还要厚的圆环,环绕着地球。想象一下, 

地球竟有这番情景! 

1997 年,希格鲁·艾达领导的科罗拉多大学的一个小组进行了细致的实验,以研究这 

个碎片形成的环是如何结合在一起形成了月球。这个环是由尺寸从一粒尘埃到直径达 60 英 

里的物体形成的,距离地球约有一万四千英里。所有的计算机模拟显示,这些物质在一年之 

内便聚在了一起!另外,还有超过一半的物质最终落回了地球,没有参与月球的形成。 

科罗拉多的模拟还给了我们有趣的结果:所得到的三分之一的计算机模型都表明碎片最 

终形成了两个“月球”, 而不是一个!这两个星体一起围绕地球旋转,它们彼此之间的引力 

作用使得它们的轨道形状很奇特,就像马蹄形。在这一模型下,可能其中一个“月球”因太 

靠近地球而碎裂。另一种可能是两个“月球”发生了碰撞,形成了我们现在的月球,而碰撞 

过程中又产生了更多的碎片落到了倒霉的地球上。 

月球诞生的惨烈之状就是从整个太阳系来说都是非比寻常的。如果模拟的结果是正确的 

话,回想起这首古老的童谣时,我们可以从另一个角度来审视月亮: 

其他的大碰撞 

其他那些在年轻的太阳系中漫无目标游荡的小行星又发生了些什么呢?其中有一颗地 

球大小的小行星可能撞在了天王星上,撞击的力量使得这颗巨大的绿色行星的轴倾角发生了 

改变,它的自转轴与公转轨道间的夹角变成了 98 度。这一结果造成了许多奇怪的效应。天 

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王星的公转周期是 84 年,在大多数情况下,总会有一极在每半个周期内始终朝向太阳,成 

为整个星球上最暖和的地方。 

金星、火星、土星和冥王星,当然还有地球,公转时都是倾斜着身子,这在行星正常的 

形成过程中是不会出现的。可能这些行星都受到一颗或多颗小行星的撞击,这些小行星飞速 

穿过太阳系的轨道正好与主要行星的公转轨道相交。可能就是导致月球产生的“入侵者”, 

同时使地球的自转轴夹角变成了现在的 23.5 度。 

冷却的时期 

最初的一波撞击狂潮逐渐结束了。对于月球形成和大部分游荡的较大的小行星纷纷离去 

之后的 5 亿年间究竟发生了什么,科学家设计了两套情景,他们还不确定哪一套正确。其中 

一个观点是,那时的太阳系充满了彗星,直径为几英里,每一颗彗星既是构成太阳系的基石 

又是行星的威胁。当行星体积还小时,它们与彗星的碰撞是很频繁的,但速度相对较小。但 

当行星和太阳逐渐变大,它们的引力增强,彗星的撞击的破坏性也就越来越大。在太阳开始 

燃烧后的 5 亿年中,彗星与行星发生撞击的频率相当惊人——地球每个世纪都要受到一颗大 

型彗星的痛击——直到大约 39 亿年前,猛烈撞击的时期才结束。 

但有一些证据支持另一种对这一时期历史的描述。这一观点认为,最初的大撞击时期在 

短短的几百万年后就结束了,只是有一颗游荡的小行星可能因发生了碰撞或是受到排斥力飞 

出太阳系。最后的这颗小行星穿过了太阳系内部,直到与某颗行星的擦肩而过,导致它四分 

五裂。小行星的残骸给太阳系带来了巨大的混乱,数千块碎片撞向水星、金星、地球、月球 

和火星。如果这个“后撞击理论”正确的话,那么我们现在所看到的月球和水星上的许多陨 

击坑都是在这个时期形成的。 

这一时期的一些撞击的威力大到几乎将月球撞裂。快满月的时候,我们随意瞥一眼月亮 

就会看到许多圆形较暗的区域,它们形成了传说中“月球人”脸部的特征。特征之一——一 

双眼睛——是两个巨大的撞击后留下的盆地,它们形成于 39 亿年前,是由一颗直径大约 15 

英里的彗星造成的。其他的大盆地也是在这一时期产生的。那些暗黑的阴影区是很多年后巨 

大的熔岩流淹没这些低洼盆地而形成的。 

先用一架小型望远镜观测月球,再来想象这段历史似乎就十分简单了。大多数熔岩覆盖 

的陨击坑位于月球的正面。月球上较亮的区域是山峦起伏的高地,它们是月球最古老的表面, 

但是上面依然存在形成于月球早期的深坑。然而,在熔岩覆盖的陨击坑处地势就变得十分平 

坦,很少有深坑。这一证据表明,从“后撞击”时期结束后,陨星撞击的频率就骤然下降了。 

尽管频率下降了,但仍未降到零。月球表面以陨击坑为中心分布着延伸距离很长而又明 

亮的条纹,称为“月面辐射纹”, 它们是由陨星撞击的冲击力将月面物质溅射到空中后又落 

回月面而产生的。月球上最大的环形山之一——第谷环形山——拥有月球上最大的辐射纹, 

它可能是由大约 1 亿年前的一次彗星撞击造成的。对于太阳系漫长的历史,1 亿年并不算长。 

用双筒望远镜就可以看到的第谷环形山向我们展示的一个证据:这个时期撞击的危险虽然降 

低了,但却没有完全消失。 

月球和地球 

尽管月球形成时距地球仅几千英里,但很明显,它并没有始终保持那么近的距离。数十 

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亿年来,它离地球越来越远,并继续以每一个世纪约 3 英尺的缓慢速度离我们远去。它绕地 

球旋转一周的时间是 28 天,这一时间也是许多历法的基础,如希伯来人和阿拉伯人的历法。 

45 亿年来,月球和地球一直玩着潮汐的拔河游戏。在这场游戏中,胜利的一方会减慢另一 

方的自转周期。很显然,地球获胜了。现在,月球的自转周期刚好与它的公转周期相同,这 

一情形我们称为“转动锁定”。但是,月球较弱的引力也确实影响了地球,月球长期的作用 

使地球的自转周期延长到了现在的 24 小时,而且地球的自转速率还在减慢,可能再过几十 

亿年,地球也会出现转动锁定,那时一天的时间会是现在的 28 倍。 

同时,世界各地的水手都得按照涨落潮来计划他们的出海时间。每天,按照月球的“规 

矩”,全世界的海洋都涨落潮两次。在有些地点,潮水会因为一些共振因素而变大,就像小 

孩子用拳头拍打浴盆里的水,如果随着波浪的节奏,会恰好将水溅出来一样。在加拿大的新 

斯科舍省的米纳斯盆地(Minas Basin),潮水的共振会导致涨落潮的落差达到 50 英尺。当大 

潮将水冲向内湾的河流时,奔腾的水流会迅速将河道充满。 

我有幸在米纳斯盆地的入口处看到了这奔涌的潮水的壮观景象。我站在一个几百英尺高 

的玄武岩悬崖边上的一小块草地上向下望去,洪流咆哮而过。这时正是涨潮的最大时刻,相 

当于地球上所有河流的潮水冲了过去。真难想象受到月球引力的潮水竟有如此巨大的速度。 

生命的尝试 

后撞击时期是地球漫长的地质史中最为惨烈的时期之一。每个世纪地球和月球上都会发 

生大撞击。正像我提到过的,最后的这几次毁灭性的撞击几乎将月球分裂开了,它们在月球 

表面形成了巨大的陨击坑。那实在是灾难性的时期啊。 

但那同样是一个将生命的“火种”送到地球上来的时期。 

早期的地球是一片火海,有机物质根本无法存在,一点儿也没有生命的迹象。如果不是 

彗星,地球直到今天都不会存在有机化合物,这些类物质将继续保存在太阳系外。彗星给地 

球带来了生命的材料。经过一个很长的时间,彗星给地球提供了碳和水。1982 年,梅奥·格 

林伯格(J. Mayo Greenberg),一位莱顿大学的理论物理学家,提出一刻典型的彗星应该不 

仅含有固态水,还应含有有机物质。1986 年 3 月,一架由欧洲宇航局发射的,以 14 世纪意 

大利著名画家乔托命名的宇宙飞船对哈雷彗星进行了探测。乔托的画作《三博士敬拜》被普 

遍认为可能就是根据对哈雷彗星的观察而创作的。这次探测的结果戏剧性的证明了格林伯格 

的观点。宇宙飞船在飞过彗星时探测到了氰化氢、水和甲醛。再加上地面上已有的观测结果, 

所有这些证据显示哈雷彗星表面有一层细小的粒子,我们现在称作“CHON 微粒”, 因为它 

们含有碳、氢、氧和氮四种元素。这些微粒可能就是生命的种子,因为它们具有形成氨基酸 

和其他生命所必需的化合物的元素。 

地球上漫长的生命演化很有可能就是从一阵彗星“子弹”开始的。生命的黎明经过了很 

长时间,那时每一颗行星都与彗星和原行星发生撞击。地球表面是光秃秃的岩石,天空到处 

都是彗星,撞击每时每刻都在发生。在这种恶劣的环境下,生命的组成物质搭着彗星的翅膀 

来到地球,却又被另一颗彗星撞击的巨大冲击力摧毁,同时这颗彗星又带来了生命的组成物 

质,如此循环下去。对于早期地球,现代生命的形成的确是一件十分遥远的事情。 

21


第三章 彗星与生命的起源 

人和彗星是由同样的物质组成的吗? 

元素组成碳氢氧氮总 

人体 9.5 63 26 1 99.5 

哈雷彗星 11.0 55 28 2 96.0 

这一章的开头更像一个表格,而不是一首诗。其实这些简单的数字本身是很有诗意的, 

因为它把人体中的四种重要元素的组成与哈雷彗星作了比较。甚至会有一位诗人建议我们也 

赋予哈雷彗星人的外貌和头脑,再让她活动起来的话,她也许也会玩篮球甚至去竞选总统吧! 

除了外形的彗星躯体,她的组成都与人类接近。 

这些显著的相似点足以显示,我们有必要仔细研究彗星与生命之间的联系。上面的表格 

不是一个结束的证明,只是一个开始。 

巨大的撞击 

地球在形成最初的几亿年间,不断受到彗星的撞击,也因祸得福地得到了大量的水资源。 

在那个时候,这个年轻的星球还没有今天的高山和大海,彗星带来的水足够给地球披上一件 

厚达20英尺的水衣。有研究显示,彗星带来的水比现在地球海洋中所有水量的十倍还多 2 。 

我们从第二章已经知道,这些水本来应该在碰撞过程中蒸发,可是,撞击带来的水似乎远大 

于蒸发出去的水。 

如果彗星是水的主要来源,那么它们绝不是原始地球上水的唯一来源。还有,熔岩也含 

有少量的水,火山喷发后经常有大量的熔岩涌向地表。几年前,人们普遍认为火山活动传递 

着地球上所有的水资源。但现在,我们已经从火山的组成中清楚地知道它们根本没有办法完 

成这项艰巨的任务。 

彗星带来了组成生命的原材料吗? 

如果找到了这个意义深远的问题的答案,我们也就解决了“我们是谁”以及我们是如何 

变成现在这个样子的等一系列问题。彗星的形成是一个相当缓慢的过程,是由一个个粒子慢 

慢结合在一起的。其中有一些粒子是有机的,从很久前太阳爆炸里喷射出的。这些粒子孤独 

地在空间中旅行着,徜徉于星云之间。它们接受宇宙间的辐射,互相碰撞,最终大规模地聚 

集在一起形成了彗星。想想吧,一颗在夜空中闪耀的彗星有可能是由我们的星云中的任何一 

颗粒子组成的,这是多么奇妙的事情啊!举个例子来说,一个含碳的粒子是在50亿年前一 

颗超新星的爆炸中形成的,一个粒子是由红矮星照射形成的,彗星就是由这些多种多样的粒 

子组成的。现在任何一颗拜访我们的彗星,都有我们整个星云的签名! 

彗星并没有把这些东西组成生命,而是把它们作为组成生命的原材料。并且,彗星必须 

在恰当的时刻把这些材料送到地球上,否则生命也没有办法产生。这么说,可也出现了一个 

问题,彗星是这一过程中必需的吗?如果原始的地球已经有水,甲烷,氨,那么我们就没有 

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必要再调用一个外来的资源来 

获得有机的种子,不是吗?毕 

竟,像木星、土星那样的大行星 

现在仍然有许多这样的大气。 

然而,近几十年的研究显 

示,地球形成时的温度比原先设 

想的高出许多,这将导致所有的 

原古有机材料被破坏。地质学上 

一致同意当行星开始冷却的时 

候,它的大气层已经都是二氧化 

碳了。此外,太阳发射出的紫外 

线也不会与二氧化碳反应而产 

生任何有机物。所以,地球本身 

并不是一个理想的创造生命的 

摇篮。如果行星本身需要一个外 

源者来提供有机物的话,彗星就 

是个很好的传递者。 

两个过程,冷却和撞击,同 

时发生在地球形成的初期。这颗 


熔化的星球在不断地冷却,慢慢地,一个坚硬的外壳形成了。但当月球形成的那段时间,这 

个外壳没了,可几星期后外壳又重生了。为什么呢?这段时间内发生了什么?是彗星导演了 

这一切吗?如果彗星没有撞击地球,那么无论它拥有多少有机物质仍然无法对生命的产生有 

任何帮助。为了对撞击的时间有个了解,我们可以来看一下月球上的撞击坑。和月球不同, 

在地球上,风化和侵蚀作用已经把这些坑摸平了。通过研究这些月球坑,科学家们发现地球 

系统形成于39亿年前,那是地球坚硬的外壳已经形成很久之后的事情了。 

彗星的“全程服务” 

在生命起源的过程中引入彗星同时带来的一个问题是,彗星如何能安全地完成这样的运 

输。如果有一家快递公司承诺可以在15分钟内把东西送往世界各地,而方法是:把你的包 

裹从屋顶上以每秒40英里的速度飞向目的地,你肯定不会第二次进这家公司吧。一颗彗星 

以那样的速度撞击地球产生的热量足以使所有宝贵的有机物化为灰烬。 

而事实上,在一次高速的彗星撞击中,彗星会在大气层中分解,释放有机物,因而会有 

一些幸运儿完整地保存下来。还有一种可能,就是当彗星移动得足够慢并且它停在大洋深部, 

那么其中的有机物也能保存下来。如果一颗彗星以锐角相撞,就必须通过更多的大气层,然 

后落在在海洋中,那么其中仍然可能有一部分有机物存在。根据康奈尔大学保罗·托马斯的 

说法,在巨大的撞击过程中,地球的大气层比现在稠密十到二十倍,就是说它足以使一颗小 

彗星减速到撞击时的温度无法使有机物气化。用行星大气减速这一过程叫做高空大气制动 

(aerobraking)。1997年7月4日太空船火星探路者号(Mars Pathfinder) 就是用这种 

方法来减速并最终登陆火星的,并且 2 个月后太空船火星全球探测者号(Mars Global 

Surveyor)也以同样的方法登陆火星。此外,这也是阿瑟·克拉克(亚瑟 C. 克拉克 e)的 

科幻小说《2010》中航天器登陆木星的方法。 

百武彗星 在1997年3月由北极星的左下侧通过。 

大卫 H 列维摄 

在这样一个自然减速过程之后,一颗早期的彗星很有可能会落在海洋上,然后在很短的 

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时间内沉到海底。尽管这次撞击很猛烈,但是彗星的中心很可能也只有几百摄氏度的样子, 

使得其中的有机分子得以存活下来 3 。 

在一种最极端的情况下,一颗彗星可能会以非常缓慢的速度撞击地球,使其中的有机物 

生存下来,这就是擦边撞击。这个撞击仍然有可能形成一个大坑,并且很快使坑中会充满了 

熔化的彗星物质,例如水和其它有机混合物。尽管这只是一个小概率事件,却也是一种可以 

使有机物完整保留下来的方法 4 。 

也许有人会问这些撞击真的发生过吗?看看月球的表面我们就知道答案了。月球在它的 

幼年期,曾经受过如此频繁的撞击,那么地球,它的近邻,当然也难逃这样的命运了。 

一个个粒子的缓慢旅程 

假设一下你的传递服务有一种经济型的方式,是通过你的屋顶发射包裹,途中你的包裹 

会在空中一点一点地被传递,你会采用吗?也许答案是否定的吧。可是大自然并没有给我们 

太多的选择。彗星缓慢的传递过程就是这样的:当彗星在太阳附近的时候,它们把很多的有 

机粒子留在云中,而这些有机物就可以在云团里存活下来。在夜晚或早晨,当天空中有一种 

奇特的圆锥形的叫做黄道光的时候,我们就可以看见这些云团。在晴朗的黑夜,远离城市的 

灯光,这种美丽奇异的景象也可以用裸眼观察到。它是由太阳反射行星间的尘埃而产生的。 

在冬天快要结束的晚上观测这种现象更为明显。 

尽管许多粒子停留在黄道云中时间也不过几千年,但自从太阳系形成以来粒子就源源不 

断地注入云中以保持云的稳定存在。特别是,有一些在黄道云中的小彗星粒子,其中的一些 

还可能来自远古的彗星,似乎最终也能到达地球上。在1970年,世界上最早的气球实验 

就是为了收集同温层的尘埃粒子,同时,还收集到了一些火山喷发的尘埃和微小的彗星尘埃 

样本。这些粒子被称为布朗利粒子,以其发现者唐纳德·布朗利(Donald Brownlee)命名 

命名。这些粒子最终落在地球上,其比例是地球每平方米上落下一个粒子 5 。 

在太阳系形成的早期,黄道带的尘埃云的数量比现在壮观许多。在接下来很长的一段时 

间里,数以亿记的粒子进入了地球大气层并且轻轻地飘浮下来。这些粒子又为原始的大气层 

带来了许多有机物。 

有机物是如何变成生命的? 

组织,新陈代谢,生长和适应环境的能力,受到外界的刺激有反应等这些都是生命所必 

须具备的特征。然而,其中决定性的是一个分子的繁殖能力。人和花岗岩之间存在着巨大的 

差别。我们可以轻而易举地判断一个物体是否具有生命。但在一些比较低的级别上,我们要 

看分子能否通过细胞来繁殖。腺嘌呤,胸腺嘌呤,鸟嘌呤和胞核嘌呤是生命存在的四大要素。 

它们形成了 DNA 的螺旋结构,那是任何一种生命繁殖的所必需的密码。 

DNA 正是最近非常热门的话题。因为它能够精确地确认我们中的任何一个,它甚至被 

吹捧为一个理想的个人标识符。DNA 还被法庭用来鉴定罪犯,我想,这是詹姆斯·沃森( James 

Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)在1951年研究 DNA 时从来都没有考虑 

过的一种用途吧。在1953年4月,他们共同发表文章称 DNA 是一种双螺旋结构,就像 

旋转楼梯那样。而切赫(T.R.Cech)发现的 RNA 是一种更为简单的分子,它是生命组成的 

酶的催化剂。凭借这项发现他夺得了1989年的诺贝尔化学奖。RNA 是用来存储信息的, 

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它也许是最老也是最基本的生存粒子了 6 。 


海尔-波普彗星 与一颗从白沙火箭发射场发射的火箭和三座广播塔,争相辉映。蒂姆亨特摄影。 

曾经,分辨生命和非生命物还有一些固定的步骤,但我们对此的理解仍然存在争议。现 

在我们假设,像氢氰化合物这样的简单有机材料必须浓缩才能形成像甲醛酸之类的生物分 

子。而这样的过程可能发生在地球上,彗星上,甚至是早期的太阳系星云中。我们现在已经 

知道彗星中可能存在像氢氰化合物,甲醛等很复杂的物质。在1986年,乔托太空船曾在 

哈雷彗星上发现一种聚甲醛。 

接下来,矿物催化形成了最早的核酸,并且经过一系列复杂的过程,特定的基本物被选 

定,加之金属铁的辅助作用,最早的 RNA 也就形成了。在之后的某个阶段,RNA 可以不借 

助铁而繁殖,也许这就标志着生命的开始吧。 

最后,经过更长的一段时间,几种新的酶被选定而形成最早的 DNA 分子。在这一过程 

中,DNA 起着像锁一样的关键作用。尽管 RNA 可以自由繁殖,但是越高级的 DNA 对突变 

的抵抗性越高。多亏有了 DNA,地球上的生命才能有一个良好的开端 7 。 

在1997年的秋天,斯坦利·布鲁希纳(Stanley B Prusiner)因为他那有争议性的具 

有自我复制能力的蛋白质 --- 朊蛋白(prions)的发现而获得了诺贝尔奖。他认为这些蛋白 

质的存在就是疯牛病等疾病的根源。蛋白质分子可以复制,成为一种有传染性的媒介,这真 

的是个新生物理念。那么到底最简单的生命分子是什么呢?RNA,还是像朊蛋白之类的蛋 

白质?到底是 RNA 还是蛋白质是地球上最早存在的生命呢?这场争论仍然在继续着。 

先有鸡,还是先有蛋? 

如果彗星上存在像生命起源前的像甲醛之类的有机材料,那么有没有可能,生命实际上 

起源于彗星呢?这只是我个人的猜想。如果问其他科学家的话,大多数人一定会坚定地说, 

不!但确实有一小部分科学认为,生命起源于彗星 ――生命产生于彗星,然后再被传送到 

地球上,这是很有可能的。这个观点被熟知的原因是,著名的英国天文学家弗雷德·霍伊尔 

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(Fred Hoyle)拥护这一观点。他认为,酶在地球上自发形成的可能性太低了。因此,酶一 

定是在宇宙中的某个地方先形成了然后再被传送到地球上的。然而,他的论证却有自相矛盾 

的地方:宇宙中任何一个地方生命产生的可能性都是一样的小,而且在传递时大部分的酶会 

在撞击中被破坏。简单地说,根据哲学上的从简原则,用彗星来传递酶这种解释会使简单问 

题复杂化,所以这应该不是地球上生命起源的正确解释。 

假设彗星确实把生命带到了这里,那么有没有可能感冒和流感病毒是来自彗星呢?尽管 

我们没有百分之百的把握说,这是错的,但生命以这种方式传递的可能性是相当低的。举个 

例子来说吧,像感冒病毒,它就像是为人体量身定制的,会进入口鼻,然后在里面四处猖獗。 

所以这些病毒一定是同我们人类的口鼻一起进化的。 

在下一章中,我们会更进一步地讨论这个主题,撇开生命起源于彗星这一假说,有没有 

可能生命起源于火星呢?如果真的是那样,那么彗星撞击就可能把一些简单的生命形式从火 

星带到地球上,霍伊尔的观点在狭义上说又有了意义。 

以此还有一个更加充满想象力的说法。18世纪末,一位作家曾提出,为什么彗星上不 

可能有生命呢?在1772年,这个理论就被用来解释彗尾的变化。众所周知,彗尾在接近 

太阳时会大,在远离时会收缩 ,作家就设想这就是为了保持彗星表面温度稳定使上面的居民 

安居乐业。 

地球诞生时的启示 

地球诞生时曾受彗星雨的洗礼,在地球上撒下了生命的种子。现在地球很少再遇到这样 

的洗礼了,但在 1999 年 11 月 17 日,我们可能会看到一次这种洗礼。那天晚上,地球上的 

一些地区可以在短短几个小时之内观察到难以计数的从坦普尔-塔特尔彗星(Comet 

Tempel-Tuttle)上掉落的碎片撞向地球。那是因为,当地球经过一片特别稠密的流星群的时 

候,我们可以看到一场非常美丽的流星雨。那些的天空正是 33 年前的再现:1966年1 

1月17日,地球在充满着坦普尔-塔特尔彗星的碎片的宇宙中,艰难地穿行着。几个小时 

之内,人们看到了无数颗流星。 

这些碎片是怎么形成的呢?答案很简单,是坦普尔-塔特尔彗星,两名业余天文爱好者 

在一个世纪前发现了它。这颗彗星绕太阳公转的周期是 33 年。上一场大风暴是在1966 

年,这颗有着奇特彗尾的彗星应该会在 1999 年再度出现。那些有幸目睹这一奇观的人就可 

以想象地球在形成之初是什么样子。当彗星碎片从天空中落下的时候,那些残余物会点亮整 

个天幕。 

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第四章从三十亿年前说起 

午夜,科尔一个人呆坐在梯子上,他那深邃的蓝绿色的双眼一刻也不离开那台功率强大的500直径 

望远镜的观测孔。没有人注意到,折射镜在跟随着这颗星星移动着,上了发条的时钟在嘀嗒嘀嗒地走着, 

这是在观测山(Spyglass Mountain)上听到的唯一声音。在这座山上,寒冷,寂静,充满了神秘和紧张感。 

――《观测山上的科尔》《 Cole Of Spyglass Mountain》 

作者:阿瑟·普雷斯顿·汉金斯(亚瑟 Preston Hankins)1923年 1 

看,那就是乔舒亚·科尔(Joshua Cole),一个14岁的男孩。他头顶蓝天,脚却深陷 

在厄运里了。科尔是阿瑟 ·汉金斯 1923年出版的小说《观测山上的科尔》《 Cole Of Spyglass 

Mountain》里的主人公。这是个像狄更斯类型的小说,主人公有着和奥利弗·特威斯特(Olive 

Twist)相同的命运,他望着天空,幻想火星是一个适合智慧文明存在的地方。 

在故事的开头,乔舒亚就被学校开除了。原因是他不让老师鞭打他的弟弟。于是他爸爸 

就把乔舒亚送到了教养院。在那里,孩子们都被编了号码,从来没有人关心你叫什么,他们 

只在乎你的号码是多少。乔舒亚的号码是5635。乔舒亚幸运地结识了青少年部的主管比 

弗· 克莱格(Beaver Clegg),克莱格是一名业余天文爱好者,并教会了乔舒亚初步的天空 

观测知识。而火星正是克莱格介绍他认识的。 

火星,红色的星球 

火星取名于罗马神话中,农业之神,也就是后来的战神,火星可以说是我们可以在天空 

中看到的最红的东西了。火星是离太阳第四远的行星,比地球远。火星在日落后就立即升起 

来,并且它一整远挂在天空的时候,就是它最容易观察的时候,它是天空中最亮的物体之一。 

那段时期内,它离我们只有三千五百万英里远,而且亮度可以达到天狼星的两倍而成为天空 

中最亮的星。火星有一个像沙漠般的环境和一层很薄的大气层,它的天空是粉红色的。火星 

上的温度是很怡人的,在赤道上温度计显示有70摄氏度,但当把温度计稍稍靠近地球约几 

英寸后情况就会发生巨大的改变,因为只是高度上几英寸的变化也会引起温度快速的下降。 

火星上还有一些壮观的高山,特别是奥林匹斯山,那是一座和亚利桑纳州一样大的火山。 

在地球上,即使有像夏威夷岛那样的大火山也不会高过一定的限度,那是因为地下板块运动 

的缘故。可是在火星上却没有这样的运动,所以上面的火山可以无限制地生长。 

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列维彗星。由作者拍摄于1990年9月,一场雷暴后。当我支起施密特望远镜打算拍摄的时候,有 

很多云堆积在一起,下雨了。我只好把望远镜收起来,大概15分钟后。雨停了,云层变薄了,我有足够 

时间拍摄了2分钟,拍摄到这张照片。不久,云层使这颗彗星再次变暗,照片底部可以看到这片云。 

几位对火星着迷的人 

在19世纪末,意大利天文学家乔范尼·夏帕雷利(Giovanni Schiaparelli)观察到似乎 

有长长的直线交叉往来于火星表面。他不愧为那个时代最好的观测师,把那些线条尽可能好 

地画了下来,并把它们称为“河道”(canali)。就在他开始画这些线条后的几年后不久,就 

传出了火星上可能存在生命这一激动人心的猜测。这个消息不是通过科学分析得出的,而是 

根据文字推测的。夏帕雷利把“河道”(canali)这个词推定为 channels, 只是因为 canali 像 

channel, 

英文单词 channel 也就由此产生了。 

在第二章我们已经谈到过 Lowell 天文台。它的建立者,帕西瓦尔·洛威尔(Percival 

Lowell)是位行为古怪的19世纪末20世纪初的业余天文爱好者。他是波士顿有名的洛威 

尔家庭成员,他把他的名字赠予神秘和诗歌,像约翰·博西迪(John Bossidy)在1910 

年写的“在贵族的哈佛”: 

“这就是古老而美好的波士顿, 

豆子和鳕鱼的故乡, 

在那里,洛厄尔与卡伯特交谈, 

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而卡伯特只与上帝交谈。” 


夏帕雷利的想法占据了洛威尔的整个思想和心灵,于是他在亚利桑那州的弗拉格斯塔夫 

建了一个强大的24英寸的折射望远镜。在那里,他坚持观测火星并把那些线条画在网状物 

上。作为一名坚信世界团结一致的和平主义者,洛威尔用他的画笔描绘了火星上的智能生物 

联合起来建造一个系统,把稀有的淡水移到安全的地方。 

在洛威尔活着的时候,他的观察和观测经常被轻视,但多年来他那火星上可能存在生命 

的想法却激励了无数人。在有关火星上存在生命的一片沸沸扬扬中,让我们回来再谈谈那位 

幻想家乔舒亚·科尔身上吧。他离开教养院,开始向西行走。他的旅途一开始还不错,每天 

晚上他都停留在一个不同的小镇。他支起心爱的望远镜,向路人介绍天空中不同的星星,并 

以此收取一些小费。然后他跳上了一辆运货的火车,希望可以到达更遥远的西方。可是一天 

晚上,他发现他唯一的财产,望远镜被偷了。无奈之下,他只得独自西行。最后,他达到了 

加利福尼亚,他在一座高山上住了下来,在那里,他看到了他所见到的夜色中最为黑暗也最 

为清晰、的天空。由于他坚信洛威尔有关火星人已经建立了一整套运河系统的理论,他又继 

续了他的努力。在设法搞到了一部望远镜后,他开始努力寻找火星上绝对是人为的东西。 

在东部,乔舒亚邪恶的父亲得知他的儿子将会继承一笔巨大的遗产,决定不惜任何代价 

派人阻止他。那时,火星也在接近离地球最近的那个点。1922年6月18日,乔舒亚用 

他的望远镜仔细观测火星的表面。(尽管此书的作者在出版前把日期去掉了,但那天确实是 

观测火星的最佳时间。我想那一定是一个非常壮观的景象吧!火星靠近心大星,在天空中闪 

耀。行星和恒星看起来就像一对布满血丝的眼睛。) 2 对任何一个用望远镜观察火星的人而 

言,能不能看到一些细节取决于火星上大气层和地球上大气层的性质。火星看起来像一个闪 

着微光的果子冻,但在6月18日的晚上,当火星慢慢升起来的时候,我们可以对它进行进 

一步的观测。当接近午夜的时候,那一刻空气似乎凝固了,火星向外闪闪发光,科尔找到了 

那清晰的路线,那个可以证明火星上存在文明的路线!但就在那一刻,他父亲派来的训练有 

素的杀手射中了天文台圆屋顶。科尔还没来得及确认他的发现,一颗子弹就击中了他。乔舒 

亚就这样,一个人躺在了天文台的地板上,他的随后情况,我们在后文会接着提到。 

火星上存在生命的实际证据 

在1965年的夏天,美国太空船水手 4 号(Mariner 4)飞过火星后,关于火星上的运 

河,火星联合体,他人入侵的说法最后逐渐平息了。《火星的中午:没有运河》是一家报纸 

的头条新闻。传回的照片显示火星表面是一个寒冷的,布满撞击坑的地方,由此彻底结束了 

火星上可能存在生命的故事。在接下来的十年间,几艘太空船进一步向我们展示这颗红色星 

球。在1971年的秋天,水手 4 号太空船到达了火星沙尘暴的中央,并且进入了一个环绕 

火星的轨道。当沙子终于下沉下来的时候,太空船再次注视这红色的星球,发现了奥林匹斯 

山。它也发现了一条很具有运河特征的事物,被称作科普里特(Coprates)运河。通过水手 

4 号可以观察出,这不是个运河,而只是一个超大型的峡谷,它的长度可以和美国相媲美, 

并且比亚利桑那州的大峡谷还宽。这些特征似乎是远古存在水的侵蚀的印迹。 

在1976年7月20日,两艘海盗号(Viking)太空船在火星上登陆了。它们之所以 

被命名为海盗号是因为它们的目标是开拓火星新世界,并且确认火星上是否存在生命。它们 

捕捉到了这颗红色星球上的一些奇特的景象,粉红色的天空,并且精确地测定了火星大气层 

的成份。它很美丽却让人失望。那火星上究竟存在生命吗?经过这两个登陆器收集分析土壤 

样品,科学家研究数据后发现,在登陆器所能到达的范围内,毫无生命迹象。 

故事似乎到此结束了。在接下来的二十年间,没有太空船再登陆火星。在1993年, 

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当地球基地关闭了制动火箭,美国太空船火星观察者号(Mars Observer)开始靠近火星了。 

可是,那太空船像突然间消失了并再没有收到任何消息。美国宇航局(NASA)也没有弄清 

楚失败的真正原因,外界猜测可能是燃料爆炸摧毁了太空船。之后的两年,火星似乎又一次 

被媒体遗忘了。然后,在1996年的夏天,对火星的迷恋又开始了一个新的篇章。 

全世界的人都守在电视机前,期待着,终于,克林顿总统宣布,已经有证据显示在36 

亿年前,也就是在那次重大的撞击结束后不久,火星上可能存在简单的生命形式。 

第一颗火星石 ALH 84001 

1984年12月27日,一队陨石搜索者在南极考察时发现了一个像土豆般大小的绿 

色的石头。这颗石头立即被确认为是颗陨石,因为离群的其它石头落在冰中的可能性很低。 

而当陨石落在南极的时候,冰会慢慢把它们带到一个叫艾伦山(Allan Hills)的地方,在那 

儿,它们可能会被埋上千年。当冰川融化的时候,陨石就可以再见天日了,并可能被机警的 

探索者发现。罗伯塔·斯科尔(Roberta Score)的队伍发现了许多石头,但这一颗非常特别, 

她说这是她见过的最绿的一颗陨石。研究小组把它命名为 ALH 84001,它是那一年发现的 

第一颗陨石。陨石地质学家知道这颗石头很特别,但仍然不知道它究竟有多特别。整整10 

年过去了,这颗陨石被认证为来自火星,因为它上面有许多小孔,里面所含的大气与海盗号 

太空船1976年在火星上探测到的类似。这些在岩石形成在火星上时就存在的小口,密封 

性能很好,都可以把一些大气贮存在里面。当陨石最后被带到实验室的时候,科学家可以打 

开这些小孔来研究里面气体的组成。 

这颗陨石的确切年龄是45 亿年,它是至今发现的最老的火星石。(其它11颗中年龄 

最大的也只有13亿年)。基本可以确定这颗石头是伴随着火星外壳的岩浆冷却而变硬的, 

因为它悠久的历史,这颗石头可以很直接地告诉我们那段撞击的日子,以及物体是如何进入 

太阳系内部的。当它还在火星上的时候,它就有一段非常丰富的经历。在一个偶然的机会, 

一次撞击发生在离它不远的地方。这次撞击发生在撞击时代,约38亿年前到40亿年前间。 

之后,这颗石头在富含碳酸盐的水下呆了一段时间。当水渐渐渗出,石头上有了裂缝,碳酸 

盐的小球形成了。火星渐渐干涸,石头静静地停在了那里。然后,一千五百万年前,第二次 

撞击使这颗石头飞向了太空,绕着太阳以不确定的轨道运行着。之后它应该经历过多次与地 

球亲密接触的机会,终于在一万三年前千它落在了南极洲的冰川上,在那里沉埋多年后,它 

被推向了艾伦山,冰川融化后,它终于显露出来了。 

这颗陨石所带来的一个震惊的消息就是,火星上的水也许很早就形成了。在地球上,我 

们知道35亿年前水就已经很充足了,最早的微化石我们也可以在格陵兰和世界的其它地方 

找到。但在火星上,从最早的宇宙飞船开始探测,就没有证据显示水曾经存在过。而现在火 

星为我们送来了这颗石头,最为一个特别的礼物,它告诉我们也许在很久以前,水曾在这颗 

红色的星球上自由地流淌着。 

其它科学家也对 NASA 所提供的时间36亿年与水可能在火星上存在的时间相一致的 

说法提出质疑。他们的数据使碳酸盐存在的时间变短了,大约是在13亿到14亿年前,在 

水早就应该消失的时候。水确实存在吗?这是在36亿年前发生的吗?还是水在14亿年前 

仍然在火星上流淌着?进一步对标本的研究应该会解开这个迷题。 

当火星探路者号在1997年7月4日着陆在火星上的时候,它开始拍摄一幅幅超现实 

主义的全景。到处散布着的大小不一的石块,它们似乎在向世人描述着一场很久前发生的大 

水,那时水强大的力量足以把石头推向各处,这需要多大的力量啊!探路者号是停在一个河 

床上吗?或是那场洪水是风暴后的一次余波?先撇开那场洪水的原因和持续时间不说,我们 

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可以确定,在过去的某一时刻,火星上一定存在大量的水。 

从探路者号的探测和 ALH 84001 上得到的证据都显示,火星上存在水,而水的存在又 

可能预示着生命的存在。但水中是否存在碳酸盐,也是一个至关重要的问题,流过岩石的水 

中富含碳元素,并留下了许多含碳酸盐的小球,这像奥利奥饼一样,有黑白的边。这些小球 

由碳酸钙和碳酸镁组成,它们都是抗酸性的。它们在碳酸性的小球上,且每个都不大于1英 

寸的一百分之一,就像一个标点符号那么大。这些证据是被由 NASA 的研究员大卫 S 麦克 

基和艾佛立特 K 吉布森所领导的小组发现的。他们用一台电子显微镜发现在碳酸粒子附近 

有狭长的、像热狗形状的碳酸粒子。这些有可能是微型化石吗?尽管它们比地球上远古的化 

石小约一百倍。 

化石结构的外貌使科学团队又燃起了希望,但这也是论证环节中最弱的一环。论证的第 

二步牵涉到了小的磁铁矿和铁硫化物。这些化合物共存是一件很异乎寻常的事情,而它们与 

碳酸粒子一起就更是少见了。这些粒子是一些地球上细菌腐烂后的典型代表,所以被看到生 

命的象征。然而并不是人人都支持这一观点,地球化学家约翰布赖德利带领的研究小组就 

曾得出这一结论,在一次火山的爆发中,没有任何活着的事物也可能产生磁铁矿。 

另一个证据存在于有机分子多环芳香烃中,它们是有机分子腐烂后的副产品。它们在火 

星岩石中的存在并不能成为火星上存在生命的有力证据,因为它们也可能存在于古代的星云 

中,然后压缩形成了太阳系,它们也可以在其它的陨石中被找到。那么它们有什么用呢?杰 

弗里巴德说,它们也许就是南极的石头被插入冰层中一万三千年而形成的污染物吧。 

如果这个生物学的解释是正确的话,那么在碳酸盐形成时的温度就不可能高于三百华 

氏。因为如果温度更高,生命就没有办法存在,则必然有一个非生物解释。一些科学家曾经 

说温度也许会达到一千一百度。但是在1997年的3月,威斯康星大学的科学家们拿出证 

据碳酸粒子在高温时不会马上形成,而会耐心地等待到温度适宜后再慢慢进行生物过程。 

外表看起来像微型化石,富含铁的粒子,多环芳香烃,这三个证据都无法有力地证明火 

星岩石中存在生命。但大卫麦克基认为,如果把它们放在一起考虑的话,就是一个完美的 

生物学解释。 

第二颗火星石 EETA 79001 

就在我们觉得我们已经对此完全了解了的时候,1996年10月末,英国开放大学的 

伊恩赖特带领的小组发现了在第二颗火星石有一种有机的合成物碳12。这些富足的碳可 

以用来解释微生物活动的存在。EETA 79001 比 ALH 84001 年轻许多,它主要由玄武岩组成, 

它们是一亿八千万年前火星上火山爆发的熔岩的碎片,由此成为火星上一个壮丽的景观。五 

十万年前一次巨大的撞击把岩石丢入了太空中,也开始它环绕太阳的旅行。慢慢地,它开始 

接近地球并最终落到了南极洲。 

火星上为何飞出了那么多石头? 

当一颗小行星或彗星砸入行星的时候,它会在地面上凿出一个比自己的直径大二十倍的 

洞。因为这个大洞形成的速度很快,在很短的几分钟时间里许多碎片会被向上抛出。在地球 

上空,实际上,所有岩石残片会再次落入大气层,飞速坠入地球表面。火星上,尽管撞击力 

是一样的,但它引力却小许多。所以这些碎片很容易就达到逃逸速度而飞向了太空。如此, 

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有一些碎片就可能达到地球上,也有一些会到太阳上。它们先通过轨道慢慢远离火星,再渐 

渐靠近太阳。任何一个连续的轨道都会把它带到地球附近。当然,也会有一些碎片回到火星, 

或者到达地球,月球,甚至金星或水星。因此地球上存在许多的陨石,等待着我们去发现。 

许多会在南极被发现,因为它们在那白色世界中很显眼。但谁又知道呢?也许某所幼儿园的 

墙上就有一颗火星石呢。这让我想起美国诗人罗伯特弗罗斯特的几句诗: 

“也许曾经有那么一颗星星, 

偷偷逃离天际滑落人间, 

又被无意间拾起和其它的石头放在了一起, 

建起了一座房屋。 

也许会有人注意到,它那隐没的光芒和石头般的冰冷……” 3 

探索是一个过程 

就在火星上可能存在生命这一消息震惊世界之后的几个月后,我受邀参加一个在蒙特利 

尔麦吉尔大学召开的讨论会。这是由 NASA 的组员霍亚图拉瓦利发起的。在许多听众面 

前,小组成员一个一个地回答问题。大家从事着不同的行业,地质学,化学,物理,但我想 

我们都被这种各学科间纯粹的发现精神所折服了。就在会议快要结束的时候,出现了一个小 

小的插曲,一位学生问道:“你们似乎都把自己逼到了悬崖上,为什么不等得到更多有力的 

证据再做呢?现在如果有新的证据显示你们错了,那整个团队都会崩溃的。” 

我决定来回答这个问题,“ 不 , 不是这样的。这个团队永远不会崩溃,你今天正在见证, 

什么是科学。现在所有的证据已经足够为此提供了一个科学的解释。他们现在就是这么做的, 

他们提出了问题,他们找到标本并且公开一起讨论。如果有某个科学家对此想到了一个更好 

的解释,那也没有关系啊。没有什么不好意思的,因为那就是科学的进程,那就是我们学习 

的过程。” 4 

“ALH 84001 火星石告诉我们,” 克林顿总统说,“ 它经过了数十亿年,飞行过数百万 

英里,它告诉我们生命存在的可能性。如果这项发现被确认了,这一定会是科学史上对宇宙 

发现的极大的贡献。” 5 我相信,NASA 小组研究最终会发现幼儿期的火星存在简单的生命 

形式。但是,不管 ALH 84001 火星石是不是一颗能证明生命存在于火星的罗塞塔(Rosetta) 

石,不过它还是把一个古老的话题带入了一个新的、充满刺激的层次。 

一夜成名 

让我们再一次把注意力集中到乔舒亚·科尔身上吧,还记得我们在上文暂且把他留在死 

亡的边缘,孤独地躺在天文台的地板上吧。当时他极度伤感,他担心如果他死了,也许就没 

有人会知道他的发现了,毕竟,下一次火星离地球这么近可要等到很多年以后啊!这时他想, 

如果突然一天有报道称:在某个天文台上,有一位身份不明的美国人在 6 月 18 日拍摄到了 

奇特的景象,这会是怎样的情景啊! 他又看到了报纸上的大标题时,他像获得了新生。报纸 

的标题是:“火星上有生命吗? ---- 科学界沉闷无语” 

但是乔舒亚·科尔却不知道有的时候生命就像一件艺术品。在观测山观测台(Spyglass 

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Mountain)建立后的第 75 年,我开始关注标号为 5635 的小行星,那是一颗绕着太阳处于火 

星和木星之间的小石头,它从来没有被真正地命名过。我曾经给博比·巴斯(Bobby Bus) 

写信(他是这颗小行星的发现者),建议把它命名为科尔,因为 5635 就是科尔在男孩教养院 

的编号。博比很高兴地同意了,并且向国际天文学联盟小行星命名委员会提议。在 1997 年 

12 月,乔舒亚· 科尔总算得到了一个以他的名字命名的世界。当他在床上坐起来,看到报 

纸头条新闻,说这颗行星是以他的名字命名,这让他更加高兴。报纸的大标题是这样写的: 

观测山上的科尔,因首次发现,一夜成名。 

第五章从 6500 万年前说起 

地球就好像一本书,其中的故事是用地质学的语言记录在岩石里面的。对于具有专业知 

识、能够理解岩石所表达的信息的人,这种语言并不难懂。而正是为了等待有人来读懂它, 

这个故事的关键一页就在遍布全球的一层薄如卡片的沉积岩石中,它埋藏在墨西哥尤卡坦半 

岛地下的巨大火山口中,沉睡了六千五百万年。数千万年过去了,时间到了上世纪七十年代 

末,华特·艾弗雷兹(Walter Alvarez)和他的父亲路易斯(Luis)打开了这本书、读到了关 

键的那一页,并在意大利的中世纪小镇古比奥(Gubbio)附近美丽的山区发现了宝藏。 

宝藏藏在一种叫做亚平宁页岩(Scaglia Rossa)的粉红色石灰石中。六千五百万年前, 

古比奥所在的地区还是汪洋一片,正是这样的仅有的温和洋流环境使得亚平宁页岩(Scaglia 

Rossa)石灰石没有到外界恶劣环境的影响。世界上没有别的地方比古比奥更能保留下这种 

岩石。华特·艾弗雷兹对亚平宁页岩(Scaglia Rossa)很感兴趣,他研究这种岩石如何记录 

古地球磁场的方向。地球是个有南北两极的磁铁,并且磁极很接近地理上的南北两极。如果 

地球没有磁场,指南针就不可能发明了,因为它根本就起不了作用。1997 年火星探路者飞 

船证实了火星也有一个磁场,只是这个磁场太弱了,以至于指南针在其中也不能发挥作用。 

虽然在地球上方向偶尔会有移动,但地球磁场始终是存在的,随着数亿年间大陆的漂移,岩 

石中的“指南针”会指向岩石产生时地球磁场的方向。科学家用他们的方法测量“指南针” 

在他们产生时指向哪儿。他们把这个过程叫做探测岩石的“化石罗盘”。科学家用这种方法 

测到,在大部分岩石样品形成时,地磁极指向一个方向,而其他样品则显示磁极指向过完全 

相反的方向。这些关于地磁反转的证据更加深了艾弗雷兹对古比奥附近岩石的兴趣。 

艾弗雷兹在古比奥附近的岩床上工作了几个夏天,收集了各种各样的岩石样本来加深他 

对于地磁变化的理解。由于专注于白垩纪石灰石,他学会了分辨石灰石之中两个主要地质时 

期(白垩纪和第三纪)明显的界线。 

地质学家在数百万年的尺度上为地球划定时间段,同时一些特殊生命形式的产生与消亡 

也作为了重要的参考依据。整个地球史被分为了几个主要的代:首先是前寒武代,他又被分 

为两个时期,太古时期——从第一块固体岩石的形成开始,到最早的生命产生为止——和元 

古时期——化石的大量出现最早开始于这个时期。接下来是古生代,大约从五亿四千万年前 

开始,并且被分为六个纪。古生代结束后,地球进入了中生代,这是恐龙的时代,它以恐龙 

的产生开始,又以恐龙的消亡结束。白垩纪是中生代三个纪的最后一个,它以英国多佛港著 

名的白垩崖命名。白垩纪为新的时代划定了界线,这就是新生代,以第三纪开始的时代。 

我在新斯科舍(Nova Scotia)的阿卡迪亚大学(Acadia University)学习了关于地质时 

期的知识,在 1968 年秋天,我非常幸运的能邀请到乔治·史蒂文(George Steven)作为我 

的地质学教授,他向我们介绍了两个主要地质学派的思想:灾变论和均变论。以十八世纪末 

期法国科学家乔治·居维叶(George Cuvier)为代表的灾变学派认为,地球在变化时是突然 

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而猛烈的。值得注意的是激烈的法国大革命贯穿了居维叶的一生,这也难怪他会把人类激烈 

的行为方式归加到地球行为上了。更为普遍接受的均变学派则认为,地球的历史是一个漫长 

的循序渐进的过程。但乔治也告诉我们有些人会将他们的注意力转移到另一种学说。也许地 

球的确是均变的,但这个漫长稳定的过程是否会被一些突如其来的事件打断呢? 

地质时期 

代纪(时期) 开始时间(距今/百万年) 

新生代第四纪 2 

第三纪 65 

中生代白垩纪 136 

侏罗纪 205 

三叠纪 225 

古生代二叠纪 280 

石炭纪 315 

志留纪 345 

奥陶纪 395 

寒武纪 430 

前寒武代元古 2500 

太古 4600 

艾弗雷兹的工作小组继续研究着古比奥附近的岩石,不过,他们对岩石上中生代与新生 

代精细的分界线感到迷惑。亚平宁页岩(Scaglia Rossa)石灰石是静静地藏在水下的,那么, 

水面上一定发生了什么灾难性的事件。而在陆地上,同样的岩石也沉积了下来,但大量各种 

各样的生命形式却被保留在了其中。 

乍一看,分开两个石灰石岩床的薄粘土沉积物没有什么异常,这种沉积物叫做边界沉积, 

但却没有任何现象告诉我们这种沉积物是如何出现在石灰石中的。还有其他几层粘土沉积物 

分开了石灰石,但边界沉积物却相对较厚。不过这种沉积物最大的意义还在于其两侧保留在 

岩石中完全不同的生命形式。在白垩纪一侧,岩石里是数不胜数的有孔虫外壳的化石和在海 

底生活的单细胞海洋动物。白垩纪岩层上端的有孔虫如同沙粒一般大小,而在更年轻的第三 

纪岩层,有孔虫很少出现,体型也要小得多。 

这些微小的生物是和巨大的恐龙同时灭绝的。这时,艾弗雷兹的工作小组决定研究边界 

沉积物本身,来推测到底是什么导致了这场突然而规模巨大的灭绝。我们在地质学课上学到, 

尽管在沉积物中看到,灭绝是突然发生的,但实际物种的减少可能长达数百万年之久。鉴于 

他之前对于地球磁场反转的研究,艾弗雷兹认为,在边界时期发生的事件导致当时四分之三 

的物种在不到十万年的时间里消失了。然而,艾弗雷兹随后发现,这次灭绝持续的时间之短 

也许只有几个月。 

从 1976 年开始,艾弗雷兹开始关注这些边界沉积物,他的父亲路易斯也加入了他的工 

作小组。在这之前,路易斯是一名实验物理学家,他在亚原子粒子方面的研究使他在八年前 

赢得了诺贝尔奖。路易斯提出在沉积物中寻找稀有的铂族元素,特别是铱元素,可能得到答 

案。弗兰克·阿萨洛(Frank Asaro),这位来自劳伦斯伯克利(Lawrence Berkeley)实验室 

的核化学家,对这些粘土中铱元素的含量进行了评估,终于在 1977 年六月,解决了粘土研 

究中的关键问题。他通过研究发现,粘土层中的铱含量超出了所有人的想象。虽然说是很高 

的铱含量,但这并不意味着边界沉积物里的铱能让整个世界都富裕起来。他发现的数量实际 

上是非常小的——仅为十亿分之九,不过,这已经比预期的高了很多倍。如此高的铱含量可 

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能来自长期持续的火山活动,然而证据表明铱含量在很短的时间内又降低了,这只可能发生 

在短时间的剧烈变化中。 

恐龙有没有可能在边界沉积物形成之前就已经消失了呢?科学家在最近的十年中在边 

界沉积物附近发现了大量恐龙化石,但这其中没一个是在边界沉积物之上的。尽管可能没有 

一只恐龙能目睹中生代的最后一天,这种统治了地球一亿五千万年的生物的禅让还是与那场 

夺走地球上大多数生物性命的灾难有关。 

对微小生物化石的研究描绘了一幅更清晰的图景。沿着岩层向上看,越靠近边界沉积物 

层,有孔虫类就越多,边界沉积物层附近到达了每立方英尺岩石中有几千只的数量,然而在 

到达边界后数量的增加就突然停止了。一种类似于今天的鹦鹉螺的叫做菊石的古生物也是同 

样,在边界沉积物层以下数量增加,越过边界就突然消失了。那么这样我们又再次遇到叫做 

奥克姆剃刀的科学逻辑规则。我们看到小型生物刚好在边界沉积物层之处出现,而大型生物 

并没有太大的代表性,但这些大型生物也同样在边界沉积物层附近留下化石和脚印。奥克姆 

剃刀规则给出了最简单的解释:同一事件,如果能灭绝体型较小的生物,同样也能让大型生 

物消失。 

寻找撞击地点 

虽然十亿分之九的铱含量十分有意义,但它却没有能够吸引到普通大众的关注。如果有 

什么东西以每秒三四十英里的速度撞向地球,那么他一定会在地球表面留下类似弹坑的痕 

迹。如果这一假设是真的,那么,这就可以解释含铱的沉积层了。随着研究含铱量工作开展, 

紧随其后就是要解决一个最大问题:这就是,哪里会有这样一个撞击坑? 

由于在陆地上缺少明显的数百英里宽的大坑,人们开始把目光转向海底,并在海底展开 

了对撞击坑的搜寻。但有一个障碍需要克服:海底有持续的消减作用,不断的以新的部分替 

代老的部分,这样,存在于老岩层上的证据也会被破坏。六千五百万年来,大约百分之五十 

的洋底已经被替换过了。想到撞击坑的命运就这样被封存起来,地质学家对找到它难免感到 

失望。 

1984 年,来自美国地质勘测局的地质学家布鲁斯·波尔(Bruce Bohor)在贯穿整个落 

基山脉的边界沉积物中找到了被震动的石英作为证据,石英是已知的最坚固的矿石之一,然 

而这里的石英像被水波一样扭曲了,即使是最强烈的地震也无法这样扭曲石英。石英的发现 

为撞击坑的搜寻大大缩小了范围。石英一般是在陆地上形成的,在大洋底几乎没有石英。如 

果这么大范围的石英受到影响,那么撞击地点就一定在大陆之上! 

之后故事的焦点又转移到了海地。因为地质学家弗罗伦丁·莫瑞斯(Florentin Maurrasse) 

知道,在海地的贝洛克(Beloc)地区,白垩纪与第三纪的边界沉积物是暴露在外的。结果 

发现,这一地区的边界沉积物与别处的边界沉积物是不同的,其他大部分地区的边界沉积层 

是由一层粘土区分的,而这里却是由砂子区分的。1985 年,地质学家简·斯密特(Jan Smit) 

提出这里的岩层可能是撞击产生的海啸的遗迹,巨大的海浪并不是由潮汐引起的,而是紧随 

地震而来的。来自太空的撞击可能引起巨大的海啸,使得内陆数英里都被淹没。这些含沙的 

碎片有没有可能被一英里高的海浪推上高地而后沉积下来呢?1988 年,来自亚利桑那大学 

月球与行星实验室的加拿大地质学家阿兰·海德布兰德(Alan Hildebrand)在另一处边界沉 

积地点进行研究,这些位于德克萨斯布拉佐斯河畔的沉积物还有大量的潮涌的沉淀。可以判 

断海浪是从南方的墨西哥湾涌来的,而海浪的来源也不会太远。除了铱和石英,海德布兰德 

在这个地方还发现了一些新东西-----熔融石,一种类似于玻璃的矿物。它是由岩石迅速升温 

熔化,而后又急剧冷却而形成的。熔融石一般是强烈的火山活动或是撞击的产物。在海地和 

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德州的边界沉积物中也都富含这种矿石,海德布兰德断定撞击点一定就在附近。在海德列出 

的可能的撞击地点之中,最引人注意的就是位于墨西哥尤卡坦半岛上,以齐克苏鲁伯 

(Chicxulub)为中心的一片地下区域。 

一个石油公司的贡献 

在某种意义上说,我们对撞击坑的搜寻在开始之前就事实上已经结束了。因为仅仅在对 

铱含量的研究结果公布后一年,格伦·本菲尔德(Glenn Penfield)和安东尼奥 ·卡玛格( Antonio 

Camargo)两名为墨西哥 PEMEX 石油公司工作的地质学家就曾怀疑,一个有数百英里直径, 

被认为是火山的遗迹,其实是一个撞击坑。由于这属于典型的石油工作,本菲尔德的结论在 

当时并没有发表。同样,当他在一个没有研究撞击方面的专家参加的石油地质会议上提出时, 

也没有多少人注意到。 

有趣的是,本菲尔德的发现在 1982 年 3 月就成了《天空与望远镜》杂志上的一则新闻。 

杂志的编辑完善了他的猜想:那个撞击坑可能与边界沉积物和中生代末期的大灭绝有关。 4 

在接下来的八年中,十万份带有这条新闻的杂志就这样静静的躺在图书馆中,没有人予以留 

意。 

直到 1991 年春天,本菲尔德的工作才得到了关注,并迅速成为撞击地质学研究的里程 

碑。人们发现,大量的充满新鲜干净水的沼穴和深池塘组成了一个半圆形,刚好和深埋在地 

下的撞击坑的边缘相吻合,可能是由于撞击时边缘倒塌,在其上方的石灰石便形成了这些水 

坑, 5 同时卫星图像上也显示出了一个环形的结构。最后,一组由 PEMEX 公司的地质学家 

钻取的岩芯,提供了最重要的证据,帮助我们找到了那颗射向地球的“导弹”(也就是撞向 

地球的巨大陨石)。 

熔岩的启示 

关于边界沉积物的侦探故事是如此的复杂,它涉及了太多的科学家和他们的同事,仅用 

几张纸是无法列举他们的贡献的。但重要的是这项工作即将接近尾声。钻探三千英尺去寻找 

撞击坑难度太大,这就意味着,科学家只能让大自然自己解开她自己的秘密。于是,大自然 

用流出的熔岩为人们提供了需要的材料。裹挟着被撞击被震荡或是被压碎的矿石,熔岩流被 

抛出撞击坑,而伯利兹城郊外是研究这些熔岩流的最佳地点。在尤卡坦半岛的东南部,熔岩 

流褶皱起来,这片古老的土地在一千多年前曾是玛雅文明的一部分。六千五百万年前,伯利 

兹还淹没在水下,撞击后的二十分钟之内,这片地区就被埋在冰雹一样的巨石和碎块之下了。 

因此,在这里的边界沉积物并不是含有铱的粘土,而是一百英尺厚的岩石层。这些来自于撞 

击点的岩石成了指向撞击点的重要信息。 6 

是什么曾撞到了地球? 

在某种意义上说,撞到我们的究竟是彗星还是小行星并不重要。他们都能带来同样多的 

铱,和同样严重的破坏。撞击坑的大小并不能告诉我们什么,因为我们并不知道那东西撞击 

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我们的速度。彗星和小行星在给我们带来破坏的方面主要的不同在于他们的速度。如果是小 

行星撞向我们,它很可能是与地球同方向前进的,而且来自于离地球不远的火星与木星之间 

的小行星带。相反,如果是彗星,那么它至少是来自木星轨道以外,甚至可以远到奥尔特座 

星云。也就是说,彗星的撞击速度将远远大于小行星的。而且彗星可以从任何方向撞向我们, 

如果它与我们迎头相撞,撞击的速度还将会增加四十至五十英里每秒,这足以在十秒内横穿 

纽约州。 

支持彗星的两条最主要的证据是大小和数量统计。所有轨道与地球轨道相交的小行星 

中,并没有足够大的,能给地球带来这样的破坏。对地球构成威胁最大的小行星是 1627 号, 

被称作 Ivar,直径五英里。如果它撞向我们的地球,产生的撞击坑也不可能达到墨西哥尤卡 

坦半岛上的那么大。六千五百万年前,虽然与地球轨道相交的单个小行星与今天的不同,但 

总的大小分布却是相同的。 

而彗星的分布是不一样的,在这一个世纪内,我们就已经在地球附近发现了很多直径数 

英里的彗星,这其中也包括著名的哈雷彗星。这些彗星中有很大一部分能够造成在边界沉积 

物中看到的破坏。有了所有这些证据,让我们来看看末日来临的那一晚。 

恐龙的最后一天 

中生代在平静闷热的一天结束了。一只暴龙用低沉的声音吼叫着,搜寻着食物,它沉重 

的身体震动着大地,就好像一场小型地震。太阳在西面的大海中落下,一只孤单的翼龙从远 

方飞过,它的轮廓迎来了宁静的黄昏。 

但黑暗并没有随着夜晚来临,一颗彗星闪耀着光芒向南飞去,它是如此明亮,致使地面 

上映出了无数巨大的恐龙身影。彗星在南方的地平线落下,天空暗了下来,无数的流星出现 

在天空中,这一刻是如此宁静和超越现实。随着这颗彗星撕裂了地球的上层大气、穿过臭氧 

层,中生代便宣告结束了。彗星以超音速穿过大气层,发出震耳欲聋的隆隆声。几秒钟后, 

它在今天的墨西哥尤卡坦半岛撞上了地球,其威力相当于一亿氢弹爆炸,在撞击点五英里内 

的所有岩石都被瞬间蒸发了。 

接着,地球开始震动,就像十二级地震一般。这使得所有的恐龙都无法站立起来。不到 

一分钟,一股强烈的冲击波从一个直径一百英里宽,25 英里深的撞击坑中冲出,另一股冲 

击波则将彗星的其余部分撕碎,把它的残骸砸入地球,然后蒸发。随着撞击坑外围的倒塌, 

岩石在坑中心构筑起一个山峰,之后又坍塌成为一系列的同心圆。 

数英里高的海啸从撞击点涌出,摧毁了整个墨西哥湾和今天的弗罗里达以及美国南方的 

数个州。一个在几千英里外都可以看见的,由热空气组成的大火球,从撞击坑升起到空中。 

岩石碎片和尘土翻腾形成巨大的云团。全世界的天空都充满了从地面溅出的由岩石形成的陨 

石。每只恐龙都能感觉到空气的温度高得快要沸腾。地面燃起了大火,迅速烧遍了全世界, 

并持续数月之久。细细的尘土升腾到空中,就像火山喷发时那样,只是这次要厚得多,天空 

完全黑了,并持续了六个月,完全不见天日,连雨水都含有大量的硫酸。全世界黑得就像冲 

洗照片的暗室。 

撞击点方圆几百英里所有的生命都被毁灭了,整个墨西哥和大半个美国都是一片死寂, 

只剩下了碎石。大型的恐龙不可能从这样的灾难中生还,他们可能只能活几天到几个星期。 

在一两年内,大量的动植物物种都消失了,两年后,天空终于重新变得清澈,但全球的温度 

也开始慢慢上升,从撞击降临后的几秒钟开始,一个地球有史以来最成功的一个属于生命的 

时代,就这样结束了。 

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第六章 彗星是把双刃剑 

灾难过后的八个月,一只惊恐万分的哺乳动物从大地下自己窝里的一个小洞口向外张 

望。大地完全变样了,曾经是大片森林的地方如今只剩下了烧焦的木头。天空昏暗,但这是 

从撞击以来,暗淡的太阳第一次从迷雾中出现,在这个朦胧的黎明,这只哺乳动物见证了地 

球历史上的一个伟大时刻——一个新世界开始了。 

新生代的黎明 

每次当彗星撞击地球,进化的骰子就会被掷出。生命与环境间的平衡一旦被打破,生命 

就会变得多样化。尽管恐龙体型巨大,但他们在地球上一亿三千万年的统治最终还是结束了, 

相比于人类短短四百万年的统治,实在是太长了。如果撞击没有发生,今天恐龙很可能就在 

我们身边。不过经过六千五百万年,他们多多少少还是会有些改变,看过《侏罗纪公园》的 

孩子们都会知道,人类和恐龙也许不能共存,恐龙的灭绝也许是上帝给人类的恩惠。总的来 

说,撞击对生命是有利的,只要它不要太频繁地发生。 

从古生代进土中生代时,哺乳动物就出现了,他们由一些特殊的爬行动物进化而来,这 

些爬行动物因特殊的食性而有了分类生长的牙齿,被分作犬齿兽孔目。他们在爬行动物和哺 

乳动物之间架起了一座桥梁。最早的哺乳动物看起来就像老鼠,他们与最早的恐龙生活在一 

起,一千万年以后,巨大的爬行动物统治了世界,而哺乳动物仍然是小不点,四处蹦蹦跳跳。 

很显然,哺乳动物在当时充当的角色就是恐龙的食物,而他们自己则靠昆虫,蠕虫和泥土、 

朽木上的有机质生存。 

然后,彗星来了。几个月里,大多数的恐龙消失了,最后一只也在几年之内死去。消失 

的恐龙属于爬行动物的三个目:蜥臀目(如暴龙),鸟臀目(如三角龙)合翼龙目。与此同 

时,一些不那么著名的物种也没能幸存。在最近的一项研究中,来自密尔沃基(Milwaukee) 

公共博物馆的皮特·希安(Peter Sheehan)将陆上生物分成两类,一类为以生物组织为食; 

另一类以无机物质为食,为淡水生物。这项研究发现,百分之八十八的陆上生物在那次撞击 

事件中灭绝,但相同比例的淡水生物成功存活了下来。这些生物与哺乳动物的食性相同,由 

于恐龙以植物或动物组织为食,他们没能活下来。在海洋生物中,统计数据也是相似的,在 

以浮游植物为起点的食物链中的生物大多数灭绝了。而那些以漂浮有机物质为食的物种大多 

存活了下来。 

哺乳动物渐渐开始占领生物界中恐龙曾经的地位。如果彗星没有光临过,可以断言,我 

们哺乳动物都还会像老鼠一般大小。我们应该感谢六千五百万年前那颗毁灭恐龙的彗星,使 

它造就了今天这个世界——一个哺乳动物的天堂。如果这个彗星与行星相撞的偶然没有发 

生,我们的生命也将不会存在。 

新的生物圈 

如果当时那些惊恐的哺乳动物能活上几百万年,那么他们将目睹子孙们的巨大变化。哺 

乳动物的体形变得越来越大,他们的食性也越来越接近恐龙。自从五亿年前高等生物在地球 

上出现,这已经是地球生物的第五次大规模改变了。在每次大灭绝之前,生物圈总有一段很 

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长的平稳期,这一时期只有一些微小的变化逐步发生。这个较长的时期叫做生态进化期,其 

标志是动植物共同进化。每次大灭绝后,都紧接着一场持续几百万年的物种爆炸。新物种大 

量产生,并在短时间内快速适应环境,然后又是下一轮的生态进化期。 

我们现在正处于一个生态进化期之中。这是显而易见的,博物馆里几百万年前的动物与 

今天在我们身边的相差并不大,进化在这段时间内是缓慢平稳的。白垩纪末期,时常有暴龙 

出现的风景我们是再也看不到了,那是上一个生态进化期的画面。自从六千五百万年前的撞 

击发生后,生物界的面貌已经完全改变了。 

然而改变还会发生。也许在未来某一天,还会有一颗直径数英里的彗星或小行星撞上我 

们,就我们现在的科技而言,还无法组织应对这样的灾难。有位科学家认为,要想推移一颗 

直径十英里高速冲向我们的彗星,就好像用玩具枪,去移动一辆全速前进的坦克。 

我们能从大灭绝中活下来吗? 

科学家皮特·希安( Peter Heehan ) 和戴尔·拉塞尔(Dale Russell)认为,人类应该有 

能力在下一次大灭绝中活下来。就如同哺乳动物的祖先在六千五百万年前那样 4 。等全球大 

火熄灭,黑暗都已过去,海啸都已平息,酸雨都已蒸发,可能仍有一些人还会坚强地活着, 

去面对这个混沌之中的星球。那时,人类仍将作为一个物种存在着,但人口可能已经不到之 

前的一半了。 

大多数的大型动物和牲口都将消失,如此,存活下来的人类可能会成为素食者。一些小 

型动物如浣熊,鸟,蜥蜴和昆虫也可能会存活,假设人类有足够的时间来为这场灾难做准备, 

那么全世界将会出现很多食物储存仓库,这些仓库将禁止随意进入,也将严防以这些食物为 

食的老鼠和虫子。尽管会有一些独立的小型农场继续种植作物,但文明的最终瓦解将会使食 

物的分配变得非常困难。大毁灭后的幸存者将不会生活得轻松,这应该是很可能的。 

彗星的角色 

我们常常认为,地球那遥远的过去是一些堆积在一起的时间片断,是一个超长的“瞬间”。 

正如之前所说,是大自然不让所有事情一起发生的方法 5 。事实上,从原始星云,到大撞击 

时期,再到生命的起源,这一路走来,我们看遍了各个物种的全景,直到恐龙的灭绝,已经 

代表了地球百分之九十九的历史。在那时,木星作为太阳系的真空清洁员,用它强大的引力 

清除了太阳此中大部分的彗星子弹。 

· 恐龙世界的终结是目前最著名的大灭绝事件,但在化石中还隐藏着更多其他大灭绝的证 

据。虽然远古时期(前寒武纪)与寒武纪之间的时间划定已有超过五亿年的历史了,现 

在已经很难对他们进行研究。但是,有足够的证据告诉我们,寒武纪是以一次突然的生 

命大爆炸开始的。经过十亿年的单细胞阶段。生命在这个时刻突然变得绚丽起来。在寒 

武纪早期第一次出现了有钙化骨骼的生物,包括一种叫三叶虫的壳类生物。脊椎动物也 

在这个时候出现,这是与人类同一门的最早出现的动物。这些早期的脊椎动物,还没有 

坚硬的骨骼,也无法形成化石。难道是一次撞击,或是一系列的撞击产生了这些生命? 

尽管这些证据还远远不足以形成结论。但科学家们的确发现在这层边界沉积物中也有铱 

的不规则存在。同时在澳大利亚南部的阿克拉曼湖也发现了一个直径五十五英里的撞击 

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坑,其历史足以追溯到这层年界沉积物的年代。 

· 大约四亿五千万年前,地球已知的第一次大灭绝宣告了奥陶纪的结束。两个不大的撞击 

坑(一个在安大略的布伦特,另一个在密歇根的卡文)可能都是大规模小行星或彗星撞 

击事件留下的唯一证据了。另外,一次冰河期也出乎意料地伴随大灭绝而来。 

· 大约三亿六千五百万年前,泥盆纪末期,第二次大灭绝让包括珊瑚虫在内的大部分物种 

消失了。在中国和比利时,发现了撞击产生的玻璃小球,这作为证据说明了这次灭绝与 

撞击有关。 

· 大约两亿五千万年前,古生代结束于第三次、同时也是最为猛烈的一次大灭绝。当时地 

球上百分之九十五的物种都在那次灭绝中消失了。 

是什么引起了如此巨大的生命消亡事件?许多地质学家相信当时地球是一个忙碌 

的地方,地球上的构造板块刚刚把冈瓦纳大陆和劳亚大陆合并到一起,组成一块超级大 

陆,我们称它为潘加。随着海平面下降,海床也在不断下沉,全球大量的火山不断在活 

动,这是不是与大灭绝的原因有关呢?然而,最新的证据表明,这些最大规模的灭绝都 

是在不到五万年的时间内发生的,一个持续的火山活动期可能让着最大的一次灭绝持续 

数百万年之久,在南大西洋洋底,有两处巨大的撞击坑,其中一处直径达到两百英里。 

这可能是结束二叠纪的撞击产生的遗迹吗?或者这次最大的灭绝除了宇宙撞击之外,还 

有别的原因? 

· 两亿年前,中生代的第一纪三叠纪,以第四次大灭绝而结束。位于魁北克东北的玛尼卡 

根湖——一个六十英里直径的撞击坑,就是在这个时期产生的,而且与这一次大灭绝有 

着很大的联系。这一事件消灭了恐龙的竞争对手,也许事实上促进了恐龙的发展。我们 

对这一插曲知之甚少,由于从湖的大小来看,那次撞击并不足以引发一次大规模的灭绝, 

不过也许是数百年内一连串的撞击引起了这次灭绝。 

· 在白垩纪中期,有一场很小的灭绝事件。那是大约九千一百万年之前,离恐龙大灭绝还 

有两千六百万年。它的起因可能是频繁的火山活动,但这期间又没有撞击发生,还无从 

知晓。如果有,并且灭绝真的是有撞击引起的话,那么这个时间就与我们的下一个题目 

相当吻合了。 

灭绝有周期吗? 

如果只考虑到生命初期的五到六次大灭绝,说大灭绝会周期性的重复似乎不太合适。但 

在过去的五亿年里,不太严格的物种灭绝速率上升已经出现了二十四次。1984 年斯普科斯 

基和劳普提出了大灭绝平均每两千六百万年在我们的星球上发生一次。其他研究人员也认为 

的确有一个两千六百万年到三千一百万年的周期存在。尽管很难确定这个循环的存在,但他 

的确可能是真的。如果是真的,事情将会变得很可怕:我们不但知道将会面临灭绝。而且知 

道它在何时发生。 

地球没有什么周期能有两千多万年之久,如果这个循环真的存在,那它只可能与太阳在 

银河中的运动有关了。有一种这样的可能:我们的太阳有一颗暗淡的伴星,那是一颗轨道很 

大的红矮星,他从银河系飞出,进入奥尔特星云,再飞回银河系,完成全程要两千六百万年。 

每当他穿过奥尔特星云,就会向我们送来大量彗星。 

对于这个观点,存在两个问题,第一,没有其他证据表明太阳有这样一个伴星。第二, 

有这么大的轨道的恒星,在轨道上待不了多久就会被其他星体拉出轨道。 

一定有一种更好的解释。我们的地球有几种运动方式,它在二十四小时内自转一周,一 

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年绕太阳公转一周,与太阳一起在两亿两千五百万年内绕银河中心旋转一周。这些数字中没 

有我们所要找的,但我们所在的银河扁平得像个盘子,太阳除了绕银心转动,还有另一种运 

动方式。他先冲出盘面,然后回头穿过盘子到另一面,之后又飞向盘面,太阳要用多久才能 

穿过我们银河系这个盘面最稠密的部分呢?答案是:大约三千万年。 

们? 

是不是每次穿过“银盘”都形成了强大的引力将柯伊伯带和奥尔特星云的彗星带向我 

我要说的是,这是一个问题,而不是答案。我们就像本章开始时那只困惑的哺乳动物, 

向四处张望,不是看发生了什么,而是看着无限宇宙的美丽和神秘和它将带给我们的一个又 

一个惊喜。 

第七章地球上的第一次冷战 

一粒沙中看出一个世界, 

一朵花中想象一座天堂, 

把无限放在你的手掌上, 

把永恒在一刹那间收藏。 

——威廉·布莱克,《天真的预示》, 1803 年 

在恐龙灭绝的三千万年后,一个事件的发生在地质层面上提前预言了美苏之间的冷战。 

在始新世时期后期,大约是 35.5 百万年前,至少有两次大爆炸可能导致了地球许多生物的 

灭绝。(这个时间应该基本上与我们在第六章讨论的地球生物周期性大灭绝的规律相一致。) 

在现在的美国土地上,位于华盛顿特区的一个直径有 50 英里的大坑表明,一个直径为 5 英 

里的彗星或是小行星曾坠落于此。这个大坑位于切萨皮克湾(Chesapeake Bay)之下。而在 

俄罗斯,在西伯利亚北部乌拉尔山脉东侧的通古斯附近有一个直径为 60 英里的大坑。像这 

样的事件每发生一次都会导致全世界范围内尘埃云和随之而来的漫长而又寒冷的所谓的“冬 

季效应”,恰似许多科学家预言的美苏之间爆发核战争后,所出现的令人恐惧的核冬天一样, 

这样的冬天让人感到生不如死。只不过远古时期的撞击不存在核战争所造成的核辐射,所以 

也许第一次冷战比可能会发生的第二次冷战要好过一些。 

再看火星遭受的撞击 

第一次冷战结束五百万年后,又发生了一次撞击,不过,这一次受害者不是地球,而是 

火星。大爆炸将火星数吨重的岩石物质炸飞。要是在地球上的话,这些碎片会飞入大气层中, 

然后又坠落下来。但是由于火星的引力较小,许多物质会彻底逃脱火星的束缚而暂时成为太 

阳系大家族的新成员。在太阳系游荡了 15 百万年后,至少有一块岩石因飞得离地球太近而 

被俘获,岩石的一部分在大气层中蒸发掉了,剩下的坠落到了南极洲。这就是我们在第四章 

中说到的名为 ALH84001 的那块岩石。当然,它并不是那次撞击后唯一一块改变飞行路线 

从火星飞到地球上的岩石。如果我们发现了一块,那么那一次撞击后会有数千块或者数百块 

岩石最终也落到了地球上。 

一位行星天文学家可能已经找到了 ALH84001 所来自的火星陨击坑。内丁·巴洛(Nadine 

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Barlow)对宇宙飞船所传回的图片上的 4 万多个陨击坑进行了整理,她注意到有两个陨击坑 

周围覆盖着一层喷射出的物质。这些明显的喷出物显示,这是一次最近的撞击。这两个可能 

的陨击坑都是椭圆形,其中一个长轴长 15 英里,短轴长 9 英里。它们的形状说明这是一次 

倾角极大的撞击,使得碎片更容易地飞入太空,最终落到了地球上。而且这两个陨击坑位于 

火星南部的高地上,靠近一段古时形成的,但现在已经干涸的河床。这意味着对于生命繁衍 

生息十分重要的水确实曾在附近流淌过。 

在地球上寻找证据 

在第二章中,我曾提出通过一架小型望远镜,我们就可以看到月球上的陨击坑的全景, 

这些证据可以满足我们对于发生在遥远的过去的撞击所产生的巨大影响的好奇心。由于风雨 

侵蚀、大陆漂移以及造山运动,地球上大部分曾经存在的陨击坑都消失了。在地球的陆地上 

共有大约 130 种已知的陨击坑结构,不过,它们都很难被发现。我们只能通过空气成分或者 

地面钻探所获得的岩石样本来寻找出证据。让我们探索一下这样的三个地点。1967 年,我 

和祖父在一次横跨美洲大陆的假期旅行中去过其中的两个地点,首先是亚利桑那州弗拉格斯 

塔夫东部的巴林杰陨石坑,然后我们驱车到达了路途遥远的位于加拿大安大略省萨德伯里的 

陨石坑。我直到几年前才了解到第三个地点。 

巴林杰陨石坑 

根本不需要标志牌来提醒人们这是一个多么巨大的坑。这是个多么壮观的景象啊!当我 

向我的妻子温迪介绍这个陨石坑时,我捂住了她的眼睛让她可以突然间看到这一切。我对妻 

子说:“你将看到的陨石坑是 5 万年前在不到 10 秒钟的时间内形成的。”此时我们转到另一 

角度,第一次可以看到它的全景。这个陨石坑有四分之三英里宽,二百多码深,是由一颗几 

乎由铁组成的小行星撞击形成的。(铁陨石虽然不常见,但确实会偶尔落到地球上。)如果那 

时就有 70 英里外的弗拉格斯塔夫德的居民的话,他们肯定能感觉到这次冲击,家里的窗户 

都会震得粉碎。向东望去,他们会看到陨击坑上空翻腾起的蘑菇云。然而,他们并不会因此 

丧生。有许多次新闻报道说,发现了一颗直径为几码的小行星,然后随之而来的就是早已令 

人疲倦的警告:如果这块石头落下来,人类文明就将会被毁灭。其实,这是根本不会发生的, 

除非小行星或彗星的直径至少达到半英里。 

20 世纪初,一位名叫巴林杰的探险家最早怀疑,亚利桑那州的这个坑是由小行星撞击 

造成的,因此该陨石坑也就以他的名字正式命名为“巴林杰陨石坑”。但是它更为人们熟知 

的名字是“流星坑”, 因为美国邮政系统曾在那里建立了一个站点,起名为“流星”, 之所以 

叫“流星”是因为人们在附近发现了许多灰暗的铁陨石。 

巴林杰陨石坑让年轻的地质学家尤金·舒梅克开始思索撞击究竟在我们的太阳系中起到 

了什么作用。20 世纪 50 年代末,他经过研究,得出了与其他人不同的结论,他认为这种撞 

击的特征既不同于塌陷的盐丘,也不同于火山蒸汽爆炸所产生的结果。他的证据是: 

·整个岩石的形成过程被彻底打乱,不同时期的岩石的排列次序完全颠倒了过来。一次典 

型的火山喷发不会有如此威力。 

·岩石被巨大的冲击所熔化,然后又重新固结。 

·这个坑的结构与之前他所研究的两个深坑在结构方面极为相似。那两个坑不是由“天外 

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来客”造成的,而是地下核试验爆炸后产生的。在尤金·舒梅克看来,“ 流星坑”就像 

是一次规模更大的核武器爆炸产生的。 

·1960 年,人们在坑的侧面的岩石中发现了一种称为“柯石英”的矿物质。这种矿物质 

属于硅石的一种,只能在小行星撞击所产生的高温高压条件下形成。 

尤金·舒梅克第一次成功地向人们展示了巨坑的形成可能来自于天体的撞击,这是他辉 

煌的天文事业的开端。尽管位于亚利桑那州的这个陨石坑是地球上具有撞击特征的最好的例 

子之一,但是,他认为撞击在太阳系历史中并不是这仅有的一两个特例,而是十分常见的。 

他相信月球上数目众多的坑,就是由撞击造成的,并选择了其中最大的一个——“哥白尼坑” 

绘制了第一幅月球陨石坑的地质图。他还负责培训阿波罗号的航天员开展月球上的地质考察 

工作。舒梅克-列维 9 彗星的发现使他的事业达到了顶峰。这颗彗星在 1994 年与木星相撞, 

这将是我们第十三章的话题。 

萨德伯里陨石坑 

巴林杰陨石坑对亚利桑那州北部景色无疑是个败笔,但对于这个位于加拿大安大略省萨 

德伯里北边的陨石坑可并不能这么说。这个陨石坑形成于 19 亿年前,至少有 125 英里宽。 

它不仅是地球上最大的具有撞击特征的坑,而且年龄排第二。(南非的弗雷德福特陨石坑 

(Vredefort)形成于 19.7 亿年前,年龄排第一) 2 。当形成这个陨石坑的彗星穿过大气层快 

要到达地球时,地球上还是一片荒凉,只有最简单的单细胞生物,撞击并没有毁灭任何复杂 

的生命形式。如果那时地球上就存在复杂生物,那么,这次萨德伯里撞击的毁灭性,至少会 

像 18 亿年后的恐龙时代的小行星撞击一样。然而,在地球的地质历史中,这两次撞击都发 

生在大撞击时期结束很长时间之后。让我们把萨德伯里撞击放在当时的时间背景中,来看一 

下:如果这是真的,那时会有一颗明亮的彗星很壮观地出现在远方的山头之上,就像现在时 

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常有会有彗星出现在萨德伯里一个普通家庭的上空一样。19 亿年前和 6500 万年前彗星和小 

行星撞击的频率可能与现在相同。这两次撞击恐怕可以排在过去几亿年里最伟大的撞击故事 

之首了。 

1967 年我第一次去萨德伯里时,这座城市并没有给我留下多少印象。镍矿是这个城市 

的支柱,到处都是巨大的烟囱将烟尘排放到空气中。当我 1994 年再次来做报告时,我发现 

这座城市变了。虽然大烟囱还在,但是它们排出的气体都已十分环保。圣劳伦斯河大学的地 

质系正积极地对陨击坑开展研究,系里还新建了一座极为不错的科学博物馆,并成立了名为 

“北方科学”的教育中心。这个博物馆十分漂亮,大厅是从古老的岩石中开凿出来的,这些 

岩石的外表显示它们是因撞击而熔化后又重新形成的。 

萨德伯里这座城市是依靠周围岩石中所富含的镍矿所建立起来的。陨石坑位于城市的北 

边,是由 1963 年一位加拿大地质学家罗伯特·迪亚兹(Robert Dietz)最早发现的,原来的 

坑要比现在的遗迹更大更深。在经历了地球 20 亿年的历史之后,这座陨石坑依然可以找到, 

这真是一个奇迹。这个陨石坑依然存在的原因是,萨德伯里位于被称作“加拿大地盾”的一 

片区域,这里到处都是一些裸露的地球上最古老的岩石。迪亚兹在找到这个椭圆形的坑后, 

他又检查了附近的地区。不到九十分钟,他就找到了有可开采价值的矿石。这里的岩石富含 

震裂锥(shatter cone),一种在撞击时刻形成的漂亮的圆锥形结构。岩石被撞击的力量震碎, 

然后在陨石坑形成的过程中的极高温度环境下熔化。当每块岩石碎片重新熔化在一起之后, 

一条条应力线便留了下来,看起来就像指向撞击坑中心的箭头。在萨德伯里附近一共发现了 

上千个震裂锥。 

在 1967 年之前,人们普遍认为萨德伯里当地岩石中所富含的镍和其它矿石,是宇宙给 

地球送来的礼物。但实际上,镍并不是来自彗星,而是一直就在那里。就像一位励志专家开 

发年轻人已有的潜能一样,彗星的到来只是将原本分散在岩石中的矿石聚集了起来。由于撞 

击的力量,这些矿石被筛选了出来,他们像蛋壳一样散落在陨石坑的周围。 3 

霍利夫特陨石坑 

当我在安大略省金士顿的女王大学攻读英语硕士,时间度过一半时,我才得知原来我就 

读的地方就距离一个年龄为 5.5 亿年的陨石坑仅 20 英里,这就是霍利夫特陨石坑,这不禁 

让我感到有些沮丧。我乘坐的汽车沿着乡村小路行驶,爬上了一个不太为人注意的上坡后, 

便沿着下坡进入了这个陨石坑,然后不到一分钟,便又从另一边是了出去。若不是我不停地 

留意观察判别,很有可能注意不到这个陨石坑。 

虽然霍利夫特陨石坑与亚利桑那州的陨石坑的规模差不多,但在时间上却要古老的多, 

这里曾经是一个更大的坑。假如回到 5 万年前,当时的弗拉格斯塔夫的居民只会感到,附近 

的撞击造成了一些不方便,而女王大学的学生们若是生活在寒武纪时期,恐怕会在爆炸冲击 

造成的高压和高温中丢掉他们的书本、床铺,甚至是生命。 

地球上已知的 130 个陨击坑,每一个都有一段不同的故事。它们中不论是比萨德伯里陨 

石坑还要古老的,还是比亚利桑那州的陨石坑还要年轻的,都是那些在太阳系中运行的彗星 

和小行星的最终归宿之地,它们的轨道与地球的公转轨道相交。这样的轨道就像是死刑判决 

一般,当彗星或小行星沿着这样的轨道运行,与行星的碰撞迟早是无法避免的。 

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第八章 彗星时代 

如果我高高昂起我的头,我就可以碰到彗星。 


几十亿年以来,地球呈现出来的是一片繁忙景象。彗星和小行星的持续撞击,山脉的形 

成,支撑着大陆的地壳板块的漂移……,生命因此有了生机。 

我们现在就说说彗星以及生命的发展过程,因为我们哺乳动物的祖先从远古开始就越来 

越变得聪明。我们现在从古罗马人开始,来谈一谈这一发展进程。卢修斯安纳伊斯塞涅卡 

可以说是这一哺乳动物中一个杰出代表。他在很早以前就关注着天空,对彗星苦思冥想。他 

生活在公元一世纪,他的作品使他名垂千史,然而,他却死于随心所欲的暴君尼禄之手。 

塞涅卡试图将从政和著书立说这两个职业合而为一。他的从政教学工作并不轻松,因 

为课堂上只有一个学生,就是年轻的尼禄。当尼禄在十七岁成了罗马皇帝时,塞涅卡发现 

自己变成了这个新的领导者的最有影响力的顾问。由于塞涅卡对科学的着迷,他编写了《自 

然法则》(naturates quaestiones )一书。这本书,至今仍被视为我们认识自然的其中最有价 

值的书籍之一。后来,塞涅卡自己从事的这两个职业没有办法融合在一起了,原因是,这 

本里有关《彗星》这一章节所涉及的内容。塞涅卡非常清楚地意识到,他身边罗马所谓的 

文明,只不过是人们对自然的崇尚和罗马的平庸政治的残酷组合。他试图保全自己,他坚持 

一种说法,反对另一种说法。在《彗星》这一章节里,他坚持认为,彗星形成于大气中非常 

浓厚的空气,这一观点和当时亚里斯多德时代普遍的学说是一致的。不过,塞涅卡也 

认为一旦彗星形成,他们就会成为宇宙的一部分了。 

当塞涅卡正在潜心研究著书立说时,尼禄皇帝堕落成了疯子。在公元 59 年,尼禄谋杀 

了她的母亲 Agrippina,并给塞涅卡施压,让他去寻找一种理由,以证明他的行为在某些方 

面是可以接受的。塞涅卡试图先行一步,要走在这个暴君前面,重新解释古代彗星作为灾 

难预示的作用。塞涅卡在他的《彗星》这一章节中,对公元一世纪 60 年代初期的彗星作了 

评述,他坚持认为,这些彗星对于皇帝都是吉利的预兆。然而,这没有灵验,在公元 65 年, 

塞涅卡,这位尼禄皇帝最好的朋友和最信任的谋臣,被尼禄处决了。 

那种把彗星看作是来自愤怒神灵警告的观点,可能源于在过去发生的战争和被围困期间 

天上出现过彗星这一缘故。亚里士多德有关彗星是我们自己在大气中呼出气体的理论,加剧 

了人们的恐惧。巧合的是,在诺曼底人用军事征服英格兰时的 1066 年,出现的值得记住的 

其中一个彗星,碰巧就是哈里彗星----这个在历史上非常出名的天体造访者。当然,到了我 

们这个世纪,有关彗星的认知速度达到了很快的程度,但是,这在当时,迷信还很盛行。因 

为每当大的事件来临前,彗星往往光临这一感知的现象,使人们的这一迷信观念不断得到延 

长。下面让我们来浏览一下在过去的 2000 年里有人类最早记载的彗星里,其中 20 件最典型 

的彗星显现情景。 3 

· 公元前 1059 年,在两个中国国王--武王和纣王的决战阶段,一颗明亮的彗星展现在天 

空,其长长的尾部指向东方。 

· 公元前 974 年,一颗明亮的彗星出现在天空的最北端,难道这就是那颗像一把利剑曾 

经悬在大卫国王统治末期的耶路撒冷(见第一章)上空的那颗彗星吗?时间前后是那 

么吻合,不过,谁知道呢? 

· 公元前 373-372 年,一颗巨大的彗星和发生在希腊亚该亚地区的地震和海啸同时出现。 

如果这颗彗星就是希腊学者埃佛鲁斯所指的分裂成两块的彗星,那么,这颗彗星就是第 

一个具有分裂特性的长彗星,这颗彗星包括公元 1106 年和 1846 年的比埃拉彗星 

(Biela);1882 年和 1965 年以及最近在 1993 年出现的舒梅克--列维 9 彗星。 

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· 公元前 240 年,是第一个有记载史的彗星,随后以哈里的命名命名。 

· 公元前 162 年,有一颗彗星被描述为天上的木兰树。中国人对描述彗星具有非凡的想象 

力。1973 年,在中国靠近马王堆的一个汉代墓中,挖掘出来一本用丝绸编撰的书,就 

是这本著名的丝书给我们展现了二十多张彗星画面。这本书编撰于公元前四世纪,给我 

们画出了 彗星形态的几条轮廓线,并附有说明,分别标注:什么代表着战争的规模和持 

续时间,什么预示庄稼的收成以及其他们预测的其他重要事件。其中一个图案看上去像 

纳粹的万字符,不过,现在很难想象这个招人憎恨的符号是如何从一个古代的彗星团案 

演变而来的。 

· 公元前 137 年,根据塞涅卡的说法,这颗彗星的尾巴大得无边无际。 

· 公元前 44 年出现了朱利叶斯· 凯撒 彗星。在莎士比亚的歌剧里,凯撒的妻子卡尔普 

尔尼娅((Calpurnia)试图劝他不要去罗马的参议院议事厅,她的担心就是基于这样的 

一个梦,她规劝其丈夫说:彗星消失时乞丐死,苍天起火时王子亡。 5 

我们很幸运,因为古代的彗星都受到了这样的重视。不管何时出现,其在天际的运行轨 

道以及其形状都被记录了下来。凯撒的妻子卡尔普尔尼娅,当时很可能做梦梦到了一颗预示 

凯撒被谋杀的彗星,不过,这颗彗星是在凯撒被谋杀之后几个月才出现的。 

· 公元前 12 年,哈里彗星的初显被一些作家怀疑是东方三博士所看到的星星。现在,这 

颗圣诞星通常不被认为是彗星,而是看作天体会合(也就是由地球上看到的太阳系里两 

个天体的黄经相等现象)。 

· 公元前 5 年,一颗明亮的彗星在天上逗留了两个多月,这颗彗星也可以看作是圣诞星的 

候选星了。 

· 公元 54 年,双子座星群的一颗彗星,出现在克劳迪亚斯皇帝驾崩前后。 

· 公元 59,60,61 年,当时塞涅卡引证,出现的这些彗星是彰显尼禄皇帝伟大的天象。 

· 公元 104 年,出现了一颗其外观像‘松散的棉花’的彗星。 

· 公元 390 年,天空出现的彗星像柱子一样,悬在天上。 

· 公元 418 年,出现的彗星尾巴有 100 度之长,尾巴横亘大半个可视天空,把北斗星都覆 

盖了。 

· 公元 565 年,一颗彗星在天上逗留长达三个月。 

· 公元 837 年,这一年是有记录记载哈里彗星造访地球的一年。 

· 公元 892 年,这一年另一颗很像天上木兰树的彗星到访。 

· 公元 896 年,一个大彗星,在两个小彗星的陪伴下向东移动,一位观察者指出,这些彗 

星聚在一起,然后又分离,似乎是在相互打斗。 

· 公元 905 年,出现一颗颜色迅速变化的彗星,先是呈血红色,然后变成了像丝一样的白 

色。尽管这种颜色变化可能是由于天空清晰度不同的原因,但这也很有意思。的确,如 

果说这种变化是由于彗星本身释放出来的尘埃或者气体,也未尝不可。 

· 公元 1000 年,有报道说,在法国出现了一颗明亮的彗星,随后法国出现了许多成功的 

彗星追踪者,并由此而闻名。 

彗星不断出现时,观察者们依旧把这些彗星看作吉象。就在拿破仑在 1811 年入侵俄罗 

斯前,一颗彗星出现了。根据一名叫安东尼奥的修女的讲述,这颗彗星呈现的景象是可怕的。 

她说:“一天晚上,当我们在去圣吉恩教堂(the Church of the Decollation de Saint-Jean)的路 

上,我突然看到,在教堂的另一侧天空,呈现出一束束灿烂的像火光一样的东西。我失声惊 

叫起来,差点把手里提着的灯都扔了。这时,修道院院长走过来问我:‘你干什么?你怎么 

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了?’她随后向前走了三步,这时她也看到了这一现象。她凝视着天空,停顿了良久。我问 

道,那是什么星星?她答道:‘这不是星星,这是一颗彗星。’我随后接着问:‘什么是彗星?’ 

院长说,‘彗星就是在大灾难出现前,上帝在天上给人们显示的天象’。在随后的日子里,每 

天晚上彗星都在太空闪耀着光芒。我们都在自问:什么灾难将要降临?” 

几代人的探索 

要把我们从对彗星的迷信中解脱出来,需要拿出两颗彗星来说明。一颗是 1556 年的大 

彗星,它启发了丹麦天文学家蒂卓布赖霍,他认为亚里士多德和塞涅卡关于彗星的形成 

于稀薄气体的说法是错误的。彗星在太空所走的路线使他深信:彗星是来自遥远的外层空间, 

甚至远于月亮。一个半世纪过后,埃德蒙德哈利通过他对另一颗彗星杰出的研究工作,毫 

无疑问地证明了,彗星来自地球之外的观点。这颗彗星也因此以他的名字命名。 

哈雷认为分别出现于 1531 年, 1607 年和 1682 年的彗星为同一个彗星的回访,因为 

这颗彗星的轨道总是环绕着太阳。他写到 “我敢冒昧地预言,这颗彗星将再次在 1758 年返 

回。”哈雷既有英国人的自信又有智慧。他随后补充说:“如果这颗彗星就像我们所说会在 

1758 年前后返回来,那么坦诚的后人们也不会拒绝承认这是由一位英国人发现的。” 

哈雷没能活着看到他的预言的实现。这颗彗星在 1758 年圣诞夜刚好被一名叫乔治·帕 

里基齐 (Georg Palitzsch) 的德国农夫发现 ,这最后证明这个彗星就是绕太阳运行的一个地 

球表亲。直到十九世纪,出现了一个叫拉塞尔·欣德(J. Russell Hind)的天体机械师,他 

才能够将哈里彗星的早期出现与现今的状况联系起来。在本世纪初,考埃尔(Cowell)和克 

罗姆林(Crommelin)利用古代记录,确定了这颗彗星的造访时间最早可追溯到公元前 240 

年。 

哈雷慧星,在左下角,1986 春天通过银河。本照片由蒂姆 B·亨特提供 

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我喜欢把哈雷彗星比作一个大督察彗星。因为,这颗彗星从遥远的海王星那里摇曳而来, 

它像滚动的雪球,周而复始一生一次地造访地球,探访和检查着我们的文明进程。这颗彗星 

无疑在公元前 240 年引导了古代的封建纠争,它俯瞰了公元 451 年匈奴王 Attila 的最后时刻。 

在公元 837 年 ,它像一个愤怒的特警,近距离横扫地球上空,其尾部覆盖一半可视苍穹。 

1066 年诺曼底人的军事征服和现在的星球大战比起来,也不会让到访的哈雷彗星感到意外。 

这颗彗星 1456 年的再次到来,暗示着人类要发生变化了。中世纪在颓废,文明在文艺复兴 

时代新思想的启发下在进步。不过,教皇卡利克斯特斯发布了特别祈祷令,期盼哈雷彗星帮 

助击退土耳其人的入侵。在 1531 年,根据王室的传统,英国国王亨利八世本不应该,在他 

与教皇克莱门特七世,就他与安·伯莉因(Ann Boleyn)的婚姻问题发生争执时,去看这颗 

彗星。(女王伊丽莎白二世,1582 年就观察了这颗彗星,她打破了这一传统) 。莎士比亚 

在写作《雅典的泰门》期间,可能也观察了哈雷彗星。这颗彗星的下一次访问是在 1682 

年,此时它的到来启发了哈雷去探讨其历史。他发现,在此之前,这颗彗星曾经出现过。他 

预测它会在 1758 年再次造访的推断,是科学史上的一个分水岭。在那次造访期间,哈雷彗 

星见证了法国的路易十五的统治,也俯瞰了英格兰乔治二世的不断增加的 13 个殖民地。当 

它在 1835 年再次造访时,出现了美国,这个由总统安德鲁杰克逊领导的国家。哈雷彗星还 

见证了历史上的什么事件呢! 

十九世纪的彗星 

生活在上个世纪是一个彗星观测者梦想的时代。在第 1 章,我们在一边品尝葡萄美酒, 

一边欣赏诗歌中,就可以观测到有史以来其中最大的一颗彗星---1811 年的大彗星。它近距 

离地造访了地球。但是,发生在 1833 年一个夜晚的天象,可能给人的印象更深刻。当年十 

一月十七日晚上,出现了流星雨,其壮观程度超过有史以来任何一次。当地球从一颗小彗星 

的轨道穿过时,在数小时内,每小时降落流星的数量达成千上万。这一夜,是地球与一颗彗 

星的尾部最稠密尘埃区域正面相遇的时间。当这颗彗星在 1866 年再次出现时,两个天文爱 

好者威廉·坦普尔(William Tempel )和霍勒斯·塔特尔(Horace Tuttle) 发现了它, 并迅 

速认识到它与流星雨形成有关。 

1843 年的大彗星拖着一条长尾巴,这条尾巴的长度有太阳到火星的距离,这颗彗星出 

现在半空,其景象的确巍巍壮观。在 1858 年,多纳迪彗星(Donati’s comet)悬挂在傍晚天 

空,它有两个长尾巴,其中一条由气体组成,另一条由尘埃组成。1861 年,当约翰特巴特 

在澳大利亚发现这颗彗星模糊的轮廓后,其亮度快速持续变亮。当它出现在英国南部的地平 

线上时,它产生了晶核,其亮度相当于一颗一级星的亮度,并产生出一条延长的大尾巴,横 

亘在几乎整个苍穹上。 

那天晚上,英格兰格林威治天文台观察员威廉爱丽丝看到这颗彗星升起在南部的地平 

线上。这时,他很为难,因为他有被指派的工作要做,而他又有自己想做的事情,于是,威 

廉爱丽丝偷偷地把望远镜对准了这颗彗星。 9 一年以后,一个叫斯威夫特-塔特尔的穗状彗 

星飞向太阳,一系列的喷流从 彗星中心地带喷出,这颗彗星后来就变成了著名的每年造访地 

球一次的英仙座流星雨的母体。因为坦普尔-塔特尔彗星生成了狮子座流星群,霍勒斯·塔 

特尔被认为是发现了这些彗星是产生其中两次最大流星雨的人物。 

在 1877 年,科贾彗星(Coggia’s comet)长有一个长长的尾巴,其长度延伸达 45 度角。 

正像诗人杰拉德曼利霍普金斯所描述:彗星呈弧形悬挂在天上,就像两个运动员击在击打 

的一个羽毛球。 5年后,一颗掠日彗星, 就是 1882 年九月大彗星(The Great September 

Comet)在与太阳碰撞后,变成了数个大碎片。 

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二十世纪的彗星 


在 1910 年出现的哈雷彗星是有史以来的其中一次完美再现。当时。广告中出现了 彗星 

丸 --- 可用于治疗彗星带来的氰气体造成的瞬间死亡。在这一年,发现这一气体也成了一个 

大事件,特别是当地球将要穿过彗星尾部的外部时。不过,这种气体在分子中存在的数量很 

少,不足以造成任何伤害。这一年,除了哈雷彗星,另一个大彗星,就是五个月之前不期而 

至的 1910a 彗星,它像带着一顶雪帽,在全世界都可以看到。 

紧随其后,一颗彗星出现后,便出现了干旱。除了 1936 年的 Peltier 彗星 和 1948 年 

十一月那颗明亮的使日全食的一颗彗星之外,直到 1956 年前,也只有 Arend-Roland 彗星才 

呈现出如此壮观景象。这颗彗星呈现出一个明亮的逆向的彗尾,尾巴不是背离太阳,而是朝 

向太阳。(当彗星穿过地球轨道的上空时,我们会看到晶核周围尘埃反射的阳光,这时就会 

出现逆向彗尾现象)。几个月后,又出现了一颗彗星,在夜晚的天空里显得很明亮。 

1965 年,池谷-关彗星把我自己的目光转向彗星。池谷-关彗星是由两个日本业余天文学 

家在那年九月份发现的。池谷‧熏是一家钢琴厂的工人;武部勤关(Tsutomu Seki)是一名吉 

他教员。由于受到父亲生意失败的刺激,他决心通过发现一颗彗星,来恢复他对自己姓氏的 

信心。他建立了自己的望远镜----从磨削镜片到安装支架。他用了 20 美元完成了这些工作。 

他的雄心就是要使用他的新望远镜寻找彗星。在 1963 年的第二个晚上, 他实现了他的梦想。 

一年以后,他又发现了这颗彗星,并于 1965 年九月十八日上午,第三次发现这颗彗星。同 

一天,这颗彗星也被武部勤关发现。池谷-关彗星直到在十月的第三周依然明亮。当它冲向 

太阳时,大白天都可以看得见。池谷‧熏的个例说明,他的梦想是以一个特别的方式实现的。 

掠日彗星是彗星特殊群体中的一员,1882 年 9 月的彗星属于掠日彗星,池谷-关彗星, 

也属于掠日彗星,当它飞向太阳的方向时,似乎在飞向毁灭之路,这时候它迅速变得明亮。 

十月下旬,这颗彗星作了一个发卡形状的回转,在距太阳 20 万英里的距离时,跳过了太阳 

表面。这年十月,我穿过圣伦斯河,沿盘山路上到我家附近的韦斯特芒特(Westmount)山 

山顶,来观看发自池谷-关彗星尾部的光束。凝视着这颗彗星的彗尾,我挥之不去地思考着: 

一个业余爱好者,几乎没有什么装备,仅仅凭借一架望远镜和不懈的努力,他是如何在茫茫 

的宇宙中发现一个新世界的! 

第九章茫茫彗星 

彗星搜寻的艺术 

为什么有这么一些人愿意花费那么多的时间去搜寻彗星呢?有多少搜寻者,就有多少我 

所听说过的原因。一个曾经成功找到彗星的人强调,他所做的是为了有一颗以他的名字命名 

的彗星,而另一些人则是想去证明某种特定型号的望远镜是可以观测到彗星的。然而,对于 

我来说,找寻彗星是一块充满梦想的领域,这吸引着我。对于彗星,它们真是有那么多的地 

方让我感到兴奋:对人类历史的影响,在文学上的形象,令人窒息的美丽,以及那些有趣的 

科学方法。 

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巴纳德写道:“这个事实导致了这些科学工作者的极度失望,他们最终发现彗星只不过 

是非常稀薄的东西而已,它比晨雾要稀薄得多得多。我们地球大气就像一个坚实的小房子, 

虽然很小,但其实都来源于彗星。是的,这需要好几个相当大尺寸的彗星来共同提供,然而 

它们成功了。” 

以发现者命名彗星这个传统,还得追溯 

到夏尔·梅西叶的时代。他是第一个经过严 

密的搜寻后发现这些彗星的人。在伟大的文 

学家埃德蒙德·哈利做出预言的第二年,也 

就是在他帮助下发现哈雷彗星第一次返回轨 

道的一年后的 1760 年,他第一次发现了彗星。 

当丹麦国王腓特烈六世,给每颗新彗星的发 

现者一枚金质奖章之后,这个命名的传统就 

流传开了。颁发奖品则是在 1848 年以后才有 

的。在 19 世纪末,美国的工业家 H. H. 华纳 

(Warner),对一颗新彗星的发现者给予 200 

美元的现金奖励。这个奖励对埃德华·爱默 

生·巴纳德(Edward Emerson Barnard)来说无疑是一个强大的动力,他就是用那些钱支付了自 

己的房费。巴纳德发表了自己的看法 ,他说,“ 事实证明,那些科学家的观点是错误的,因 

为他们断定彗星不是由很多物质组成的,而是虚无缥缈的东西,其虚无程度绝对甚过清晨的 

一缕新鲜空气。 2 

我还发现,一次成功的搜寻,还能让北极探险家乔布(Job)拥有坚持不懈的意志、诗 

人的心灵、和极度的忍耐力。他不怕凛冽的寒风和刺骨的寒冷,一旦支起了望远镜,他的眼 

睛就会全神观测从目镜中传来的光线照亮的第一块地方;他像诗人般,能深深放松自己,就 

像他在做着一次太空观光漫游。期待着下个地方会有一对奇怪的双星,或者是一颗带有不同 

寻常的红光的星星吗?会有特殊的星云或者是星团吗?或者会是有大片螺旋星云的地方 

吗?如果他没有对下一个区域一定会发现一颗彗星的信心,那么他的搜索就不会持续下去, 

并且搜寻工作也肯定令人沮丧。只想“决一死战”而没有信心的话,是不会成功的。 

有一项有趣的数据显示,那些“ 彗星猎人”一般要为他们的初次发现平均等待四百小时, 

而下一颗的发现则要平均等待两百小时。不知何故,经过了数个世纪,这依然是个合理的平 

均等待时间。可是,唐·马克霍尔茨(Don Machholz)在北加利佛尼亚的上空中搜寻了大约 

1700 个小时,才发现了他的第一颗彗星,我的第一颗花了我 917 个小时。有时候,某次发 

现真的是缘于偶然。彗星的第二和第三个发现者小林近-伯杰-米隆 

(Kobayashi-Berger-Milon),在 1975 年寻找一个叫做梅西叶 2(Messier 2)的星云时,发现 

了一个可疑的模糊点。结果,那就是一颗新彗星!不管这些人找寻彗星的原因是什么,“ 彗 

星猎人”们只有一个目标,那就是发现一个个可以运动的模糊点。能在望远镜中看到那么一 

颗未知的彗星真的是一个梦想。 

1970 年,彗星班尼特在黎明时分的天空中优雅地划过,她那长长的彗尾在东方的地平 

线上升起。我当时已经用了几百个小时来寻找彗星。那时中东一直处于十分紧张的形势下, 

就是俗称的消耗战。一些埃及战斗机飞行员看到了这颗从东方升起的彗星,他们以为那是以 

色列的新型武器。我当时正站在一条新竣工的高速公路上,这条路很宽,但还没有通车,穿 

过树林一直蜿蜒向东,黑暗中,它好像一直伸展到世界的尽头到那浩渺的苍穹,彗星就在那 

与它相会。 

三年后,科胡特克彗星出现,有关它的报道简直难以置信。他环绕太阳的轨道看上去真 

的会让天文学家认为,它将是颗世纪之星。然而,它却和所有人开了一个玩笑。在发现它时 

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发现,这颗彗星靠近木星的轨道。对于一个存在了 40 亿多年,第一次飞向太阳,又距离那 

么遥远的彗星,其亮度还是够亮的。当它飞向太阳,受到太阳高温的影响时,它开始释放出 

一些体内最原始的物质。可是,当它逼近太阳时,却没有预计的那么明亮。随着科学的普及, 

那些自称上帝之子的信徒却依然相信,彗星的出现即预示着世界末日的来临。为了维护信仰, 

他们在许多城市的街角分发小册子和传单。 

就在科胡特克彗星绕着太阳刚走过 1974 年的元旦时,天文学家们就登上了空间站的太 

空实验室,在那儿,人们可以有幸观赏到悦目的太空景色。当彗星渐渐远离太阳时,它快速 

地黯淡下来,只留给地球上的观测者一个淡淡的身影。于是,在一个寒冷的夜晚,我和我的 

朋友欧文·利瓦伊(Irving Levi)驱车到一个远离蒙特利尔的观测点,去看那颗挂在西部天 

空上的彗星。我们在偏离高速公路的地方落脚,架起了我的取名叫弥涅耳瓦(Minerva)的 

望远镜。没多久,我们就发现了那颗渐渐黯淡的彗星,她那可爱的尾巴正竖着划过夜晚寒冷 

的天空。正当我们忍受着寒冷,哆嗦着观看彗星时,突然出现的警车灯光打断了我们的观测。 

那个高大结实的警察带着迷惑的眼神走了过来。我们确信他一定是以为我们架起了一支火箭 

筒。当我们解释我们仅仅是在观看那颗世纪之星时,这位警官闭起他的一只眼睛,开始透过 

目镜查看所能看到的一切。然后我们给他演示如何调焦,但他还是用怀疑的眼神看我们。最 

后他耸了下肩,扬长而去。我们又继续观看了十多分钟直到北极的寒冷战胜了我们。 

那时,关于这颗世纪之星,在蒙特利尔报上的评论由于没有引起任何注意而逐步平静了 

下来。在接下来的二十年里,全世界的天文学家们对它的期待都落空了。他们会听到这样的 

话“哦,真的吗,又一颗彗星要出现?是科胡特克彗星?” 事实上,科胡特克彗星本应该 

随着韦斯特彗星的出现而被掩盖,因为韦斯特彗星(WEST)出在 1976 年三月黎明时的天 

空上,显得非常明亮。这颗世纪彗星在绕着太阳运行时,爆炸成了碎片,呈现出黎明时天空 

中绚烂的景色。可惜的是,由于媒体对科胡特克彗星的无知,对这个消息没有进行有效的报 

道,致使这个绝佳的机会就这样错过了。 

即使是哈雷彗星也不曾露出自己的真实面目,因为哈雷彗星在过去的一千年里表现得都 

最差。在二十世纪九十年代初,奥斯丁彗星(Austin)出现了。预言中说它和木星一样明亮, 

可后来,即使在黑暗的地方,它也刚刚被裸眼看见,似乎没人对此感到惊讶。但是,1994 

年苏梅克列维 9 号彗星(舒梅克--列维 9)和木星发生的碰撞,其情景远比想象中来的壮观, 

意义也深远,这一扫科胡特克彗星所留下的烦恼。 

大力研究彗星的十年 

二十世纪九十年代对彗星而言应该是历史上最精彩的十年之一。四大彗星的出现各具特 

色,在新闻上都有相关报道。当然,彗星的数量仅仅是观测故事的一部分。每观测一颗新的 

彗星,观测者都会有新的望远镜和与望远镜匹配的探测器。 

1989 年春天在德国召开的会议,预示着那个特殊十年的开始。那次会议将那些科学家 

聚集了起来,旨在汇总并讨论自从 1986 年哈雷彗星出现的四年以来,人们对彗星的认识程 

度。那些会议的参与者各自回去以后,感觉自己对所有已知彗星的认识大大地提高了,这一 

切都要归功于对每颗重要彗星的观察所做出的努力。没有人的观点会在十页纸之内,谁也没 

有浅陋的想法。每个人都有属于自己的特殊故事。我们详细讨论了两颗彗星——列维 1990c 

和舒梅克--列维 9,这在另外的章节会有详细讨论。 

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1996 年的大彗星 


1996 年一月末,许多行星科学界的研究人员都在准备着又一颗彗星的到来。这颗来自 

外太阳系的彗星----海伦-波普彗星(Hale-Bopp)。在发现它的 6 个月之前,它慢慢地开始变 

亮,4000 多年后慢慢地准备着对太阳系的第一次冲击。与此同时,一个叫百武裕司(Yuji 百 

武裕司)的日本人却了解到了另一颗彗星,而且他是这个星球上唯一知道的人。他就在一个 

月前发现了他的第一颗彗星,不仅如此,让百武裕司感到震惊的是他发现的两颗彗星是在空 

中的同一块区域! 

任何一颗新发现的彗星必须向国际大学协会(IAU)天文电报中心办公室汇报。而布赖 

恩马尔斯登在那儿担当着好比宇宙巡警的职责。在那些完备的电脑档案的帮助下,拥有一 

颗百科全书般头脑的布赖恩马尔斯登领导着他的工作人员,致力于找寻那些新彗星和其他 

小行星的蛛丝马迹。当他和他的助手丹尼·尔戈林(Daniel Green)收到那封关于百武裕司的新 

彗星的普通报道后,他们将它刊登在了国际大学协会的一个通知上。在后来的几天里,越来 

越多的观测者计算出了它的轨道。这颗小彗星将会从距地球只有一千万英里的地方急速飞 

来。飞过这段天空中的一个微小距离,仅需要五个星期的时间! 

但是最终的报告竟是出乎意料的。正如我们将会在下一章节看到的那样,这颗彗星与地 

球擦肩而过。在这五个星期的警告时期里,我们有许多的机会来做防御,就和侏罗纪时代一 

样。当然,两三英里直径的彗星的撞击不会导致大规模的毁灭,但确确实实会造成全世界范 

围内的大灾难。在彗星越来越接近我们的时候,它却突然快速飞向北方,变成一个用裸眼就 

看得见的亮点。那个三月的一天晚上,我站在我朋友蒂姆·亨特家前面的阶梯上,看着东方 

的天空。为了看得更清楚,我一个台阶一个台阶地往上爬着。可是我却一脚蹬空,摔在地上, 

扭伤了脚踝。 

在我摔伤的那些天里,石膏和拐杖让我行动十分不便。晚上,我看着百武裕司彗星向北 

方移动着,变得越来越亮,它的尾巴也渐渐变长。这是颗不同凡响的彗星。当它即将接近北 

斗七星时,它那美丽的彗尾穿越了整个天空。3 月 24 日,星期三,百武裕司彗星那奇幻的 

彗尾整个晚上都挂在北方的天空。它就像拖着尾巴的精灵,在北极上空欢快地盘旋着。这是 

我见过的最具活力的彗星!从黄昏到黎明,半个地球都可以看到这颗 1996 年这颗大彗星, 

它甚至让我忘却了脚伤的疼痛。 

那个三月里的最后一个星期一是个特殊的日子。那晚月光皎洁,百武裕司彗星在空中与 

月亮交相生辉。过了午夜不久,由于月亮的移动,彗星已在正空中。它长长的彗尾清晰的横 

贯于天空——连着北斗七星和狮子座星星,几乎延伸到了南地平线。第二天晚上,我便拍下 

了彗星飞向北极星的照片。虽然随着它渐渐飞离地球,它的光一点一点地黯淡了,但它依然 

是北极上空一道我从未见过的极致景色。4 月 19 日,星期五。这颗彗星在黎明时分消失在 

西方的空中,不再会给地球任何伤害了。我和我当时的未婚妻文蒂(Wendee)一起告别了 

这颗美丽的彗星,这颗即使用我们小型望远镜也可以清晰看见的彗星。“这就是你一直期待 

的彗星”她说,“ 有一个明亮的脑袋还有一天长长的如链的尾巴。”彗星来去匆匆,但我依然 

期待着下一颗彗星。 

海尔-波谱彗星 

1995 年七月的一个星期六,在那个晴朗的晚上,艾伦·海尔正在他新墨西哥州克劳德 

克劳福特(Cloudcroft)的家中观测着天空。它将他的望远镜转向一个星团——这个星团叫 

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做梅西叶 70(Messier 70),这个星团是由 18 世纪后期的“彗星猎人”夏尔·梅西叶首先归类 

在案的。艾伦·海尔突然看到一个模糊的点。作为一个专业彗星观察者,他马上意识到也许 

他捕获到了一个彗星。而远在西边百里之外的另一个人,有些疲惫的汤姆·波谱(Tom Bopp) 

正和他的朋友紧张的观察着前方的天空。为了顺利抵达观察地,他还特意将他那辆吱吱作响 

的破车与他父亲弗兰克换了换。一到观察地,波谱便架起了他朋友吉姆史蒂文斯的 17 英寸 

望远镜开始了他的工作。大概在午夜时分,吉姆透过已经瞄准了的望远镜也注意到了那个不 

寻常的模糊点。因此,这颗彗星被命名为海尔-波谱彗星,他们俩几乎是同时观测到这颗彗 

星的,谁也不知道到底哪个人才是真正的第一发现者。 

在接下来的两年里这颗彗星越来越亮,从一个小点渐渐变成了一个美丽而又可怕的火 

球,成了天空中最明亮的“星星”。现在我们回到 1996 年的 4 月,在那颗叫做百武裕司的彗 

星在华丽登场后的一个月后,海尔-波谱彗星便从木星飞过了大约七千万英里,将它绕太阳 

旅行的旅途减半了。当它绕太阳运行一年以后,在西班牙的拉帕尔穆(La Palm)的晴朗天 

空下,天文学家们透过牛顿望远镜发现了一种前所未见的彗尾——长大约 750 万英里,而宽 

也有 50 万英里之多,这颗彗星的尾巴里全是钠原子,而这是在以前的所有彗星上都没有发 

现过的。 

96 年 9 月份,透过哈勃望远镜,哈罗尔德· 维佛发现,这颗彗星竟然每秒钟喷出了 9 

吨的水!大概九个月以后,即使通过望远镜最好的相位也无法将彗星完全成像。因为它实在 

离太阳太近了。在 97 年 8 月的下旬,当把哈勃望远镜再次对准这颗彗星时,科学家们看到 

它依然以一年之前的相同速率喷着水,这是所能观测到的最高的速率! 

其他观察者却发现了他们探寻目的之外的东西,他们知道了这颗彗星的起源。观察者米 

歇尔·穆马和弗拉基米尔·克拉斯诺波尔斯基使用国际超紫外线观测卫星,也没有在海伦 

-波谱彗星上发现任何氖气体。既然氖气体绝对在零上 25 度以上(华氏 400 多度以下)才能 

够压缩,于是他们两人想知道这颗彗星是否在太阳系的寒冷区域(即所谓的柯依伯带)就已 

经形成, 冥王星也在此区域。可是这两个观察者用国际紫外线参测仪却没有发现海伦-波谱 

彗星上有氖气体存在的迹象。这就说明彗星并不是在柯依伯带形成的。相反,它可能是在太 

阳系一个比较热的地方——像天王星一样靠近太阳的地方,一片一片逐渐形成的。当它绕着 

太阳系旋转时,遇到了那些巨大的行星。那些行星的引力迫使彗星离开原来的轨道进入一个 

我们现在称之为奥尔特云的区域。海伦-波谱彗星很可能在那个地方呆了数十亿年,后来才 

进入一个新轨道,重新回到太阳系。 

海伦-波谱彗星诞生数十亿年以后,才在 1997 年三月的后几个星期进入夜空,进入人们 

的视线。他像一把利剑悬挂在西北方向的空中,吸引了世界各地的彗星爱好者,让他们架起 

望远镜观看她那美丽的身姿。它有两个景象是我最喜欢的。一个发生在 1997 年的二月,在 

冰封的安大略湖的南岸。那晚我正好在我朋友利奥·恩赖特(Leo Enright)和他妻子丹尼斯 

(Denise)的家中。由于严寒,湖上结了很厚的冰,但当我们这群人聚在一起,包括海伦- 

波谱彗星的发现者汤姆·波谱,他全神注视着空中的那个奇景。尽管那晚几乎是满月,但彗 

星依然发出耀眼的光芒。它的尾巴划过黑夜,是如此壮丽夺目。那第二个最爱的景象则是发 

生在 1997 年的 3 月 23 日。那晚,我和文蒂敞开家门迎接宾客,有超过 100 个人来庆祝我和 

她的新婚。夜幕降临时,彗星低低的挂在西部天边。月亮升起,彗星移动,有两个小时还出 

现了月蚀。还有什么比在月蚀和彗星的陪伴下开始新婚生活来得更美好呢?对我们而言,这 

是个期待梦想和实现梦想的地方。 

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第十章地球会受到撞击吗? 

我一直在观察这些小孩们,他们在种着黑麦和其他作物的田里做着游戏。数以千计的小孩,而除了我 

以外没有别的大人在场。而作为唯一在场的大人,此时正站在一个令人恐惧的悬崖边缘。我需要做的就是, 

当有些孩子跑向我所站的悬崖边时,把他们拽回来。我的意思是,如果这些小孩在一直不停地奔跑,并且 

不知道自己快跑到绝壁边缘,我就不得不从某个地方不断地跑出来,阻止他们。这就是我一天的工作。我 

是麦田里孩子的保护者。 

——J.D.塞林杰(SALINGER),《黑麦田野里的保护者》1945 1 

彗星或者小行星会不会真的有一天撞上我们的星球? 是的。什么时候? 我们不知道。 

灾难的后果是什么? 这将决定于闯入者的大小和速度。然而,有一点是肯定的,那就是, 

尽管我们不知道何时会遇到车祸,但是,我们大部分人还是都不会在没有给车辆买保险前, 

去开动自己的车子,因为我们不知道自己什么时候会卷进一场车祸。当我们开车的时候,我 

们要系上安全带,还有像后视镜系统等其它设施来保障我们的安全。这些东西对于我们来说 

是因为它们具有安全、灵敏、适合的功能,这有利于保护我们的生命。 

生活里还有其他的危险。举个例子,我们坐飞机时遇上空难的几率是 1/20000。而我们 

用统计学的多种方法得出了一个结论: 这个几率与人死于彗星或小行星撞击地球的几率是 

相等的。是什么让这两个几率相等?答案是相对于结果的危险性因素。因为一场空难可能会 

使上百人死亡,而彗星撞击地球这样的事件虽然比它更不容易发生,而一旦发生了,就会影 

响到地球上几乎每个人。 

我们拿出了许多证据来证明飞机会造成空难,不过,政府和航空业投入了数十亿美元, 

使得飞行与开车一样安全 —— 甚至远比开汽车还要安全。而值得我们注意的是,我们同样 

也可以拿出很多的证据来警告人们:危险的彗星和小行星时刻在我们的周围。事实上,每大 

约两百年,就会有一颗彗星在离我们不到三百万英里的地方与地球“擦肩而过”。世界上有 

多少人全身心地投入到搜寻那些会对地球生命构成威胁的星体呢?这是一个大卫· 莫里森 

所热衷的问题。大卫·莫里森是美国国家宇航局的艾姆斯研究中心(NASA’s Ames Research 

Institute) 近地物体工作小组的主任。他的答案是:比一家麦当劳快餐店的一个轮班员工 

还要少! 

统计学告诉了我们什么? 

冲击力越大的物体,它们掉落到地球上的机率就越小。沙粒大小的物体可以说是每时每 

分都在落下,石头大小的物体每小时会落下一些,而像电视机一样大的物体一天也落不下几 

个。1908 年,在西伯利亚的通古斯卡河①地区,有一个小楼房大小的陨石从天空坠落,它 

在大气层中爆炸。尽管这颗陨石没有落在地面上,可它带来的冲击波还是造成了这片森林的 

毁灭和几千只鹿以及其他动物的死亡。像这么大的事件,比如五万年前在亚利桑纳州形成的 

大陨石坑,大约每一个世纪就会发生一次。 

如一个村庄那么大的物体,比方说,像舒梅克· 列维 9 号彗星那么大,大约每 100,000 

年会袭击地球一次。(虽然有这么长的时间,我们不必时刻生活在恐慌之中,可是,这还是 

值得引起人们的注意)。一个城市大小的彗星,大约每一亿年才会降临地球一次,比如导致 

恐龙的灭亡那次撞击。 

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当然,这些用统计学方法得到数据也许不是很客观。去年,我接受了治疗前列腺肿瘤的 

手术,两个月后,我又因为肾肿瘤而动了外科手术。这两大毒瘤的产生是毫不相互关联的, 

所幸的是,都在病毒没有扩散前就被发现了。然而,当医生告诉我像我这样年纪的男士同时 

患上这两种完全不会互相影响的肿瘤的几率不到千分之一,这样一个数字就让我不那么舒心 

了。因为,对于我个人来说,这个概率就是百分之百!当我躺在恢复室的时候,我安慰自己, 

至少我赢了另一种概率,也就是,我打破了在一年内,我经历彗星或者小行星可能撞击地球, 

和经历这次手术的十万分之一的概率。你看,统计学无所不能。 

注:通古斯卡河:前苏联西伯利亚的三条河的名字。 -- 上通古斯卡河是安加拉河的下游。 -- 下通 

古斯卡河流程约 3,218 公里(2,000 英里), 向北又折向西注入叶尼塞河。 -- 斯托尼通古斯坦河流程约 

1,609 公里(1,000 英里), 流向大致向西北偏西注入叶尼河。 

几个星空观测项目 

唯一打破这个几率的方法,就是要找出每一颗可能对地球造成威胁的彗星、小行星。近 

几年,有相当多的比较成功的项目已经启动。人们用视野宽阔的照相机对准了天空,整片天 

空都在这些照相机的视野之内。他们每月都去寻找那些难以察觉的彗星和小星体。当时,用 

来执行这些项目的望远镜还使用着老式的胶卷和施密特摄星仪。施密特摄星仪是一项绝佳的 

设计,它使得一次性拍摄大块的天空成为可能。仅在一张底片上,人们就可以记录暗淡微弱 

的星光,光彩夺目的星系,甚至还有那些在图片上看来比月球直径还要大上 20 倍的彗星和 

小行星。施密特摄星仪从本质上来说就像是星光的收集桶,在晴朗的夜空,它可以让我们用 

一张胶片记录几乎整片天空。 

从 1973 到 1994,这二十年中,一个直径十八英寸的施密特摄星仪望远镜落座在了圣地 

亚哥加利福尼亚城北边的群山之中。而这座望远镜正是两个项目得以实施的关键。第一个项 

目,“ 行星与小行星研究(PCAS)”, 最初是 1973 年吉恩·舒梅克策划的,他与埃莉诺·海玲 

( Eleanor Helin)一起进行研究工作。吉恩的想法是,把相机对准天空做一系列长时间曝 

光,让那些移动迅速的小行星在底片上留下他们发光的轨迹。当这个项目实施了六年之后, 

吉恩改变了他最初的方向,他运用自己地质学家的经验,将本来应用于航空摄影学的立体显 

微镜进行了改进并运用到了天文学上。从两个角度稍,用不同的方位去拍摄同一块区域,然 

后再将这两幅照片输入立体显微镜,这样就得到了一幅很有立体感、透视感和深度感的图像。 

这就是航天立体显微镜工作的原理。在天文学领域,舒梅克立体显微镜所展现的深度感就不 

是指空间上而是时间上了。底片是用了同一个望远镜对准了同一个区域曝光,不同的是,第 

一次曝光后隔四十五分钟或者一个小时再一次曝光。透过这个仪器,人们可以同时看到两张 

底片上所有那些时刻所曝光的图案。这样,那些彼此靠得很远的星星,看起来就变成了一个 

个单独的彼此分离的图案。然而,任何移动物体,比如彗星或小行星,虽然,他们看起来没 

有轨迹,但是其形象会从恒星的背景中凸现出来。这是多棒的搜寻方法啊! 

1983 年,吉恩把“行星与小行星研究”(PCAS)交给了海玲全权负责,自己投身到第二 

个项目之中。这就是“帕洛马小行星和慧星调查 (PACS)”, 这是舒梅克的一个新的计划,这 

个计划将会使观测覆盖整片天空。正是有了这样两个相互竞争的工程,到 1986 年,北半球 

的天空已经全部按计划被搜寻,找到并且记录了大量的小行星和彗星。1987 年,亨利·霍 

尔特(Henry Holt)加入 PACS。他的加入使得这个项目在那个夏天持续升温。而与此同时, 

舒梅克正身处澳大利亚内地偏僻而人口稀少的地方,在地球上其余陨石坠落的地点进行研究 

工作。1989 年,霍而特和诺曼·托马斯(Norman Thomas)发现了一颗直径为三分之一英里 

的小行星,日后,这颗星被命名为阿斯克勒庇俄斯(希腊神话中的医药神——译者注),编号 

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4581。他们发现它的时候,这颗小行星已经在三月二十三号飞速“擦过”地球。当时,它与 

我们星球的距离大约为四十万英里。假如阿斯科勒庇俄斯撞上地球的话,灾难将是全球性的, 

虽不会导致人类文明的大量消亡,可也足以使得我们这个星球上川流不息的文明进程停滞至 

少一年。撞击正好赶上了北半球的春季来临的时候,这场碰撞扬起的灰尘充斥在大气环境中, 

阻挡太阳光。没有阳光,我们庄稼就无法长成,而地球上粮食作物的主要生长在北半球。可 

怕的是,阿斯克勒庇俄斯是有可能在将来的某一天一头撞上地球的。 

注:帕洛马山(Palomar):美国加利福尼亚南部圣迭弋东北的山峰,高 1,868.4 米(6,126 英尺)。它 

是世界上最大的反射望远镜的观测台所在地 

第三项计划,叫做“星空观测”,汤姆·吉诺斯(Tom Gehrels)是这项计划的核心人物, 

他是这个世纪最杰出的小行星观测家之一。1981 年,他将老的设施更新,创建了这个计划。 

这个老设备是一个 1921 年建的 36 英寸的望远镜,后来给它安装了叫做电荷耦合器件(CCD) 

的现代电子成像芯片。到 1990 年,一系列测试和尝试性操作都已完成,这个项目终于全面 

实施了。这个项目使用了可以应用于艺术这一级别的电子成像芯片。工作小组每月都可以平 

均找到两千颗小行星,它们中的一些已经被证实与地球公转轨道相交。 

第四项计划在南半球进行,这个项目叫“英澳近地小行星研究”。这个项目租用了英澳 

天文台著名的 1.2 米(也就是四十八英寸——原注)施密特望远镜。虽然从一开始,财政困 

难就一直威胁着这个项目,但是它还是取得了相当大的成就。因为天文台是在南半球,所以 

这个计划也就发现了由于太靠南而在北半球无法观测到的小行星。 

最初因为出于对日全食的恐惧,早期的人类一直保持着记录天上事件这一行为,这可能是像巨石阵这 

样的建筑物诞生的原因。最后,随着时间的推移,渐渐演变成了如今的天文台。这张照片摄于 1970 年日全 

食发生的当天,这是一个春意正浓的下午。日全食发生时,地貌变暗的,乌云遮蔽天空,使白天变成了黑 

夜。大卫·H·列维摄。 

这些计划和项目反响很不错,可还是没有逃过被终止的命运。到 1994 年,PCAS 和 PACS 

已经停止,而南方的那个项目最终也是因为资金匮乏,在 1996 年结束了。在这些最初的项 

目,只有“星空观测”这个项目依然运转正常。眼前有三个新时代的任务:第一,如今执行 

“星空观测”的望远镜已经升级成了直径为七十二英寸的大型望远镜了,按照预计,发现小 

行星的速率会加快十倍。第二,美国空军与美国宇航局喷气推进实验室的小行星专家小组 

——包括埃莉诺·海玲(Eleanor Helin),使用一台叫做地面光电深空监测系统的卫星跟踪 

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望远镜,合力寻找地球附近的小行星。通过努力,他们已经发现了两颗彗星,这两颗星都被 

命名为 NEAT——这个名字取自“近地小游星捕捉”项目名称(Near Earth Asteroid Tracking) 

的首个字母缩写。第三,在亚利桑那州的弗拉格斯塔夫洛厄尔 ,近地物体搜寻天文台(LONEOS) 

已经迅速地投入到全面的运转中,他们在施密特望远镜里使用了一组 CCD,希望每月都能对 

整片的天空进行搜寻。除了以上所提三项之外,还有一个计划,名叫林肯近地小行星研究 

(LINEAR= Lincoln Near-Earth Asteroid Research),这个项目由麻省理工林肯实验室发 

起的。 

大多数太阳系专家都希望看到一个更加有野心的搜寻计划。这个计划就叫做“太空防 

御”, 它结合了已有的项目,并且加入了更多在战略上分布全球的新望远镜。从上一个世纪 

开始,我们总共发现了两千颗与地球轨道相交的小行星,而这个项目很可能使得搜寻的速率 

保持在当前的高速上。有了“太空防御”的帮助,人类可以提前十年了解是不是会有大体积 

的游星“挡在我们道前”。我们将在最后一章更多地讨论我们的未来。 

注:GEODSS(Ground-based Electro-Optical Deep Space Surveillance)地面光电深空监测 

注:弗拉格斯塔夫:美国亚利桑那州的中北部一城市,位于普雷斯科特东北部。它是伐木场和农场区 

域中的一个疗养地并且是洛威尔观察所(建于 1894 年)的所在地。人口 45,857。 

作为观测项目的一员 

我在1988 年末加入了“帕洛马小行星和慧星调查” (PACS)项目,并且很快就发现,搜 

寻“与地球轨道交叉的小行星”是件多么令人振奋的工作,这里的每一个工作人员都精力充 

沛。成为这个计划的一员,就像是成为了我们这颗星球的守夜人。我们这么多的人都在那儿 

做些什么呢?这是一个我想面对的挑战——希望这些项目中有人可以发现对地球有威胁的 

入侵者,当然,是在一切还没有变得太晚之前。我还以客人的身份参加了一些其他项目的观 

测活动,特别是“星空观测”。虽然这些项目的观测细节、方法以及要求各不相同,但它们 

的目的和意图都是一样的。在参加“帕洛马小行星和慧星调查” (PACS)项目时,每当需要 

进行观测的那一周,我和休舒梅克一家会驱车五百英里,从我们各自在亚利桑那的家到帕洛 

马天文台。穿过从高山和沙漠,我们竭尽全力在八小时内赶到天文台。吉恩与卡罗琳在调整 

时间上做的要更好一些:他们中途停留在普雷斯科特市,用一个小时的时间吃吃饭、跳跳舞, 

然后再接着开往目的地,这样大约会在凌晨 3 点到达。他们这么做的原因是希望利用赶路的 

时间把白天变成黑夜,好调整体内的生物钟。当从自己的家来到位于帕洛马的家中时,我们 

就能好好地睡上一觉,为即将到来的繁重的通宵观测养精蓄锐。 

注:普雷斯科特:美国亚利桑那州中部一城市,位于凤凰城的西北偏北,从 1864 年到 1867 年和 1877 

年到 1889 年期间是本地区的首府,现在是贸易中心和疗养胜地。人口 26,455。 

我的观测从第一夜开始就被赋予了最美的景象。深夜的天空蓝得如此静谧,仿佛一伸手 

就能够触摸到它的深邃一样。垂下的夜色仿佛是舞台的幕布。星星一颗一颗跳入我的眼中, 

就像是古代的占星术一样,五千年前,那些“牧羊人”就是这样注视着他们的“羊群”的。 

深情地遥望天外的星空,千年如同一瞬间…… 

我们为了最大的效率,设计了精良的观测步骤。为了每隔大约四十五分钟便能够记录下 

整片天空,我们预先把天空分成了四个天区。首先,我会在望远镜中放进底片,然后,吉恩·舒 

梅克把星星在天空的位置报给我,接着,我就可以曝光了。调整好望远镜,把需要观测的星 

星对准在目镜的中心,最后打开望远镜的快门。在接下来的八分钟里,我和望远镜仿佛是把 

天空当作屏幕,玩了一场电脑游戏——星星是我们的裁判。我们有一个小装置,用来把目标 

星固定在中心,它会阻止望远镜镜筒向东或向西偏转。我迅速地按下这个装置的按钮,停止 

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了这些偏转。当曝光结束时,把底片取下并换上新的,把望远镜对准天空的另一块区域,打 

开快门,曝光底片。就这样,四次曝光后,镜头对准在第一块区域重新开始。就这样,我们 

每个天区得到了两张底片,这些底片中很可能就埋藏了一些宝藏:一颗从未被发现过的将要 

穿越地球公转轨道的小行星,或者是一颗新发现的彗星。 

当曝光结束时,我们又迫不及待地把这五六十张照片洗了出来,直到清晨来临。我们拍 

到什么了吗?这要等到一两天之后才能揭晓,在这之前,卡罗琳需要仔细地观察这些底片。 

一般情况下,我们的照片将会是平淡无奇的,但是,二十年两万六千张照片,总会有所发现。 

我们在照片中发现了三十二颗从未被发现的彗星,并以舒梅克的名字命名。当然,我们还发 

现了四十五颗今后可能对地球造成威胁的小行星。 

在我们观察星空的那些夜晚,还有其他的人也在进行着观测。我们经常与“星空观测” 

保持合作,偶尔也需要借助他们高级望远镜去证实那些用我们的望远镜发现的比较暗的星 

体。我们可以用精良的观测技巧“照顾”到大片大片的天空,“ 星空观测”用完善的设备技 

术往天空深处看得更深,这两个项目互相尊重对方的研究成果,而且在我们各自的努力下都 

活跃了好多年。当 1994 年末,PACS 这个项目终止时,我为我努力的结果深感自豪。作为这 

个项目的一员,我发现了一些新彗星和 225 颗会对地球产生威胁的小行星。它们中有一些的 

轨道是会随着时间而变化的。 

古代的彗星观察者很可能是用英格兰的巨石阵作为天文台的。这个建筑是在公元前 1800 年左右建造 

的。大卫·H·列维摄。 

几次擦肩而过的彗星 

如果地球在过去的两个世纪里没有被碰撞过,那么有没有差点被碰到呢?事实上,这是 

经常发生的事。现在,让我们探究一下我们这颗星球遭遇的千钧一发时刻吧。 

1770 年 7 月,一颗叫雷克塞尔(Lexell)的彗星与地球在一百四十万英里的地方擦肩, 

这个距离对于广阔的空间来说小得难以察觉。九十几年后,1861 年大彗星的彗尾扫过地球, 

当时,彗核离地球只有一千万英里。1910 年,地球又逃过一劫,与哈雷彗星擦身而过。我 

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们知道,哈雷的那次造访使恐惧的人们以为,彗尾里的氰会使得地球上所有的生物死亡。 

接着的一次“刮擦”发生在 1983 年,那时 ,一个名为红外天文卫星的环地太空船(IRAS) 

和两个业余天文爱好者发现了一颗相当亮的彗星。尽管太空卫星早已发现,姗姗来迟的报告 

致使布莱恩· 马斯登天文电报中央局在这颗彗星两个星期后紧逼地球时,才对外公布。1983 

年 5 月,这颗彗星在离地球不到 3 百万英里的地方来回旋转。到了 5 月 9 日星期一的夜里, 

我邀请了一群朋友到我家后院开了一个“彗星派对”。坐在草坪上,我们端着双筒望远镜, 

入迷地凝望着彗星在天空缓缓地滑行。望远镜中的世界是极其壮观的。我不断的挪着腰身, 

移动着望远镜,只为跟上这颗美丽的彗星。当年,这颗彗星真的是差点就与地球相擦了。 

偏转小行星的轨道 

由于彗星到达太阳和地球附近的一年之前,人们很少能在望远镜中发现它们,所以我看 

不出人们有能力组织有效的防御,以对待那些进攻来的彗星。可是,小行星就不同了。对地 

球产生威胁的小行星,它们的轨道都是在太阳系,每隔几年,它们就会再次靠近地球。事实 

上,我们可以在碰撞之前,发现一切可能造成这一结果的大型物体,这样,我们就会有好几 

十年的时间准备了。有了这么早的警报,我们就有足够的时间来实现偏转小行星的目的。 

假设有一颗行星,我们发现它的运行轨道在今后的三十年内会几次与地球靠得很近,也 

就是说,这颗小游星到那时很可能撞击地球,那么,我们就必须采取措施。第一步,我们需 

要进行大量的观测,积累知识和信息,包括这个物体的轨道,还有前几次连续与地球相擦的 

后果是怎样的。如果经过第一步的观测之后,认为一场碰撞似乎更加不可避免,那么第二步 

计划也要随之启动。发射一个侦察航天器对行星进一步了解研究,测定它是由质软的石头组 

成还是由质硬的铁组成,然后发射一颗雷达收发机到小游星表面。雷达随后向地球发射信号, 

这样就允许我们更加精确地计算它的轨迹和穿过的空间,如此一来,我们就可以计算撞击的 

时间以及在地球的部位,误差甚至不超过一英里! 

下面一步计划就是偏转这颗小游星了。当它移动到近日点时,也就是它的轨道靠太阳最 

近的一点,我们来偏转它是比较有效的。在小行星附近爆炸的核弹头产生的冲力会改变小行 

星的轨道。爆炸之后,我们可以测量一下小游星的速度的变化,这样,一个新的轨道就诞生 

了。过几年,当这颗小行星再次经过近日点时,我们再对它爆炸一次,这样它的轨道又会发 

生一些微小的变化。随着变化积累,这颗小游星将会有一个新的轨道并且错过与地球的碰撞。 

世界末日就这样被推迟了,而我们则需要继续监视这颗小行星,以确定它未来的轨道将是怎 

么样的。 

还有一个非核的方法也能达到偏转小行星的目的。一种有趣的可能性是,利用小行星本 

身的质量把自己推开。这就是所谓的“质量推动”计划。这个方案对彗星来说更加行之有效, 

因为彗星本身携带的灰尘可以很方便地用来做偏转的燃料。先在星体的表面绑上一个火箭发 

动机,然后利用它表面的物质当作发动机的燃料。一段时间后,这样的一个减速系统就能够 

达到改变轨道的效果,避免灾难性碰撞的来临。 

然而,不论我们应用那个方案,在我们试图改变空间中物体的运动方向之前,首先,我 

们必须确定它的存在。这就是我们当前执行搜寻计划的原因。我们如今的项目,也就是“太 

空防御”, 结合了全世界的努力。它是一个重要的工程。为了协调工作,努力取得成就,最 

近,这个计划的基金会正式成立了。该组织总部设在罗马,旨在集合分布在各领域,但与宇 

宙碰撞息息相关的科学家们,以及把大众的目光聚焦在可能对我们的地球造成严重威胁的事 

件上来。 

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在巨石阵建成的四千年后,一个小型望远镜和直径大约为四米的望远镜,竖立在了用圆屋顶建成在基 

特峰国家天文台。大卫·H·列维拍摄。 

展望未来 

我们都知道,百武彗星最近一次的“来访”是在 1996 年,当时场面相当壮观。那么未 

来会有什么样的状况等着我们呢?芬莱彗星(Finlay)将在 2060 年在离我们 400 万英里的 

地方通过;到 2112 年,贾可比尼-金纳彗星(Giacobini-Zinner)又会对地球进行一次近访。 

在这之后 22 年,哈雷彗星在经过地球时,会距离我们的星球 700 万英里。但是那些尚未被 

发现的无穷无尽的彗星呢? 

我们再来看一看小行星。当我们在资料上浏览这些未来三个世纪会与地球擦肩而来的小 

行星时,它们中间的有一些,名字像厄运一样一次又一次的出现在表单中。小行星陶塔蒂斯, 

举个例子,自 2004 年的“接触”后,2069 年又会“光顾”。另一颗小行星哈瑟,它的情况 

与前一颗惊人得相似。这是一颗与阿藤差不多大小的小行星,这意味着它的轨道与太阳的距 

离大约跟金星的轨道半径差不多。它 2045 年与地球接近,2069 年再一次接近,然后是 2086 

年,而到了 2130 年,它还会再来。这颗小行星在 2086 年的“接触”将会是有史以来我们所 

知道的所有小行星与地球靠得最近的一次,只有两倍的地月距离!我们只知道,2200 年之 

前,小行星哈瑟是不会与地球相撞的,但是以后的事呢,我们就不得而知了。但是,这种撞 

击的可能性是很大的。因为它很像一个小小的世界,它与我们一次又一次地接近、擦肩、分 

离,无声无息,但却时刻提醒着我们,终有一天,它会与我们相遇的。 

小行星哈瑟在与地球的擦肩游戏中取得了最高分。然而据估计,至少有两千个直径在半 

英里与地球轨道相交的小行星还没有被发现。对于这些尚没有被发现的家伙,我也不好妄加 

评论。因为说不定它们中的哪一个会在下个星期就会袭击地球。如果将来有一天,我们能知 

道所有这些小行星的位置,我们就知道我们所受到的威胁了,而且,像我上面描述的那样, 

人们或许真的可以做点什么来避免灾难的到来。我们的命运,真的就是地球里的“黑麦田里 

的守护者”, 时刻准备着在这些小行星撞击地球之前发现他们吗? 

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同样是在巨石阵建成后的好多年,其他的天文学家利用这个在帕洛马山上的观测台,发现了大约 50 颗 

的彗星。本照片由琼· 穆埃勒拍摄 

天地大碰撞的十大误解 

10. 彗星撞地球只是存在于科幻小说里面的场景,在我们的太阳系里是不回发生的。 

错!看一看月球坑坑洼洼的表面吧,这些大坑都是由碰撞造成的。另一个例子,1994 

年,舒梅克—列维 9 号彗星的 21 块残片撞上了木星。 

9. 生命起源于彗星。 

很可能不是的。在早期,彗星与地球的碰撞的确有可能带来了产生生命的有机物。 

8. 就算是灭绝恐龙那么大的彗星掉下来也威胁不到今天的地球。 

这是不对的。在 1992 年,斯威夫特—塔特尔彗星在人们发现它以后第二次回归,好几 

个星期,天文学家一直担心它在 2137 年的第三次回归,因为这颗彗星将与地球靠得出奇地 

近。据天文家布赖恩·马斯登所说,斯威夫特—塔特尔彗星是人们知道的将来可能会对地球 

造成威胁的最大的星体。“事实是,即使斯威夫特—塔特尔彗星下一次的回归不会与我们相 

撞,但是,”他说,“在未来漫长的时间里,它还是有可能撞上我们的。” 

7. 每一次物种的灭亡都与彗星的碰撞有关。 

不完全对。许多地质学家认为长时间的全球火山喷发也会对地球上的许多物种产生致命 

的影响。 

6.撞击对生命百害无一利。 

错!多亏了撞击,地球上的生命才会如此丰富多彩。撞击颠覆了进化的苹果车,使得物 

种爆发般地形成并短时间内促成物种的繁荣。 

5.地球现在遇到撞击危险的几率与很久以前的几率是一样的。 

的多。 

错。39 亿年前的天空,满眼都是耀眼的彗星。在那时,重磅彗星的轰击要比现在频繁 

4.在我们有生之年遇上彗星撞地球的概率为零。 

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错。一些研究表明,而不仅仅是吉恩·舒梅克的一家之词,半英里大小的小行星或彗星 

每 100,000 年就会袭击一次地球。从统计学看来,这就意味着人们有生之年碰上的几率将 

高达千分之一。 

3.为了避免碰撞,我们必须摧毁那颗小行星或者彗星。 

没有这个必要。更好的选择包括,在物体弓形的部位引爆核武器,星体表面的蒸汽物质 

会轻轻地把彗星或者小行星改轨。 

2.任何物体的撞击到会是全球性的灾难。 

错!事实上不是这样子的。几乎每周都有陨星落下,可是对地球并没有造成任何的变化。 

举个例子,1976 年 3 月 8 日,一个大陨星的碎片掉落在中国的吉林省,在超过一百片的碎 

片里,有一块甚至超过了两吨重,然而,没有对地球产生什么实质性的毁坏。 

1. 碰撞决不可能发生在我们身上,就算是发生了,也不会对地球产生任何影响。 

错!这种撞击会发生在地球上,就在未来的某个时刻! 

第十一章地球,金星和火星 

地球,金星,火星,是同时接受着太阳光辉的三个星球,他们向往的是同一片天空。地 

球是难以数计的珍贵生命赖以生存的家园——植被在海洋和山川里繁荣生长,无数的动物在 

广阔的空间里自由的游弋,爬行,奔跑,跳跃和飞翔。但金星和火星却是一片荒凉。在火星 

上,你无法看到鸟类在天空翱翔的身影,同样,你也无法看到金星上哺乳动物奔跑过的踪迹。 

那么,在金星和火星上究竟发生了什么?关于这个深刻问题的回答,不仅表明了为什么 

在这些星球上不存在生命,同样让我们认识到了我们所生活的星球是多么的脆弱。几十亿年 

前,当彗星给地球带来生命时,他们同样给地球的姊妹星球带来了生命的源头。所以,研究 

生命为什么在金星和火星上无法繁衍是具有深远意义的。 

在太阳系最初十亿年的历史中,太阳的温度要比现在的低,当时金星、地球和火星的大 

气层是极其相似的,它们具有十分丰富的二氧化碳,并且含有可以形成液态海洋的水蒸气。 

即使在原始的金星上也是。20 世纪 70 年代,航天探测器发现,金星的大气中富含氢的同位 

素,氘。同时,金星所含有的“重氢”的数量是地球所含数量的 150 倍,这表明,随着时间 

的推移,金星失去了它的大部分的氢。那么,这些氢以前是存在于哪儿呢?也许,它们存在 

于水分子中,但在太阳变热的过程中,水分子分解了。所以,很可能在金星早期的历史中, 

生命曾经在上面登陆过,但随着金星温室效应使得温度上升,生命消逝了。 1 

当我们把时间向前推到 35 亿年,现在,这三个星球的大气已经出现明显的差异——火 

星的大气层很薄,相反金星的大气则非常厚。我们已经知道,如果乐观的话,火星上可能有 

单细胞生物存在,但是,金星上则是异常贫瘠。到底发生了什么? 

金星的温室效应 

想象一下,有这样一个玻璃温室,它用来保持植物的健康和美丽。但在晴朗的日子里, 

太阳给地面和植物送来热量。植物将部分热量反射回去,但是这种逆反射的波长不同于接收 

到的波长。释放出的红外线无法全部穿透温室玻璃,这样,温室中的温度自然就升高了。 

现在,我们假设温室是由红外线绝对无法通过的玻璃制成的,没有任何红外辐射能从温 

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室中逃脱。这样,温室中的温度毫无疑问要持续上升。这就是金星的情形。不同的是,金星 

的温室不是由玻璃制成的,而由富含二氧化碳和有机酸的稠密大气构成的。金星的温室效应 

理论是由卡尔·萨根首先提出的。 2 

虽然在体积上金星跟地球上差不多,但是性质却有着天壤之别。作为温室失控效应的受 

害者,金星的问题最先始于它接受了相当于地球两倍的太阳光,从而导致星球表面温度的升 

高。结果,海洋中的水分加快了蒸发的速度,大气中的水蒸气的含量也就上升。水蒸气的增 

多,又增强了温室效应的作用,产生更多的二氧化碳,这样,金星表面温度增高的程度又加 

深了。最终,金星表面的水完全蒸发了,温度也激增到了几百度。在这期间,比在地球上强 

的太阳紫外线和其他的化学反应相作用,使金星失掉了大气中的水分。 

水手二号探测器(Mariner 2),人类史上第一个飞往其他星球的探测器,在 1962 年的 

12 月份经过金星,记录下了当时金星的地表温度为 800 多华氏,这个温度高得足够煎熟任 

何东西。每当我向孩子们提起金星的时候,我都会叫他们想象一下,如果一个金星人来到我 

们的教室里,那他将被冻得不停地颤抖,即使我们把他放在烤箱里烤,他仍然会冷得颤抖不 

止。要让金星人觉得舒适的话,必须达到相当于烤箱温度的两倍才行。由于浓密的大气,金 

星的大气压比地球上的高出 100 多倍,温度也是地球温度的几十倍。那些云使得到达星球表 

面的阳光不到总的应接收到的阳光的 3%,因此,白天的时候,金星的表面是很暗的,但是 

到了晚上,地面则会由于大量的热而发光。 

火星为何没有智能生物? 

尽管我们现在知道了在火星上没有任何高等生物,但是火星本身具有的魅力始终吸引着 

我们去思考,为什么会这样。火星绕太阳公转的周期是两年少一点,它的一天(也就是火星 

上的“太阳日”)比地球上的一天仅仅长 40 分钟。当火星探险者号在 1997 年 7 月 4 号在一 

个叫做战神谷的强风平原上登陆后,它利用六个很小的轮子穿越了稀薄的含有很多尘埃的空 

气。在夏天,火星上最高温度能达到,刚刚够生物生存的华氏 15 度,但夜间的温度可以骤 

降到华氏零下 110 度。 

尽管条件很苛刻,但这并不能完全阻止生命的演变。在地球的两极,有和火星差不多寒 

冷的恶劣条件,但在那里,依然有丰富的物种生息繁衍。但是,在火星上,难以置信的低温 

还伴随着水的严重匮乏,不管是地面上还是空气中。探险者号在战神谷处的着陆点是亿万 

年前洪水留下的遗迹。那时候,火星是很潮湿的,但是随着时间推移,水分蒸发到空中,同 

时火星冰冷的表面吸收了大气中的大量二氧化碳。现在,大量的二氧化碳存在于火星表面下 

的土壤中。 

在其他所有原因中,在太阳系中的位置是地球上生命繁盛的一个很重要的因素。金星和 

火星都很不幸,他们与太阳之间的距离并不合适。生命在火星上极有可能曾有立足之地并且 

至今也很可能以亚微观态存在。由于火星的引力并不是那么强,以至于部分初步形成的大气 

飞散到太空里。大部分留下的气体也因为火星的温度不高难以维持气态而被地面吸收。无论 

如何,任何复杂生命的进化在这种情况下都注定是不可能的。 

关于火星的大气是由于星球本身的引力太小而散失的争论,直到我们探索了太阳系其他 

天体之后才得到证实。土星的最大卫星泰坦(Titan),差不多和火星一样大小;其直径为 3200 

英里,比火星的 4200 英里小不了多少。但是,泰坦就有很稠密的大气层,以至于我们无法 

观测到它的表面。那为什么它会有如此的浓密的大气呢?这个问题的答案,似乎和泰坦的形 

成有很大的关联。它的轨道显示,它并不是被引力捕获的天体,也不像我们的月亮(地球的 

卫星)那样是因为撞击而产生的,它和土星是同时形成的,并且由构成土星的同样物质构成。 

63

所以,跟土星一样,泰坦也有浓密的大气。 

想象的智能生物 


当我们提到智能生物时,都会想到那个经常在夜间潜伏的红色星球。1938 年,不管是 

业余的还是专业的天文学家,都记录下了这个红色星球的颜色变化,这个变化似乎象征着植 

被的变化。到 20 世纪 30 年代末,大部分的科学家都承认了那次的错误预测,火星上根本没 

有植被的存在。但是,火星上到底有没有智能生命曾经存在的问题,仍旧是人们讨论较多的 

话题。 

1938 年 10 月 30 号的晚上,美国哥伦比亚广播公司(CBS)的听众在听音乐节目时, 

对一则消息感到吃惊,他们听到广播员说,已收到报告,在新泽西有某种危机在发生。音乐 

很快又恢复了,但是,音乐再次中断,播音员又接着播报新闻说,一股来自火星入侵地球的 

力量已在新泽西登陆了。在电台节目迅速增长的听众群中,其中一人,叫帕特西·塘博,她 

对她的丈夫说:“克莱德,有消息说某种来自火星的东西在地球上登陆了。”作为世界上最有 

名的天文观测者之一,克莱德·塘博在八年前发现了冥王星。当他听到这则消息后,那种 

一生对火星的痴迷精神,很快就表现出来了,他将收音机的音量调大后,他和帕特西仔细 

收听着关于发生在新泽西遭到破坏的报导。克莱德的假设现在得到了我们的证实,火星上 

确实存在着生命。 

64


如果不是发现了印有火星标志的飞船,那么我们怎能说这种入侵的力量是来自这个红色 

星球的呢?发言人解释说,来自詹宁斯山( Mount Jennings )天文台的观测资料显示,有 

人观测到两天前的一次闪光,这道闪光必然来自这次登陆的“发射”。克莱德带着厌恶的表 

情从椅子上站起来,他从未听说过詹宁斯山天文台,并且他知道,在发生那次“闪光”的前 

两天,火星和太阳在一条直线上,在地球上根本就无法观测到它! 

即使克莱德塘博是被人愚弄了,但我们可以想象,美国哥伦比亚广播公司的报道带来 

的恐慌在民众中影响甚大。这真是奥尔森·维尔斯(Orson Welles)所著一书《炉边剧场》 

(《Fireside Theater》) 中,一段真实的情节,那天晚人们的行为就是 H·G·维尔斯(Wells) 

所著一书《星球大战》 (War of the Worlds )所描述的情景。那一周,真正发生了腾飞的 

是奥尔森·维尔斯的事业。然而,那个虚构的火星人入侵的故事,却真真切切地导致好几个 

城市的人们惊恐万状。 

不管观测资料显示出来的事实是哪个方面的,很多人都还认为,火星人是像人类那样的 

“人”。那次被观测到的火星颜色的变化,不是因为植被的变化引起的,而是云和云的微妙 

变化引起的。如果火星陨石真的存在微小的生物形式(见第四章),那么,在某种抽象意义 

上,持续了很久对火星生命的兴奋将会是很正当的。如果说存在火星人,那么这些生物也不 

过是亚微观态的单细胞结构体。这些生物曾经生活着,现在,也许还存活在一个很像地球某 

部分的另一个世界里。要是草率地看海盗和探险者号传回来的照片,你会误认为那是加州的 

荒原。这两个地方的场景确实很像,但是,加州的荒原从来不会达到华氏-110 度。火星的极 

地冰盖并不是水而是二氧化碳。像水手 9 号探测器在 1971 年观测到的那样,在火星上,整 

个星球会连续几个月被沙尘暴覆盖,这大幅度地减少了能够到达火星表面的太阳光线。 

火星缺少能对山峰和深涧的大小起到限制作用的一个过程。在地球上,大陆是“骑”在 

构造板块上的,这些板块可以沿着星球慢慢运动,并发生扭曲。夏威夷就是这种作用的最好 

例证。而且,地幔在地球的出口在很久前打开了,地球通过这个出口把熔岩喷到海里。当构 

造板块正好在这个开口上方移动时,一座座山就形成了。夏威夷南边的高山现在就位于那个 

开口的上方。在火星上,奥林匹斯山已经在一个这样的开口处存在几十亿年了,这使一个相 

当于亚利桑那州那样大小的山峰得以不断生长。正是由于构造板块运动的缺失,使火星上的 

山更高,峡谷更深。 

火星和金星可以帮助我们 

虽然我们的姊妹星球火星和金星与我们的地球大相径庭,不过,他们也能教会我们关于 

我们的星球的一些事情。我们可以通过望远镜观测到发生在这些世界上的一些事情,但目前 

为止,最好的方式是使用机器人探测器对他们进行近距离的研究。这些太空船,作为优雅的 

地球使者,可以帮助我们在太阳系除了冥王星之外的任何行星间作太空旅行,带回大量丰富 

的关于那些天体表面和大气资料。在我们能够学习到的有关其他星球的知识中,最重要的应 

该就数天气预报了。在我们的星球上,由于大气层中很多非限制性的多变的因素,这门科学 

至今也是不很精确的。例如,一只猎鹰在天空中懒洋洋地盘旋几个圈,就能引起低压气旋并 

在几天时间内发展成为大风暴。大气中空气的流通是一个很复杂的问题,它很难回答,因为 

我们只有地球大气这一个实验室供我们试验。不是吗?要不然,怎么会有像克拉克卓普曼, 

这位大名鼎鼎的行星大气专家,也来研究这一问题呢!他指出,研究其他星球上的大气流动 

有助于我们了解自己星球上的: 

金星的大气层比地球要厚,然而火星的比地球要薄。在火星上,空气直接被太阳照射的 

地面变热(除了发生大范围的沙尘暴的时候),而在木星上,木星的云层不仅被外界的太阳 

65


照射,还接收了这个巨大星球自身内部的热量。与地球相比,金星的旋转速度要小得多,木 

星则要大一些。火星的引力比地球小一点,金星和地球差不多,而木星就比地球大很多。整 

整一代的理论气象学家,都在使用太空船从其他星球收集到的大量数据来测试他们建立的理 

论气象模型。 3 

这三颗星球,在同样的时期被创造出来,并且成长在同一个家庭中,却长成了完全不同 

的样子。在太阳系这个功能紊乱的家庭里,金星和火星好像是浪子。通过对他们的研究,我 

们可以能更好的了解我们自己生活的地球。这些星球是我们学习地球是如何运作的有力工 

具,就像我们已知的,地球本身的历史是我们理解地球现状的工具一样。那些星球的大气层 

和表面可以协助我们解释我们自己的地球,此外,金星和火星上高等生物的缺失可以让我们 

更加珍惜地球上的一切生命——这份天赐的礼物。 

第十二章探究银河系的生命 

关于彗星和生命的故事,已经把我们带回到很久很久以前了。在这一章里,我们将怀抱 

着希望,对太空进行探索,以探索哪些星体可能有生命存在,这些生命很可能是由彗星带来 

的。迄今为止,我们的太阳系存在其他生命的希望是很小的了。我们将把眼光投向太阳系以 

外的其它星体,不过,这些星系和我们的太阳系是大相径庭的。 

木卫 2 是个魔幻的世界 

在 1979 年两艘名叫旅行者的太空船登陆欧罗巴卫星之前,它被认为是颗奇怪的星体, 

一直没有受到重视,尽管木星是太阳系最大的行星。欧罗巴卫星是木星拥有的 4 颗卫星中, 

第二个靠近木星的卫星,因此又称之为“木卫 2”。当这两艘太空船飞近木卫 2 时,它展示 

了一系列的姿态。旅行者号甚至拍到了更近距离的图片,那些图片显示了当时认为厚 6 英里 

的固体冰盖表面。除了远离太阳的完全由冰构成的冥王星之外,木卫二是仅有的有如此表面 

的天体。旅行者号科学家认为,木卫 2 表面的形成年代已经非常久远了,大约为 30 多亿年 

前。 

1997 年,由于得到了更好的照片和更多的数据,伽利略号太空船使我们对木卫二冰盖 

的认识发生了显著的提高。木卫二的冰盖并没有我们之前认为的那样厚,实际上是从 1 英里 

到 12 英里不等。除此之外,根据伽利略号科学团队成员克拉克卓普曼的结论,冰盖上没 

有弹坑的存在,这暗示了木卫二冰盖的形成年限不超过两千万年,并且最新的冰盖部分应该 

不超过一百万年。相对于木卫二的形成年限,一百万年只相当于昨天一样。 

来自伽利略号的最后的图片向我们展示了冰上面繁杂的裂痕,那些十字形的裂痕看起来 

像形成于不同的时期。这些冰盖保护了位于下方的覆盖了整个星球的海洋,这一海洋还因为 

受到木卫二潮汐的作用而一直保持温热。就像月亮的引力作用于地球而引发潮汐一样,木星 

和它的内侧卫星,木卫 1,对木卫二有着很强的作用力,使木卫二发生伸展和弯曲。木卫二 

的海洋是非常巨大的,深达 100 多英里,包裹了整个星球。如果生命在此得以进化,那么这 

些生物必然能适应完全的水环境和完全的黑暗。 

就在旅行者号对木卫二的拜访之后不久,亚瑟 C 克拉克根据旅行者号对这个卫星表面 

神秘的冰盖的发现,写了《2010》,这篇里程碑式的科幻作品,并对一个哲学问题进行了探 

66

讨:假设木卫二的冰盖保护了下 

方的液态海洋,而这个海洋的温 

度足以孕育新的生命。在克拉克 

的一个著名的故事里,一个遥远 

文明世界用构筑整体巨石的方 

法,来促进木卫二上智能生物的 

进化。 

伽利略号的考察,使冰盖确 

实保护了下面的液态海洋的说 

法被证实了,我们可以深思一 

下,这个海洋里确有存在生命的 

可能性。在地球上最深的海洋 

里,距离海平面数百英里的地 

方,仍旧有生命形式的存在。在 

那里,没有光线能够到达,但是 

一些海洋生物在靠近类似于热 


泉的海底的地方却繁荣生长,因为其中涌出的海水中含有很多矿物质。在木卫二冰盖的下方 

也会有相同的生命形式的兴旺和进化吗?假设生命系统确实能在那层起保护作用的冰盖下 

进化,就像在本书中提到的很多问题一样。但是,我必须将这个尚未回答的问题放到一边, 

我相信这个问题在我们这一代是无法解决的。同时,思考这个问题是需要花费巨大的精力的。 

土星及其最大的卫星 

被巨大美丽的环包围着的土星和它的 19 个卫星,距离太阳差不多为 9 亿英里, 因此, 

这些星体的热量来源不能依靠阳光。土星最大的卫星——泰坦卫星,是个不适合生命存在的 

地方,因为其温度几乎达到零下华氏 300 度。不过,它的大气却含有很多的甲烷和氮气。这 

些物质和太阳的辐射——太阳风——相互作用,产生复杂的有机分子,这一过程曾一度被认 

为是地球上生命起源的预兆。就像我们在第三章中讨论过的,地球的原始大气在它早期炙热 

阶段是不能存在的,到地球开始冷却时,大气中主要就是二氧化碳了。地球需要彗星物质的 

流入来重新补充生命。在太阳系的外层,原始星球从来没有变得很热,在那里,泰坦卫星保 

持着它的原始大气。现在泰坦卫星还太冷,不适合生命的繁衍,但当亿万年之后,当太阳内 

部的氢消耗完毕,太阳将发生膨胀并将水星和金星吞噬,很可能连地球也不能幸免。到那遥 

远的未来,生命就可能会在泰坦卫星上产生了。 

冥王星是颗彗星吗? 

在我们拜访这些星球的路上,我们必须拜访冥王星,这颗太阳系里的第九大行星。冥王 

星是 1930 年被克莱德·塘博发现的,它可能是由冰和尘埃组成的一个异乎寻常的世界,因 

为它的构成比例与彗星的相当。几年前,冥王星还看上去是在一片黑暗浩渺的空间里独自绕 

太阳转动,它也仅仅有一颗叫沙龙的卫星陪伴。不过,1992 年,大卫·朱伊特(David Jewitt) 

和珍妮·卢(Jane Luu) 在海王星和冥王星的外围地带发现了绕太阳运转的直径为 200 英里的 

67


一系列物体。我们对这些小物体知之甚少,他们可能是组成科依伯带的大彗星,就像我们在 

本书开头的章节里谈到的那样。我们知道太阳系外面的部分实际上比天文学家原先想象的要 

丰富得多,那里有上万亿的稍小一点的,跟哈雷彗星尺寸相当的彗星。作为科依伯带的统治 

者,九大行星起着至关重要的作用。 

在 1997 年塘博博士逝世之前,我曾经和他讨论过这件事的可能性。如果冥王星确实主 

要由冰组成,那么一旦它脱离现在的运行轨道向太阳系的中心飞来,会是一幅什么样的景 

象?“那么冥王星将会像彗星那样在空中闪耀几个世纪。”他说道,眼中放射着光芒。 

探究智能生命 

彗星是否也在太阳系的其他星球上播撒了生命的种子?我相信这个答案是肯定的,但是 

我们对此将永远不能确定。就像建筑的砖瓦一样,彗星在我们的和其他星系中穿行,是很普 

遍的事。而且,对于绝大多数恒星来说,行星极有可能是他们的附属物。如果生命是普遍存 

在的,那为什么迄今我们还未发现其他愿意和我们对话的文明世界呢? 

每颗恒星的生命带 

地球距离太阳九千三百万英里,这一合理的位置为生命提供了三个条件:有机物、液态 

水和能量。就像十一章中的,在金星和火星上,水都不是以液态方式存在的。因而,地球处 

于太阳的狭窄的“生命带”上,只有在这里才存在着能够孕育生命的行星。比太阳温度低或 

者能量少的恒星的生命带要更近一些;温度高的或者能量高的生命带也就相应要远一些。在 

银河系 2000 亿颗恒星中,数以千计的恒星周围可能有生命带的存在。如果一颗行星刚好位 

于生命带上,那么就会有生命在它里面进化的机会。 

我们还没有完全了解银河系中的每个恒星系统,在宇宙中更是有上万亿的河外星系。如 

果我们要搜寻生命——彗星在宇宙中碰撞的最终结果,那应该从哪儿着手呢 ? 从简单的数学 

中就可以得到答案,运用 Frank Drake 数年前提出的一个完美的公式即可。虽然它看起来好 

像很复杂,但其实很简单。下面公式左边的字母 N 代表那个我们在夜晚仰望星空时,经常 

抱有幻想的充满魔力的数字:那么能与我们对话的地外文明的数量是多少呢?答案是: 

N = N * 

f 

p 

n 

e 

f 

l 

f 

i 

f 

c 

f 

L 

有人说这个公式完全是异想天开的,里面的数字除了 * N 其他都知道。那个数字代表了我 

们星系中所有恒星的数量,大约为 2000 亿。其他的便只是有根据的推测。 p f 

这个因数限制 

了由行星围绕的恒星的数量。每个恒星都很有可能有自己的行星系统,但让我们保守估计只 

有十分之一的恒星有。这样,我们需要搜寻的恒星就只有 200 亿颗了。 

68

其他恒星系统 


直到二十世纪 80 年代,天文学家也只是根据我们的太阳有行星从而推测其他的恒星也 

一定有自己的行星系统。1984 年,亚利桑那州立大学的布赖特史密斯发现了一个环绕在绘 

架座 β 星周围一片被拉长的云,它位于遥远的南方天空。这片云可能是行星系统的早期形 

态。几年后,亚历克斯·.沃尔斯暂和戴尔·.佛雷尔在一颗平淡无奇的脉冲星 B1257+12 

的周围发现了三颗行星,这颗脉冲星是根据它在一个叫天秤座(Virgo)星座,或者叫星群中的 

位置来命名的。脉冲星往往是已经变成超新星的恒星的最终形态,它们旋转得非常快,能达 

到每千分之一秒转 6 圈多的速度。尽管这些行星的大小和地球差不多,但是它们环绕的恒星 

的残骸是无法孕育生命的,至少现在不能。1995 年,米歇尔·.梅厄和迪德尔·.奎罗斯报 

道了在一颗类似我们的太阳的恒星 51 飞马座(Pegasi )的大气层外面,有颗木星大小的行 

星在围绕它运转。从那以后,乔夫利·马尔塞(Geoffrey Marcy) 和 R·巴特勒(Butler) 又 

发现了一些像我们的太阳一样有几个行星环绕的恒星,比如 47 大熊座(Ursae majoris), 巨 

蟹座(Rho Cancri), 牧夫座(Tau Bootis A), 埃普西隆仙女座(Upsilon Andromedae), 和 

北冕座(Rho Coronae Borealis)。 2 这些行星都是真的么?1997 年初,位于西安大略湖的加 

拿大大学的天文学家大卫·格雷对恒星飞马座拥有行星的论断提出了质疑。这颗行星是根据 

恒星周期性的偏移推算出来的,但是从来没有人真正观测到它。如果格雷是对的,那么恒星 

51 飞马座是在发射轻微的脉冲,这种脉冲的变化不能说明这里存在一个卫星星体,而只能 

说明这有待观察。 

因为没有人真正观测到这些行星,我们就不能明确它们的存在。即使它们确实存在,在 

它们上面也不可能有智能生物。环绕恒星 51 飞马座运行的行星有木星大小,它必然是很热 

的,因为它的轴绕其恒星转动的时间不到一周。 

用德拉克公式寻找智能生命 

我相信,总有一天,我们将会找到围绕其他恒星活动的有生命的行星。回到德拉克 

N = N * f 

(Drarke)公式( 

p 

n 

e 

f 

l 

f 

i 

f 

c 

f 

L 

)上来,让我们把总的像这样的行星数量叫做 ' n e,其中 

e 代表“有生命的生态学声音”。如果再按 200 亿颗行星中十分之一属于这类行星计算,就 

有 20 亿颗存在生命带中的这样的行星。当然,智能生命是不会都产生在这些星体上的。如 

果我们用系数 i f 

表示:智能生命一定会产生的星体数量,那么,总数就是 2 亿颗;假如这其 

中只有十分之一的星体存在生命,我们用系数 i f 

’来表示,那么这一数量就是 2000 万颗。一 

旦这样的先进生命存在,它们会与其他的智能生命交流么?我们知道,驼背鲸尽管具有智力, 

但是它也没有能通过太空交流的技术。系数 c f 

就代表那些已经能掌握了用像无线电那样的技 

术性交流媒介的文明行星。同样地,我们对这个系数的具体值没有一点儿概念,所以我们再 

取十分之一,这样,可能的行星数为 200 万。 

在这 200 万的星球中,最后需要考虑的因素是时间了。地球已经有 30 亿年的历史了, 

但是无线电信号只有在最近一百年的舞台上才活跃起来。系数 L f 就代表了一种文明活跃的时 

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间长度。如果取这个系数为十分之一,那么在我们的星系中,我们能期望找到的能与之交流 

的文明的数量不会少于 20 万。但是在地球上,科学技术的活跃时间仅仅是整个人类历史的 

四万分之一。 

如果 20 万是正确的数字,我们应该每天晚上都能接收到,来自太空穿透充满着电磁波 

的强大文明世界的信号。但是,尽管一个名叫搜寻外层空间生命(SETI 全称为 Search for 

Extraterrestrial Intelligence)的大型联合机构利用其遍布全球的组织进行了连续数年的高强度 

的搜寻工作,截至目前也没有任何证据显示有智能生命被发现。对于那些相信我们并不是宇 

宙中的孤独者的人(我也是其中之一)来说,这个消极的结果只能说明,我们搜寻的时间还 

不够长,或者我们工作的方式不正确。抑或许,我们所采用的系数太大了。如果我们每次都 

将系数换成百分之一的话,N 将会比 1 还小。 

从我们现在掌握的早期太阳系的知识来看,生命在地球上的繁衍简直就是很多个非常好 

的意外的最终结局。在德拉克(Drarke)公式中,有一个因素没有被考虑到,那就是像木星 

那么大的行星的位置摆放。如果木星不是位于现在的好位置,好得像一个真空吸尘器一样的 

话,地球将成为彗星经常撞击的对象,高等生命就根本无法生存。根据吉恩舒梅克的说法, 

这个约束条件,严格地限制了有生命进化发展,直到拥有智能和掌握交流方法的星球数量。 

舒梅克认为这个限制实在是太严格了,以至于数字 N 可能就只有 1。“除了我们之外,在我 

们的星系中可能就不存在其他的生物了。”他就是这样下的总结。 

另一方面,或许有一天,我们可能会发现我们是庞大的银河文明中,能与其他文明交流 

的成员之一。不同于 1938 年那个编造出来的火星人的进攻,这些先进的文明世界将会异常 

友好,整个银河系将会成为急切地向他人学习的不同文明的联合体。也许某天,我们发现我 

们并不是孤单的,这个发现将成为跨时代的最伟大的事件。当所有的文明聚到一起时,他们 

将会发现,彗星的作用与它们共同的命运是不可分开的。 

第十三章 彗星确实会撞击行星 

从宇宙的意义上讲,被卡罗琳和大卫·列维小组发现的第九周期彗星与木星发生的碰撞,并不是多么 

显赫的一件事情。事实上太阳系形成的历史是以无数次的上述碰撞为特点的。行星坑坑洼洼的表面便是上 

述普遍现象的一个证明;即使是地球短暂形成的表面,也记载着陨石坑和化石形成的持续变化过程。 

另一方面,对于人类来说,彗星舒梅克--列维 9的20 多个碎片与木星的撞击是一个具有全球意义的空 

前的重大事件。经过了一年的计划和筹备,历史上规模最大的天文观测大军将观测目标锁定在木星上,时 

间定在 1994 年 7 月。接连不断的令人们惊愕的图片和光谱图像通过网络以瞬时的速度传播在世界各地。天 

文学家也一度成为每日广播的热点话题和报纸的头版内容。7 月的这个星期,全世界的人们从终日的忙忙 

碌碌中分出身来,长时间地观察和思考了大自然令人生畏的美丽,和宇宙的不可预见性带来的神奇。 

—基斯·诺尔,哈罗德·维佛,保罗·菲尔德曼, 1996 1 

1960 年当我第一次通过望远镜观察星空时,我根本不知道宇宙到底给我们提供了什么。 

我的第一个望远镜是一个口径 3 英寸的反射镜,我给他起名叫艾科(Echo)。这是我叔叔 1956 

年花了 30 美元给他的孩子买的,后来他们不想要了,便送给我了。1960 年的夏天对我来说 

很特别,起初是因为骑自行车摔断了胳膊,收到了一本关于行星的书。作为康复礼物,它深 

深地吸引了我。后来,在那个暑假的最后一段时间得到了那台的望远镜。1960 年的一个晴 

朗美丽的夜晚,父母晚饭后带着我去了户外尝试这个新的望远镜。没有星图作为参考,只是 

通过望远镜来观察,很显然这不是一个值得推荐的培养对星空兴趣的好方法,但却使我着 

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了迷:我能够欣赏整个星星的王国。我决定从最亮的一颗开始。拥有环带和四颗卫星的巨大 

行星----木星便自然地出现在了我第一次使用的望远镜里。 

在这个八月的夜晚,对我,我父母以及地球上所有的人来说,都还不知道,一颗小彗 

星摇摆着身姿,环绕在那个遥远的世界里。这颗来自柯伊伯带的彗星自它 46 亿年诞生至现 

在已经走了很长的路程。在这几十亿年里,这颗彗星一直围绕着地太阳在转,每隔几个世纪 

便绕行一周,但在某些位置,彗星可能会受到扰动而偏离原轨道沿着另外的方向前进。数十 

亿年以后,彗星绕转太阳的周期不断地缩短,一直延续到 1929 年。根据美国宇航局(NASA ) 

喷气推进实验室保罗乔德斯和顿耶奥曼斯的计算,这颗彗星会逐渐接近木星并被它巨大 

的引力所俘获。卡罗琳 ·舒梅克是在那个7月诞生的;她未来的丈夫吉恩在那年4月份刚 

好一岁;那年十月股票市场发生了崩溃。 

发现彗星舒梅克--列维 9时的图像。大卫 H列维,吉恩,卡罗琳·舒梅克拍摄。 

在 1960 年夜晚我观测的那段时期里,那颗彗星处在围绕木星第十三周期的轨道上。每 

次环绕木星轨道的飞行时间历时约两年,但是每一次又与上一次相差很大。不像地球围绕着 

太阳的轨道那么圆那么稳定,彗星围绕木星的轨道是一个长长的不断变化的椭圆,这使得彗 

星离木星越来越近。在 1992 年 7 月 7 日那一天,彗星完成了它的第二十四周,一万三千英 

里长的彗尾扫过木星上空。当彗星摇摆着飞过的时候,木星对它产生了强有力地吸引力, 

其大小至少是月亮对地球潮汐力的 200 倍。引力使彗星灾难性地瓦解,它从木星的引力中挣 

脱出来,变成为一串串的小碎片。 

当瓦解过程发生时,木星正好处在西边的天空,从地球上很难观测到,如果能看到, 

那一定是一个相当值得一看的壮观景象。这颗彗星作为一个单一主体在生存了几十亿年后, 

表面变得黯淡了,然而现在突然分成了好多碎片,每一个碎片都被很强的反光尘埃包裹着。 

就像在 1960 年我观测木星而没有人知道那个彗星一样,依然没有人留意发生在遥远的夜空 

中的类似的戏剧性事件。1992 年末,木星再次作为显要的标志出现在夜空中,而那颗彗星 

也能很轻易地通过业余的望远镜观察到,然而,它却依旧被人们忽视了。 

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彗星舒梅克--列维 9。在发现这颗彗星后不久,由詹姆斯 V 斯格蒂用太空观测望远镜拍摄。 

一个惊奇的发现 

1993 年初,福尼亚南部的帕洛马山天文台上空天气阴霾,从 1 月到 2 月,吉恩,卡罗 

琳舒梅克和我聚集在这儿,继续着我们对有可能给地球带来威胁的小行星和彗星的搜索(我 

们的项目在第十章中提到过)。法国的天文学家飞利浦本乔亚当时正在天文台访问,研究我 

们的观测方法。美国西南部那个冬天遭受着厄尔尼诺现象的影响,所以晴朗的夜空少得可怜。 

1999 年3 月 22 号的夜晚便是其中难得的一天,我们往望远镜里装上了直径 6 英寸的柯达4415 

胶卷,开始了我们的工作。正当我要把望远镜指向第四天区的时候,听到了楼下暗室里传来 

的叫喊声。吉恩发现第一批胶片基本上是黑的。在这次观测之前的长时间阴天的时间里,有 

人打开了从前装胶片的盒子并且让它们曝了光。那晚我们没有其他的可用的新胶片了。就像 

平常一样,吉恩想出了个点子。他意识到胶片储存的时候是一个叠一个的,吉恩认为顶上的 

胶片对下面的胶片能起到保护的作用。我们丢弃了上面 5 个,发现我们可以用剩下的继续观 

测;虽然边缘曝光了,但是中间部位勉强可以用。我们用这样的胶片完成了当天晚上的观测。 

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第二天夜晚,也就是 3 月 23 号,天气又变晴朗了。我们装配上新的并且受保护的一批 

胶片,继续开始了第一次天区的观测,每个地方拍摄两次。可是当我们开始第二次天区的观 

测时,乌云又来找麻烦了。我们停止了拍摄,站在圆顶的外面,讨论起了西边云层的动向和 

范围。它们看起来没多厚,所以我建议再继续拍摄一会。吉恩表示反对,说天气刚好不适合 

观测。我担心这些乌云是暴风雨的前兆,而一旦下雨我们又好几天不能观测了,所以我坚持 

己见。吉恩又说了他另一个顾虑:我们用的每个胶片都价值 4 美元,在一个比较顺利的年份 

单单花在胶片上的价钱就是 8 千美元。他得出结论:当天气不是那么好的时候,就不能浪费 

过多的资金在这上面。正是吉恩推理中的经济因素让我想出了一个好注意。为什么不用昨晚 

剩下的不太好的胶片呢?我们大约有一打的数量。这些东西要么就按这种方法使用,要么就 

得扔掉。所以继续用这样的胶片拍摄,我们没什么可浪费的,顶多是浪费一些时间。 

唐·耶奥曼斯和保罗·乔达斯计算出,这可能是舒梅克--列维 9彗星的轨道行为。这颗彗星在 1929 年 

左右就从太阳的方向进入了这一轨道图,并围绕木星转了 25 圈,直到 1994 年撞击发生,每一圈都与上一 

圈不同。本照片由唐纳德 K 耶奥曼斯和保罗·乔达斯提供。 

吉恩, 卡罗琳和我互相看了看,又望了望天空。“那我们还不开始!” 吉恩说道。我们 

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继续观测列表上的下个天区,一个被木星照亮的区域,我继续下一个天区的观测,但是,我 

还没有来得及进行至关重要的第二次曝光,乌云又跑了出来。如果没有后面的这些跟踪拍摄, 

卡罗琳将没有有效的手段扫描任何运动的小行星或彗星。不可思议的是,在经历了差不多两 

个小时的观测,乌云上的一个小洞朝木星的方向接近。我准备好了胶片并且用望远镜对准了 

那里。当木星进入了清晰的区域,我打开了快门,在乌云合上之前仅仅得到了八分钟的曝光。 

3 月 25 号下午 4 点,卡罗琳整理好了第一天晴朗夜里记录下来的所有胶片信息,接着 

插入两张拍摄木星的(边缘曝过光的)胶片。由于在新胶片上都没有发现新的彗星,有的只 

是刮风和下雪,所以,我们对能否从这些被损坏的胶片里发现什么没抱希望。卡罗琳在立体 

显微镜平板上缓慢移动胶片,往下移一点然后又平移一点。十分钟后,正当她要通过胶片的 

中心时,她发现了一个好像来自遥远星系的东西。很快她决定回放,再观察一次那个东西。 

这一次她停了下来。在立体显微镜的目镜里呈现的是一个带有绒线的光条,有几个尾巴指向 

北边,还有两个铅笔一样粗的线指向东西方向。这不是个星系。“我不知道这是什么,” 她对 

我们说,“ 但是像一个压扁的彗星!” 吉恩凝视着这一点,接着我也看了看。这是我们搜寻 

小行星这些年见过的最奇怪的东西。 

我们需要证实这个罕见的发现,但是外面的天气却让我们对完成这一任务感到绝望,我 

打电话给我的朋友和同事吉姆斯科提,我们相信他此刻正在我们东边靠近图森(美国亚利 

桑那州东南一城市)的晴朗天空下进行观测。在等待他的判断时候,我们拜访了琼穆埃勒, 

她是帕洛马山另一个天文台的观测员,她帮助我们精确测量了新的彗星的位置并给出了能 

够计算它运行轨道的必要数据。当我们回到了自己的天文望远镜前时,我打电话给吉姆。吉 

姆兴奋得简直说不出一句话来,吉姆把中间那个带有绒线的光条,解释为一列多头的彗星, 

每一列都有自己的尾巴。东西方向的两条线像是从彗星里逃逸出的松散灰尘。 

观测前的准备工作 

在发现彗星舒梅克--列维 9 的一个星期的时间里,整个世界的天文学家都在观察它, 

测量它,精确计算着我们测算的轨道。到了四月中旬,一幅图像产生了:这个彗星,破碎成 

了 21 块,在 1992 年 7 月由于太靠近木星而分裂了。随着时间的推移,认为该彗星在过去曾 

运行在木星的轨道内,以及将来还会有很多碎片在其轨道内运行的观点,越来越被怀疑。 

到了 1993 年 5 月 22 号,也就是发现后的两个月,布赖恩马尔斯登给国际天文学联合 

会发了一个通函。“通过精确的计算,” 通函写道 ,“ 预示着彗星离木星中心的最短距离将出 

现在 1994 年 7 月,只有 0.0003 个天文单位。”换句话说,通函预测在未来的 16 个月,舒梅 

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克--列维 9的碎片会与木星发生撞击。 


我得承认,那个通函所暗示的全部有力信息,直到几个星期后才真正使我感到震惊,当 

时我正在行星学家克拉克卓普曼的家里做客,他的妻子琳达也在。我们坐在户外观赏着木 

星,从简单而明确地阐述了碰撞意味着什么。我们后来了解到 21 块彗星碎片以 134,000 英 

里的时速猛烈撞击木星将会是有史以来最惊心动魄的一幕。由于我们从未看到过类似的事 

情,也不能预测会发生什么,但是其包含的十足的巨大能量意味着会有一场好戏上演。 

大部分天文学家认为,不出一个月,天文台将会获得批准研究这次碰撞,碰撞的具体时 

间,目前预测是从 1994 年 7 月 16 号到 7 月 22 号。1993 年的夏天是将大型望远镜拼凑起来 

的一年,以前从没有过因为观测一个单一事件而这样做。这颗彗星在远点到达了一个相对较 

慢的速度,其距离木星的距离和水星距太阳的距离相当。当彗星开始它最后的旅程时,观 

测这次碰撞的仪器和程序也已开发编制完毕,并且在一些列全球会议上与同行们进行了共 

享,从图森市的“大撞击狂欢”到位于巴尔的摩为期三天的观测准备会议。同时,哈勃空 

间望远镜拍下了一张巨大的没有包含碎片 W 的彗星图片。(发现彗星之后不久,它的碎片由 

天文学家齐登耐克赛克尼亚用字母命了名。) 

在 1994 年 5 月 20 号那天,迫近的彗星掩盖住了时间。在距彗星的末日只有一个星期的 

时间内,世界媒体的注意力都集中到了 4.47 亿英里外的一颗行星上。而此时彗星正以越来 

越快的速度向木星前进。 

一颗载入历史的彗星 

关键时刻终于到了,7 月 16 号,周六,下午 4 点,美国东部夏令时间。当碎片 A 完成 

了它最后的飞行,速度达到了每秒 37 英里,它撕开了木星高层大气,并发生了爆炸。产生 

自彗星和木星的一个巨大无比的喷流急速上升,大约高出木星云层 1800 英里。当这个大火 

球回落到木星表面时,一个巨大的,约有地球三分之一大小的黑暗区域在木星表面形成。 

7 月 16 号那个难忘的夜晚仅过了几个小时,电子邮件和观测报告便纷至沓来。“喷流在 

智利托洛洛山国际天文台”!是约翰斯潘塞发来的电子邮件的标题,他是在智利的托洛洛山 

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国际天文台进行的观测。他写道,“ 从智利托洛洛山国际天文台证实: 撞击碎片 A 在 2.3 

和 1.7 微米处显示非常亮的喷流”。这是他根据他使用的特殊滤光器做出的结论。“在 2.36 

微米处,喷流比极冠还要亮!!”(由于木星的极冠富含甲烷,所以通过滤光器观看,木星的 

两极是木星最亮的区域。)那天晚上如潮水般的信件往来,是科学发展和举世欢庆的完美结 

合。 

一个变化了的星球 

接下来的每一次碰撞,观测者的报告都会纷纷发送出来,他们可以通过越来越小的望远 

镜,观测到这个变化的星球。到了 7 月 16 号,哈勃空间望远镜和一些大的地面望远镜是提 

供这些报告内容的主体。随着一小时一小时和一天天过去,数千个观测值不断从世界各地报 

道出来。木星所遭受的巨大痛苦和地球上天文学家的着迷是主要的新闻报道。在世界各地城 

市举办的星空派对活动中,人们在几十个预设的望远镜前,排着队等待观看遥远的星球遭受 

的苦难。 

周一,7 月 18 号,最大的一块碎片撞击了木星,产生了一个巨大火球,在某些滤光片 

器下,那个火球比整个木星都亮。碎片 G 造成的喷流持续了一个多小时,直到爆炸激起的 

物质落回到木星云顶。当这次撞击平静下来时,木星南半球出现了一个和地球那么大的乌黑 

云团。这次撞击造成的破坏太严重了,以至于小孩子都能用从商店买回来的望远镜里看得到。 

以前,还从来没有一个天文事件能引起全世界的如此兴趣。事实上所有的能用的望远镜,无 

论在太空或是在地面都指向了木星。我回想起了 13 个月前和克拉克卓普曼交谈的那个晚 

上,当时他就暗示出有重大事件要发生。在这个 7 月 18 号的夜晚,他在后院支起了他的口 

径 10 英寸的反射望远镜凝视着木星。他后来对我说,当他看到木星上的斑点,一阵恐惧席 

卷全身。在网上的一个著名的日志里,克拉克写下了他观测那个由于撞击而产生的斑点而 

得到的不同寻常的观点,他认为那个斑点直径大约不足 1 英里:我离开后院的望远镜,刚刚 

回到屋内……根据我年轻时就开始的长时间对木星的广泛观测,以及通过分析英国天文协会 

19-20 世纪的大量报道,进而研究霍克和卡西尼时代木星的早期绘图的历史记录,我断言: 

这是自开始对木星观测以来,可见到的最显著的暗斑。 

撞击给我们的启示 

彗星舒梅克--列维 9最后一个大碎片在周五,7 月 22 号撞击到了木星上。这是唯一被 

伽利略号宇宙飞船直接照下的,当时它正在飞往木星的途中。实际的撞击点在地球上是没法 

看到的,因为彗星脱落的碎片从南部接近木星,然后消失在木星的边缘,这是撞击前几秒钟 

从地球上看到的景象。不过伽利略号碰巧离木星足够近,所以从它的有利位置观测,那些碎 

片正好在它的视线范围内。 

我喜欢看伽利略号拍下的碎片 W 的照片,因为它蕴含着的哲学意义和科学意义一样多。 

我们不知道彗星舒梅克-Levy 什么时候诞生的。我们怀疑它是否形成于太阳系形成的晚期, 

或许 46 亿年之前就形成了。我们还认为它在 1929 年便被木星俘获过,或许有几年的误差。 

但是我们的确知道,这颗彗星于 1992 年 7 月 7 日在一个小时内分裂成了几个部分。感谢伽 

利略号带给我们的图片,使我们的计算精确到了秒,东部夏令时间 7 月 22 号 4:06:17,这时 

舒梅克--列维 9的最后一个碎片永远离开了太阳系,走进了历史。 

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“没错,佛吉尼亚,彗星确实会撞击行星。” 吉恩舒梅克在撞击发生一年后,在巴尔 

的摩举行的一次关于 S-L 9与木星研讨会上断言道,正是那颗已经离去的彗星给我们上了 

最重要的一课。在舒梅克--列维 9以前,彗星大碰撞只是理论上的事情。我们见过夜空中透 

明的彗尾,也见过月亮上的陨击坑,当然,在地球或是别的世界也有。但是直到 1994 年, 

我们还不把他们和我们的生命相联系。通过彗星舒梅克--列维 9,彗星和撞击之间的联系才 

被阐述得更鲜活。 

另一个让人吃惊的是即便是一颗小彗星或是小行星坠落撞击地球的后果,仍然不堪设 

想。由大的碎片 G,H,K 和 L 造成的留在木星上的斑点持续了将近一年,即使每年都有飓 

风席卷着南半球。如果哪怕只有其中的一块碎片落到地球上,后果也一定会是灾难性的。 

最近的一次关于舒梅克--列维 9的会议于1996 年夏天在巴黎召开。科学家们吃惊地获 

悉,撞击坑高层大气上面的灰霾直到 1995 年 7 月依然可见,并且向更高的纬度扩散了。还 

有,两种气体在碰撞后产生,它们分别是氰化氢(HCN) 和二硫化碳(CS),它们依然存 

在于木星的大气中,而且会持续数年。这些发现使人们彻底认清了这样一个观点,那就是: 

如果这种撞击发生在远比木星小很多的地球身上,那将是危险的,造成的灾难也将会长时间 

存在。 

撞击发生后的一个星期,美国众议院通过它的科学技术委员会,质询搜寻可能对地球构 

成威胁的彗星和小行星的可能性。委员们认为寻找这些物体工作应该得到世界各国政府的优 

先关注。 

彗星舒梅克--列维 9将宇宙撞击的危险信息带给了我们,大卫莫里森在 NASA 的埃姆 

斯研究中心说,自然界对人类所有的威胁中,“撞击是唯一可能给全人类带来的危险。”对于 

成千上万的人们来说,1994 年夏,在看到被折磨和受伤的木星后,这些话更有一种特别的 

警示意义。 

第十四章体验世界末日 

变了,彻底变了,一种可怕的美要诞生。 

----- 威廉·巴特勒·耶茨, “1916 的复活节” 

如果真有一颗像舒梅克--列维 9彗星那样的彗星 要撞击地球,那将发生什么?下面的 

故事纯属虚构,但它们都是基于我们对木星撞击以及对化石记录的了解而分析得来的。例如, 

在边界层中的煤灰以及其他一些新的证据表明恐龙时代的撞击后的火灾十分剧烈,并遍及全 

世界范围。尽管故事是虚构的,但愿牛顿万有引力定律对此不要予以验证它的正确性。 

1999 年 5 月 22 日 

经过详细的计算[国际天文协会通函晦涩的措辞]表明,在 1999 年 7 月 16 日,彗星到地心的最小距离 

只有 0.00003 天文单位(地球半径为 0.00004 天文单位) 4 . 

这份通函的模糊用词(见第 13 章,有关宣布 1994 年彗星舒梅克--列维 9与木星相撞的 

内容)没有用科学的术语提及地球将发生撞击的可能性。通函只提到彗星将会到达距地心小 

于地球半径的地方。然而,一个天文单位的微小的部分也大于地球半径。一个思维敏捷的记 

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者并不需要花太多时间就能整理出这一信息的简单数学含义,于是当晚这条新闻就人人皆知 

了。 

随着时间的快速流逝,全球的科学家用各种现有的望远镜研究了彗星,这些望远镜小到 

我们自己的十八英寸望远镜,大到强大的哈勃空间望远镜。新的确切的位置使得更精确的轨 

道计算成为可能,到 6 月 15 日之前,整个彗星星体与地球发生碰撞的可能性已经上升到 99%。 

不管你喜欢与否,十四个月后将发生一系列剧烈碰撞,并且任何人都没有办法阻止它的发生。 

大家各有各的打算。在 5 月 22 日公告发布后两天里,美国国会通过了一项决议,要求 

美国航空和宇宙航行局制定出使彗星变轨的方案。但是我们知道那已经太晚了。为了使彗星 

变轨,一架装载核弹头的火箭必须应对每一片彗星碎片,但是核弹的引爆不能摧毁彗星碎片, 

而是依靠产生的冲击波将彗星稍稍推移出其原来的轨道。 

我们原本能做什么 

如果有人能早几年发现这颗彗星,那么国会的法案现在可能就已经生效了。但是不管原 

先是否进行了什么观测项目,天文学家都不可能在本年代初期,在彗星与木星的致命撞击发 

生之前,发现这颗彗星,因为彗星在爆裂之前实在是太暗淡了。多年前天文学家就已经得知 

了碰撞发生的可能性了。令我们非常失望的是,1999 年春天所有关于主要碰撞的数据对于 

现在都毫无意义了。对于每一个居住在地球上的人来说,一年多一点之后的碰撞千真万确是 

要发生了。100%撞击的灾难正在步步逼近。而且这飞来的撞击灾难发生的时机也不好。在 

发现彗星前的几年,对于有史以来居住在地球上的人类,我们本可以对这个在宇宙空间中朝 

地球飞来的星体做些什么。但是我们真的没有足够的时间。 

随着百武彗星在 1996 年擦过地球,它在星球间的运动能够被很容易的追踪到。在这幅仅有十分钟的照 

片中可以看到,彗星头部正以与其它星球所不同的轨迹运动。大卫 H 列维拍摄。 

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1999 年 5 月 30 日 


克林顿总统力图做最好的准备来应对即将来临的灾难。据统计,5 月 30 日,全国有 90% 

的国民收看了他的演讲。克林顿宣布,本届政府的专家,副总统戈尔将负责组建一支特遣部 

队来决定可采取的措施。领导这支科学队伍的是鲍勃·葛夫,他是著名的亚利桑纳州天文学 

家,他曾赢得彗星发现者和许多有关彗星和撞击团体的信任和尊敬。“决不能出错,”克林顿 

命提醒说,“ 我们的国家,我们的行星正面临一场前所未有灾难。全世界各国团结起来的时 

候到了。愿上帝时刻帮助我们。” 

没有引发太多恐慌实在是个意外。事实上,即将到来的碰撞的严重性需要几个星期才能 

被人们意识到。全世界所有的望远镜都正在追踪着这颗彗星,努力核实撞击发生的时间和地 

点。哈博空间望远镜在彗星接近地球时能够快速测出彗星的大小;经测量,最大的碎片 F 

直径最多为一英里。 

“这是我们迄今为止得到的最好的消息,”当鲍勃·葛夫得知最新估计的彗星大小时非 

常高兴。撞击的能量将小于我们所担心的五分之一。同时,随着这个消息,一度低迷的全球 

股市随着贸易的活跃而活跃起来。 

2000 年 7 月 1 日 

7月1日前,喷气动力试验室的唐纳德耶奥曼斯和保罗乔达斯发表了他们的第一篇 

关于彗星何时撞击地球的实验预报。2000 年 7 月 16 日下午,碎片 A 将以每小时 134,000 

英里的速度撞击地球的洛杉矶海岸,其它的碎片将在六天多的时间内每间隔大约六小时,在 

相同的纬度范围的不同地点撞击地球。 

同时,7 月 1 日,葛夫委员会提出了完整的计划。 

1、发射一颗探测器。葛夫认为,最首要的是确定我们正在面对的是什么。一台小型探 

测器就能确定彗星的构成情况。这些碎片是含有岩石和冰的固体大块,还是一大堆飞行的碎 

石?我们倒希望它们是大块固体,葛夫担心,如果它们是碎石堆,那么当它们靠近地球时就 

会破裂,其结果将不是 21 次撞击,取而代之的是撞击的能量将分解成为成百上千次小的, 

但是更加危险的撞击。 

一艘小型太空船很快就准备好进入发射状态了。2000 年 2 月 1 日,太空船升空加速后, 

把它装载的一台异频雷达收发机抛向彗星最大的碎片 G,异频雷达收发机是为了向地球发回 

信号,以对彗星中的一部分进行精确的轨迹测量的。幸运的是该装置在碎片 G 上找到了一 

个着陆点,并使得天文学家能够查明碎片 G 的最终碰撞地点。 

然而好消息到此结束了。现在可以很明显地看到彗星的碎片正朝着北半球北纬 32 度范 

围撞来。事实上,碎片 G 正朝着亚利桑那州沙漠西部的美国第八大城市凤凰城飞来。 

2、强化全球通信系统。应对灾难最重要的是要有通信保障能力。加强海陆通信线路的 

方案立刻被启动了。尽管人们希望一些通信卫星能够在彗星及其尘埃袭击中免于被摧毁,紧 

急计划仍然当作它们不会幸存来予以设计安排。 

3、准备紧急庇护所,大力加强消防力量和执法队伍,并告诉人们在撞击之前要去哪里。 

在剩下的 14 个月中,紧急准备工作项目整合起来并开始实施。数百万居民自愿参加到执法 

和消防训练中。每个城镇中最坚固的建筑被指定为可供人们聚集的安全庇护场所。这个项目 

受到欢迎。尽管有无助的恐惧,这个项目让人们感到还可以做一些事情,同时使人们也从中 

看到了 2000 年 7 月后仍将有生命存在的一线希望。 

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4、将碰撞地点的居民转移。葛夫指出,万一碎片比原先预测的小,那么将城市的居民 

疏散,生命就有保存下来的可能。洛杉矶正处在可能有数英里高的浪潮袭击范围之内。有可 

能疏散的城市的公告会加重人们的恐慌感,虽然直到那时情况并没有想象的那么严峻。最后 

决定,在撞击前的最后几天,确定了彗星的最终路线后,其余的疏散决定要尽快做出和执行。 

其指导思想是遵循勃伊斯考特格言---做好准备。 

5、准备一整年的食物储备。 “撞击冬天”——一段黑暗和寒冷的时间——很可能会降 

临。但是一个个严峻的政治问题也会出现。由谁来在全世界进行食品分配?食品又怎样才能 

分发到每个国家的每个人手中?谁将对保证食品没有被恶意储藏或者破坏而负责?尽管危 

机是这样的巨大,不过彗星所带来的危险也可能会带来促进全世界各国大团结,成为避免全 

球危机的巨大的动力和机会。 

不需要多久,主要区域的食品储存点都将很快被罐头食品和其他供给品填满,一个公平 

的分配系统也将被很快制定出来。 

6、使彗星转轨偏离地球。在所有处理正在靠近的彗星或小行星的选择中,使它偏离我 

们的地球是当然最令人满意的和广受欢迎的选项。然而令人发愁的是我们没有时间准备一枚 

原子弹并使它在每片碎片附近爆炸。让人乐观的是,一系列这样的爆炸能将使每块碎片受到 

冲击,进而让其进入避开地球的新轨道。我们能够慢慢地做这些事情,每次一点儿而不是一 

下子把所有物体推开,因为所需的小一些的爆破力将会减少使正在靠近的物体被炸分解的可 

能性,如果这些物体被炸得分解了,就会变得更加危险。 

如果我们真的能有时间!如果彗星能早十年甚至二十年被发现,我们可能就会有时间应 

对它,并小心地用一系列爆炸来改变它的轨迹。尽管离撞击前仅有一年时间,但是我们仍然 

很幸运,能够发射一艘太空船载去异频雷达收发机。但是,葛夫提出的方案很难让人们坦然 

面对即将来临的灾难所造成的不断增长的恐惧感和随意行为。因为要发生撞击,人们不再考 

虑将来了,房地产业就要崩溃;还有成千上万的人们停止还贷,全球金融系统也要崩溃。这 

个时候,在太空,碎片 A 正在加速接近地球。 

2000 年 7 月 4 日 

美国独立日前夜,天空突然被一阵流星风暴搅动了,那是彗星尘埃的前翼,开始了与地 

球的接触。开始时,每小时只有几颗流星划过。到了午夜,每小时的流星数增长到了两百颗, 

随后到了四百颗。人们在黎明前一直醒着,眼看着流星风暴增长到了每秒 40 颗,随后又增 

加到每秒两百到三百颗。天空闪耀着流星,从那天起,每晚流星风暴都在继续。因为流星风 

暴带来了对于将要来临的事情的恐惧,所以对于大多数人来说,流星风暴是一件真正可怕的 

事情。因为即使一颗微小的颗粒击中了气象和通信卫星,地球通信系统就要瘫痪。 

2000 年 7 月 15 日:最后完美的一天 

尽管很多人不相信关于这场即将来临的灾难的预言,但是商业停止了,食品储藏架空了。 

在洛杉矶,让人感到非常意外的是,人们涌到海滩晒日光浴。在街头,牧师们又呼吁人们“忏 

悔吧!世界末日即将降临!”这吸引了很多人。可能在这段时间里,恰恰是因为公众的普遍 

怀疑防止了暴乱和抢掠的发生,但是因为某些原因,这个世界令人惊讶的平静。 

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地球大部分天空晴朗,抬头观望令人震撼。皎洁的月亮高高的镶嵌在东边的天幕上,而 

两年前把彗星发送到这个轨道上来的木星,则依然闪耀在天空的西南方,显得那么无辜。天 

空的其余部分被三种天象垄断:一是令人难以置信的流星风暴;二是彗星尘埃粒子与地球磁 

场摩擦产生的疯狂变化的北方光;三是那列强大的彗星。最亮的无疑就是第一种天象 --- 彗 

星碎片 A。在西方天空,它闪亮的头部就像月光般皎洁,而它的尾部划过整片天空,直到消 

失在东方的地平线上。彗星体的其余部分则看起来是立体地延伸到了太空:碎片 B 在碎片 A 

的东北方向,比起碎片 B 到 A 的距离,碎片 C 更靠近碎片 B。尽管碎片 G,H,K 离地球 

遥远很多,但是它们仍几乎像碎片 A 一样亮。彗星的长尾平行的向外延伸,整个彗星看起 

来更像是一组升空的火箭而不是一个凶兆:这种天象令人恐惧,但却真得很美。 

2000 年 7 月 16 日 

洛杉矶:黎明时分,天空晴朗,阳光明媚而温暖。昨夜曾经闪耀的碎片 A,现在依然不 

理会太阳及其灿烂的光芒,更加明亮地出现在了天空西北方。全世界的飞机场都关闭了。下 

午近一点时,碎片 A 急速地掠过地球电离层。它的第一个破坏作用是完全摧毁了臭氧层。 

当碎片闪耀着进入对流层时,它分裂成了许多碎片,发出闪电。最终,它消失在了西方的地 

平线上。 

那看起来像永恒的东西,其实仅仅只有一分钟的时间,过后一切又都格外安静了。或许 , 

胆量大的一些人还在心怀奢望,情况不会是那样吧。当一片奇怪的云层出现在西方时,这一 

希望就彻底破灭了。突然间,一阵狂风刮来,把树吹得左右乱摆,同时,地震伴随着震耳欲 

聋的咆哮不断升级,里氏 5 级,随后 6 级,再后来到了 8 级,建筑倾倒了,同时还有震耳欲 

聋的撞击声。这可怕的景象借助狂风快速的接近洛杉矶:一面 300 英尺高的水墙,仅仅一秒 

的时间就形成了,洪水之大无法描述,并以令人难以置信的破坏力涌入了西海岸。 

美国的其他地区都感受到了地震,几分钟内,大气温度开始攀升,先是达到华氏 100 

度,随后到了华氏 250 度。再过十分钟后,当从太平洋的撞击坑中向外飞溅的颗粒物,落 

向地球时,每一个暴露在大气层里的身在户外的人,就会像被放在烤箱里被烘烤一样酷热。 

在一小时内,北美大部分地区呈现出一片火海,每一件可燃物都被烧着了。 

下午三点,地球的大部分地区都被树林和草原燃烧产生的滚滚浓烟笼罩。然而,一团更 

加不祥的云团正在地球的同温层中形成——这是一团快速变浓的厚厚的尘埃。下午四点,太 

阳只能发出微弱的光芒了。 

下午七点,高空空气温度迅速下降到可怕的程度。在整个文明世界,急剧增加的消防工 

作和其他急救服务超过了自己的极限,但是还要付出努力在医院和其他指定的紧急庇护所附 

近来灭火。对于有所准备的人来说,出现的撞击就是他们所能想象的那样,——起码他们躲 

过了第一次撞击。 

如果碎片 A 是唯一射向地球的,最坏的情形现在应该已经过去了。但是这一切都还只 

是开始。燃烧的气体和高海拔处的尘埃使黑色的天空布满烟尘。地球上的人们这时无法看到 

彗星的其余部分是否正在接近地球。7 月 17 日清早,碎片 B 开始向着地中海坠落,以色列 

也开始受到撞击。其后证实,碎片 B 与碎片 A 不同,它不是由一个大块固体组成的,而是 

由一串更小的小碎片组成。在半小时内,急风暴雨般的小碎片从天而降,像子母弹一样射向 

中东的所有地区,直接受到撞击的地区感受到巨大的爆炸声,不过形不成大的陨石坑,也不 

会对世界范围内的大气尘埃增加多少浓度。 

星期一早晨,碎片 C 带着与碎片 A 相当的能量坠入了太平洋中心。地球大气又一次变 

得灼热。地球被笼罩在越来越厚的尘埃之下。尽管有所准备,巨大数量的灾难使应急系统应 

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接不暇。人们空前地渴望着得到平安的保证,但是在大部分地区,电视电台不再能正常播放, 

甚至完全停播了。 

2000 年 7 月 18 日 

7 月 18 日这一天,看不到黎明。几个小时之前,比其它碎片都大的碎片 E,以更加巨 

大的力量撞进了大西洋,生成一个 500 英尺高的巨浪将北美东部海岸线的每一个大城市都洗 

劫了一遍,在南美,欧洲,非洲也造成了同样的后果。尽管所有的这些事件非常可怕,但是, 

这也只是几分钟后巨大事件的前奏。因为最初的坠落撞击都是落在了海洋深处,这自然会减 

轻一些破坏。现在紧随其后发生的以每秒 40 英里坠落的最大的碎片 G,正直奔亚利桑那州 

的沙漠,那里距离凤凰城不过 100 英里。随着一声巨大的声爆和潮水般的咆哮,这个碎片造 

成了一个 15 英里宽,1 英里深的陨击坑。短暂而如同死寂一般的一分钟过后,陨击坑里的 

难以想象的无穷无尽的物质被抛向天空,随后再次砸向了地面。经过 48 小时的苟延残喘后, 

全美的通讯设施彻底崩溃了。 

从一个灾难走向另一个灾难,地球就这样又度过了一天。碎片 H,K,L 以和 G 同样的 

力量撞击到地球上。酸雨还未来得及降到滚烫的地面就被蒸发干了。尽管剩下的撞击没那么 

严重了,但是它们合起来的力量还是具有很大破坏性的。7 月 21 号,最后一块碎片 W 撞入 

了伊朗西部偏远的山区。 

未来是暗无天日的:蔓延整个世界的汹涌的大火会持续几个月。当它们最终熄灭后,地 

球上将剩不下庄稼,几乎没有粮食。只有刺骨的寒冷,到处都看不到一丝文明的痕迹。天空 

将彻底变暗,显得无助—-在外面,伸手不见五指。第一缕萤弱的阳光穿过紧锁的云层将会 

是几个月之后的事情了。最终等到晴朗的天空伴随着气温的回升这样天气的出现,也至少是 

在一个世纪之后。这种温室效应导致了两极的溶化,洪水将低洼的海岸线淹没,像飓风一样 

猛烈的季节性暴风将增多。 

2000 年 7 月 24 日 

在一个本该灿烂的周一上午,一小组衣着褴褛的人在黑暗中聚在位于丹佛以西落基山脉 

上的一万四千英尺的埃文斯(Evans)山顶。脚下是一片火海,头顶则是无尽的黑暗。只见 

四人手捧披巾,在一条祈祷者的披巾下,站着一名神父和一对年轻夫妇。“你愿意嫁给这个 

男人,让他做你的丈夫,从此彼此相爱,相互尊重,珍爱他吗?”神父吟诵道。恰在此时, 

风吹走了披巾,飘落下山顶,消失在黑暗中。年轻的女子看着来自自然的这一最后的小小非 

难,她轻轻地说:“我愿意。”这一噩梦就以这种简短的方式,在这荒芜的地方,结束了。 

第十五章结束语 

林黄路歧指两方(黄树林里分叉两条路,而我,), 

吾径择其荒者往 (我选择了较少人迹的一条), 

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差别缘起在此方(这使得一切都截然改变), 


《未选之路》1916 1 -- 美国诗人罗勃 · 佛洛斯特 

幸运的是,像舒梅克--列维 9 那样的彗星到目前为止并没有撞击地球。但是在以后的百 

万年中,那一天可能很快就会到来,地球很有可能与一个和舒梅克--列维 9 碎片差不多大小 

的彗星或者小行星相撞。在 14 章的故事中已经提到,我们并没有足够长的时间来改变彗星 

的轨道以使它绕开地球。如果撞击能提前几年被发现,我们就能采取某些预防措施来应对它。 

以目前人类掌握的知识水平来应对潜在的地球威胁,我们的预警时间很可能为零,这是 

很可悲的。我们遇有麻烦的第一个可能的暗示便是,小行星在大气层中燃烧时耀眼的光芒, 

它的冲击波会产生雷鸣般的爆炸。如果入侵者是一颗彗星,它将会被一些业余天文爱好者用 

自家的小型望远镜观察到,正如百武彗星,它是在 1996 年擦过地球不到两个月前才被发现 

的。 

彗星及其壮观的场面 

诚然,确实存在着彗星撞击地球的可能,而且,也就是存在这种可能性,导致了彗星在 

最近受到广为宣传报到。不过,这种可能性是很低的。但是在未来几年,在天空中出现另一 

颗闪亮彗星的可能性还是很大的。天空中没有什么能有彗星的光彩。平均说来,在地球的天 

空上,每十年就会出现一颗耀眼的彗星。有一件事不用说,那就是当你看到了一颗彗星,也 

就看到了它的全部。彗星每一次的来访看起来都不一样,部分原因是它们的组成,部分原因 

是它们相对地球变化的位置。拿已知的 28 次哈雷彗星的来访为例,每一次都是唯一的,在 

1910 年,彗星很亮,但是 76 年之后的再次光临却显得很平常。尽管彗星固有的轨道实际上 

是不变的,然而在 1986 年,地球正好处于比较远的观察点,可以理解为处在礼堂的较远座 

位。2061 年我们的视野会好一些,而到了 2134 年我们的地球就相当于处在前排的座位上了。 

年年有彗星 

把精力集中于罕见的大彗星,就会妨碍观测那些众多的黯淡的彗星,这些彗星也时常在 

夜空中闪耀着光芒。尽管这些中等亮度的彗星只能被双筒望远镜或是天文望远镜观测到,但 

是它们在天空中优雅的弧线依然很赏心悦目,在它们造访的几个星期里,彗尾的长度又不断 

变化。在 1989 年,卜罗尔森-梅特卡夫彗星游弋在北方的天空中,显现出灿烂的绿色彗发和 

彗尾。这颗彗星虽然没有覆盖半个天空,但通过望远镜看起来,也是很美的。如 1989 年的 

卜罗尔森-梅特卡夫彗星,1992 年的斯威夫特-塔特尔彗星 ,和 1996 年的塔博彗星 都是能 

通过双筒望远镜观察到的。我们可以期待每年都有这样的一颗彗星光临。同样,每一年也有 

几颗较为暗淡的彗星,当它们通过时只能通过望远镜观测到。当然,更多的暗淡到不能用望 

远镜观测到的彗星,每年只能通过分析 CCD 画面或照片才可以观察到。 

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1990 年的列维彗星,由大卫 H列维用 18 英寸望远镜,在帕洛玛观测台拍摄。 

列维彗星最明亮时刻,由大卫 H列维用 18 英寸望远镜,在帕洛玛观测台拍摄。 

我们能否造访彗星? 

威尔德彗星( Wild 2)便是其中这些发光暗淡的彗星中的一员。它是被天文学家保罗· 维 

尔德在 1978 年发现的,到 2003 年这颗彗星应该是它第四次回归了。到那时,它有可能会被 

一艘太空船探访,这艘太空船由加州理工学院喷气动力实验室设计建造,取名为星尘。这艘 

飞船将闯过威尔德彗星的彗发,获得一些彗星的粒子,并带回地球。在 2000 年年初,欧洲 

航天局的一个叫做罗塞特(Rosetta)的任务探测器,要探测一个叫做 46P(Wirtanen)彗星, 

并且要带回一些晶核的样本。罗塞特对于一个研究彗星的探测器来说是个好名字,因为只有 

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真正的罗塞特之石,才能告诉我们远古时期和远古状况的有关情况。对这次探测任务的重要 

性,人们不会估计过高。通过这种探测,我们去搜寻确认彗星是生命起源的观点。当星尘号 

和罗塞特号返回地球的时候,或许他们携带着我们的最原始的祖先。 

思绪未了 

彗星是神奇宇宙的最基本要素。我们所观察到的最远的彗星来自奥尔特星云,距离我们 

大概不超过一光年,或者说有 6 万亿英里。让我们来看一下英国诗人杰拉德·曼利·霍普金 

斯(Hopkins)的一段话:“让我们了解这个世界的宏大,来感受造物主的伟大吧。光的速度: 

在钟表嘀嗒一下的时间里,它就能绕地球六到七圈。然而,从银河系发出的光,仍需要上千 

年的时间,才能走到我们身边。” 

闪耀在御夫座里的一颗叫做五车五的恒星(Elnath)。它发出的光,在每个晴朗的夜晚我 

们都能看见,但是这些光却是在霍普金斯写那首诗的时候发出来的,也就是大约 130 年前, 

不过五车五恒星还不是一颗特别遥远的恒星。仙女星系,它的光来自 2 百万年前,也不是一 

个很遥远的星系。但这两个星系,尽管暗淡,却依然能在郊外,用家用望远镜观测到。我们 

很难想象到,大自然提供给我们无边无际的距离和巨大的间隔时间。但是,当彗星从地球旁 

边飞过,当它的浅浅的彗尾在天空中展现时,我们和宇宙的距离便被拉近了。事实上,我们 

看到的下一颗彗星,或许是要提示我们与生俱来的权力,也许是要给我们的最终遗赠。 

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彗星 - 南京大学天文系

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