第四百篇 庞多拉“天毁计划”十

    从地面(左)和太空(右)同时拍摄到的许多流星在很长一段时间内撞击地球的景象。在接下来的几千年里，这是彗星对地球唯一的影响，但这可能会在第5个千年发生改变。

    把所有这些因素放在一起，会得到大量的彗星碎片，它们以极高的速度撞击地球：接近100千米/秒。在英仙座流星雨的高峰期，流星雨的发生率极高，每小时最多可接近或超过100颗流星。

    但英仙座流星雨最引人注目的特性可能是它的‘始作主彗星’斯威夫特塔特尔，它可能是人类已知的最危险的天体。1992年12月，这颗彗星最后一次近距离进入太阳系内部，直到2126年才会回来。但是每133年，当它穿过地球轨道时，所有的东西都在错误的时间出现在错误的地方。如果斯威夫特塔特尔与地球相撞，地球上几乎所有的生命都将玩完。

    彗星的碎片流是地球和太阳系所有其他星球上流星雨的成因。约翰·库奇·亚当斯在19世纪用狮子座流星雨发现了坦普尔塔特尔彗星，这是这两种现象之间的第一个联系。

    据估计，在大约6500万年前撞击地球、导致我们最近一次灾难性大灭绝的物体，是一颗直径约5至10公里的小行星。考虑到斯威夫特塔特尔的移动速度比大多数穿越地球的小行星要快得多(大约是它们速度的四倍)，而且它的质量也应该大得多，我们可以预计，斯威夫特塔特尔的撞击所产生的能量，将是地球远古时期恐龙杀手所产生能量的28倍。

    如果它撞击地球，将释放超过10亿吨的能量，相当于大约2000万颗氢弹同时爆炸。盖瑞特·韦舒尔是关于彗星和小行星撞击的权威著作的作者，他认为，产生英仙座流星雨的彗星毫无疑问是人类已知的最危险的物体。

    引发英仙座流星雨的彗星斯威夫特塔特尔彗星，在1992年最后一次进入太阳系时被拍到。然而，其他行星引力的影响有可能极大地改变其轨道，使其在4479年对地球构成潜在的威胁。它被美国宇航局称为人类已知的最危险的物体。

    好消息是，至少在近期内，我们是安全的。斯威夫特塔特尔彗星的轨道已经得到了很好的研究，我们可以相当准确地预测它的轨道，至少在接下来的几个轨道。它绝对是一个极其危险的天体，因为它的近日点距离地球轨道约800万公里。

    它的下一次接近，在2126年。在那之后的六个轨道也不会靠近我们，但是在3044年，斯威夫特塔特尔彗星将在距离地球150万公里的范围内经过。它未来2000年的轨道规划得很好，在这段时间里，地球100%不会与斯威夫特塔特尔相撞。但在4479年，这一切都可能改变。

    斯威夫特塔特尔彗星的轨道轨迹，它经过的地方非常接近地球绕太阳的实际轨道。虽然至少在2400年内地球不会受到威胁，但在可预见的未来，来自彗星碎片的流星每年都会以英仙座流星雨的形式出现在我们的天空中。

    每一次进出太阳系的时候，斯威夫特塔特尔彗星都有可能经过其中一个气态巨行星，这样的引力牵引可能会影响这颗彗星的轨道。将来的某一天，木星或海王星的轻微推力或拉力可能会对斯威夫特塔特尔的轨道产生微小的改变，足以让它与地球发生碰撞。

    计算地球风险的天文学家深入研究了斯威夫特塔特尔未来的路径，发现在4479年，斯威夫特塔特尔撞击地球的几率约为0.0001%。如果没有任何引力相互作用，斯威夫特塔特尔距离地球最近的地方约13.3万公里。然而，由于引力的相互作用，碰撞变得非常可能。

    一个类地行星与地球相撞，类似于斯威夫特塔特尔与地球之间的撞击。灭绝恐龙的小行星所携带的能量只有斯威夫特塔特尔彗星撞击地球所携带能量的1/28，而那次撞击足以毁灭地球上75%的物种。

    英仙座流星雨，即使是近满月，也应该是今年最壮观的流星雨之一。当你抬头看的时候，看看日落后的东北天空，寻找快速移动的条纹从仙后座的“w”下方放射出来。即使在最坏的情况下，每小时也会出现几十条明亮的条纹。

    但是当你观察天空时，有一颗巨大的彗星造成了这次的光秀，它每133年返回一次。即使不是斯威夫特·塔特尔，也只是时间问题，迟早会有一个像它一样的物体向我们袭来，威胁到人类的灭绝。我们有一个选择，要么让它过去，要么做好准备。有史以来第一次，彗星撞击造成的灭绝不再是不可避免的。我们只需要投资于我们自己的宇宙安全，以避免这种灾难性的命运。

    自从我们的蓝色星球诞生以来，的确发生过多次的巨大天外来客造成的灾难，但我们的蓝色星球也有自己的保护系统，这就是蓝色星球的大气层和电离层。

    电离层（ionosphere）是地球大气的一个电离区域。电离层（ionosphere）受太阳高能辐射以及宇宙线的激励而电离的大气高层。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。除地球外，金星、火星和木星都有电离层。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折60千米以上的大气层部分电离区域。

    由于受地球以外射线（主要是太阳辐射）对中性，原子和空气分子的电离作用，距地表60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。除地球外，金星、火星和木星也有电离层。

    在电离作用产生自由电子的同时，电子和正离子之间碰撞复合，以及电子附着在中性分子和原子上，会引起自由电子的消失。大气各风系的运动、极化电场的存在、外来带电粒子不时入侵，以及气体本身的扩散等因素，引起自由电子的迁移。在55公里高度以下的区域中，大气相对稠密，碰撞频繁，自由电子消失很快，气体保持不导电性质。在电离层顶部，大气异常稀薄，电离的迁移运动主要受地球磁场的控制，称为磁层。

    电离层的主要特性由电子密度、电子温度、碰撞频率、离子密度、离子温度和离子成分等空间分布的基本参数来表示。但电离层的研究对象主要是电子密度随高度的分布。电子密度（或称电子浓度）是指单位体积的自由电子数，随高度的变化与各高度上大气成分、大气密度以及太阳辐射通量等因素有关。电离层内任一点上的电子密度，决定于上述自由电子的产生、消失和迁移三种效应。在不同区域，三者的相对作用和各自的具体作用方式也大有差异。