爱华网■主题：天地大碰撞——小天体撞击地球诱发的气候、环境灾变和生物灭绝
■时间：2012年11月19日
■地点：中国人民大学逸夫会堂第一报告厅（首都科学讲堂 高校专场）
■演讲人：欧阳自远 科学家
■演讲人小传：欧阳自远，江西上饶人，著名的天体化学与地球化学家，中国月球探测工程的首席科学家，被誉为“嫦娥之父”。中国科学院院士，第三世界科学院院士，国际宇航科学院院士。1956年毕业于北京地质学院，1960年中国科学院地质研究所矿床学研究生毕业。现任中国科学院地球化学研究所研究员，国家天文台高级顾问。欧阳自远先生系统开展各类地外物质、月球科学、比较行星学和天体化学研究，是我国天体化学领域的开创者，获全国科学大会奖、国家自然科学奖和中国科学院自然科学奖等多个奖项。
■主持人语：
今年我们真的要面临世界末日吗？12月21日这一天究竟会发生什么？现在距12月21日仅剩下不足一个月的时间……“首都科学讲堂”特别举办了高校科普专场，邀请著名的天体化学与地球化学家、中国月球探测工程的首席科学家欧阳自远先生，讲解关于天体的最新研究成果，针对谬传的结论和观点进行透彻分析，展示最新的研究与发现。
有一部美国科幻灾难大片叫《天地大冲撞》。剧情是这样的，在天文实验室里,一个孩子无意中发现了一颗不知名的彗星。后来经过科学家证实，这竟是一颗能给予地球毁灭性打击的彗星。如果按照它所运行的轨道，大约一年后便会与地球相撞。为了能够使人类生存下去，美国总统不得不带领全国人民大逃亡……
我们的太阳系里面有很多小天体，能构成威胁的是地球周围的那些。地球距离太阳大约一个天文单位，在这个距离之外的小天体对地球没有太大影响。
所有的行星都拥有很多卫星，目前的研究发现，拥有卫星数量最多的行星是木星，其次是土星。它们都有几十颗卫星，但是不会对地球造成威胁。
会“偷袭”地球的小天体都是近地小行星。这些小行星的形状不规则，从几十公里到几公里大小不等。只要大于一公里的近地小行星撞击地球，就会对地球造成灾难性影响。
一个几公里大小的小天体全是黄金，人们希望把它弄到地球旁边开采；还有个小天体上全是冰，可以解决人类吃水问题
■研究小天体是对地球古老细胞考古
太阳系是以太阳为中心，所有受到太阳引力约束的天体的集合体，是我们现在所在的恒星系统。所有的小天体是组成太阳系最原始的物质，地球是由这些物质堆起来的。小天体就像地球一个最古老的细胞，研究它是对地球的考古。
另外，我们在小天体里面发现了各种各样的物质，甚至还发现了氨基酸。比如说镍铁陨石，人们把它们称为来自宇宙的礼物。它们和地球上的金属不同，内在的合金除了铁质、镍以外，还有镓、锗、铱，有些甚至有橄榄石、金刚钻等矿物成分。我们还发现了20多种氨基酸，氨基酸是组成蛋白质的基本原料。目前地球上所有生命的氨基元素是左旋结构，而我们找到的氨基酸有左旋，也有右旋。因此我们推断，地球形成的时候，氨基酸有两类，在竞争中右旋被淘汰了，所以现在各种生命体上的氨基酸都是左旋的。这些对研究生命起源有着重要的意义。
小天体很有开发利用的前景。最近，科学家发现一个几公里大小的小天体全是黄金，很多人希望把它弄到地球边上来开采；还有个小天体上全是冰，那是最好的淡水，可以解决人类吃水问题。
如果人类要利用这些小天体，首先要做到对其进行精确测量、定位和控制。2005年，美国用探测器撞击一颗彗星，从撞击出的尘埃取样，对尘埃进行立体分析。这颗彗星体积很小，但撞击精准，可见人类在逐渐掌握并提高对于小天体的控制能力。
假设地球寿命为一天长短，人类出现的300万年则相当于这天的最后一分钟，我们一定是具有高等智慧的地球最终住户
■关于地球形成与生命起源的猜想
因为小天体是构成太阳系的基本物质，所以我们要做深入研究，就要研究它的原始标本。根据陨石的年龄，人类推断出地球的年龄是46亿年。
地球的形成与成长过程非常艰难，开始时能量很大，火山喷发、地震活动强烈，生命根本没有办法诞生。当它慢慢安定下来以后，地球上开始出现生命。最早的生命记录距今38亿年，但当时地球已经形成8亿年了。
38亿年以来，我们的地球一直很稳定、很安全。人类的出现只有300万年的历史，进入文明社会也不过几千年。假设把地球的寿命拿24小时（一天一夜）来打比方，人类出现的300万年，则相当于这天的最后一分钟。人类将是地球的最终住户，具有高等智慧，创建了文明社会，这是来之不易的。
关于生命的起源，目前有两派观点。一派认为：生命就来自于地球本身。他们还做了实验，用闪电改变物质分子结构,产生能制造生命的氨基酸。另一派观点：生命是地外物质带给地球的。比如：地球的生命是火星的后代。对于这个探讨，人类仍在寻找证据。美国宇航局的“好奇号火星探测器”就是要证明这一说法。
科学家做了“亲子鉴定”，证明月亮是地球的女儿。45亿年来地球一直把月亮带在身边，月亮也同样维护着地球母亲
■大碰撞撞出了月亮与地球的四季
对于地球的旁边为什么会有一个月亮，200多年以来出现过上百种理论解释。科学家们也在慢慢统一观点——地球刚形成不久，曾受到过另外一个天体的巨大撞击，双方撞击出的碎块慢慢汇集，最终形成了月亮。
科学家们为地球和月亮做了“亲子鉴定”，遗传基因表明，月球是地球的一部分。科学家猜想，那是太空中发生的一场惊天动地的大碰撞，撞击后诞生了月亮。月亮是地球的女儿，地球一直看护着自己的女儿，45亿年以来始终带在身边没有离开过。月球也同样维护着它的地球母亲。
而这次大撞击还带来了更为严重的后果，它把地球的自转轴撞歪了，所以地球才出现了春夏秋冬。
人们所能看到的月亮表面的黑斑，是在39亿年以前遭受严重撞击后形成的。另外，人们发现，月球总以一个面对着地球，我们无法看到它的背面，所以对月球背面充满了好奇和疑问。月球背面有很多很多的坑，它们是被撞后留下的痕迹。月球替地球挡住了一部分近地小行星的撞击，对保卫地球起到很大的作用。月球还激起地球每天很有规律的潮汐，增强了地球的活力。
所有的行星，只要有固体外壳的，全部被撞得坑坑洼洼的，地球也一样。比如美国亚利桑那州就有一个几公里大小的很标准的撞击坑，这是5万年前留下的。据统计，地球上有168个撞击坑，它们遍布每一块大陆以及海底。如果不是地球不断的地形改变，我们的星球上将出现更多难以计数的撞击坑。板块漂移、山脉形成、火山喷发和侵蚀一次次地洗刷了地球表面，不断地将大多数撞击坑的痕迹掩藏起来。
恐龙灭绝不是一块小天体所致，撞击导致了全球性的气候环境的巨大灾变。人类从找到的化石证实，恐龙是饿死的
■恐龙灭绝是天体撞击地球所致
小天体撞击地球会产生哪些灾害性的影响呢？最著名的就是恐龙灭绝事件。
一个小天体在空间运行，它的速度是每秒45公里；地球绕着太阳运行，速度为每秒30公里。假如小天体和地球对撞的话，每秒速度会达到75公里。通过大气层时，速度快，压缩大气且阻力很大，它就形成爆炸，产生了巨大的冲击波。一个公里级的天体撞击地球，它的威力堪比原子弹爆炸。另外在它撞击地面的时候，会产生强大的地震，至少比汶川地震强1000倍。
我们可以计算出10公里大小的天体撞击地球所产生的能量，它的动能大到什么程度？大到把全世界的核武库能量相加，还远远不足这一次撞击的一千分之一。它不仅会把地球表面撞击出一个220公里直径的大坑，还能把遭撞击的岩石、土壤全部粉碎、细化。升腾开来的灰尘会遮住90%的阳光，我们的地球因此变成了一个黑暗的、寒冷的地球。这种状态下，所有植物的光合作用停止了。由于植物的大批死亡，以植物为食的动物的食物链断了，引发地球上的动物物种的灭绝。所以说，恐龙灭绝绝对不是一块小天体、一块陨石所致。这次撞击导致了全球性的气候环境的巨大灾变。恐龙是被饿死的，因为人类找到了恐龙化石。
大约几百年后，所有的尘埃降下来，太阳光芒万丈，地球再次复苏，大批新物种诞生了，整个的生物界又登上一个新台阶。所以，地球的生物界是经历了多次劫难，顽强地生存下来的。生命会延续，一旦生态环境好转，大量的新物种会诞生，整个地球表面又将欣欣向荣、生机勃勃。
导致恐龙灭绝的那次天体撞击事件，目前科学家已锁定并证实了撞击的具体位置，它在墨西哥尤卡坦半岛的魔鬼角上。1982年，我们在西藏找到了降来了的灰尘。在6500万年前，西藏没有喜马拉雅山，也没有珠穆朗玛峰，早期那里是海洋。灰尘降落在海底，喜马拉雅运动把海底升起来，于是我们找到了那些灰尘。国外的科学家也找到了落下来的灰尘，全世界将近100个地方都找到了同样的证据。
我还论证了6次很小的“灭绝”事件，这些也是有历史记载的。举一个离我们比较近的例子：1908年6月30日，在西伯利亚通古斯的大森林里发生了剧烈的爆炸。爆炸使得离地面6000米的上空升起了一团耀眼的火球，一声震天撼地的巨响后，一团蘑菇状的浓浓的烟云直冲到20公里的高空，然后降下来了一阵石雨……接下来几天，北半球出现了罕见的白夜现象。这是因为所有的灰尘进入到了平流层，反射太阳光造成的。许多年后，科学家证实了这是一次小天体撞击事件。
发生在18.5亿年前的一次撞击使得加拿大产生了全世界最大的铜矿、镍矿和白金矿，为其经济发展带来巨大效益
■规避小天体碰撞人类找到办法
小天体撞击地球会引来巨大的灾祸，但是老子的《道德经》里面有一句话“祸兮福之所倚,福兮祸之所伏”，撞击能否带来好处呢？确实能。
发生在加拿大的18.5亿年前的一次撞击，使得那个地方产生了全世界最大的铜矿、镍矿和白金矿，为加拿大带来了巨大的经济效益。我曾访问过那个地方，那里全是呈放射状态的矿山。
小天体会不会撞地球？我的回答：这是种自然现象。那么人类能不能逃过这一劫？这是个问题。
我参加过一个“人类紧急状态会议”。会上讨论的四个问题中，第三个就是“小天体撞地球，科学家应该采取什么办法规避，以拯救人类”。
后来大家商量出一个最有可能实现的办法，就是发射一个航天器，挨近这个小行星。由于小行星的引力很小，它就会被吸引过去，只要朝某个方向使一点点力，它必然会跟我们的地球擦肩而过。而凭借目前人类掌握的航天技术，完全可以做到。这有点像中国武侠小说里面说的四两拨千斤。如果那一刻真的出现了，人类将成为地球的保护神。
我认为，2012年12月21日一定是一个祥和的日子、平静的日子、平安的日子
■2012年真的会有世界末日吗
现在世界上有1000多种出版物在大肆宣传有关“世界末日”的预言，特别是灾难电影《2012》的热映。这部电影提出了“世界末日”即将到来的七种原因：第一个是玛雅纪年。玛雅人的历法中有三种不同的纪年法，即金星年、地球年、卓尔金年，每个纪元都是以地球毁灭性破坏的结束为起点的。据玛雅人后代一位长老称，现代人误读了他们的祖先，玛雅人并没有说2012年12月21日就是世界末日。最近又有新发现，玛雅纪年还在继续。任何一个民族都有自己的纪年方法，比如中国人按60年一甲子纪年。
第二个理由是2012年中微子振荡会导致地球毁灭。这种说法更加荒唐，没有根据。中微子是组成自然界的最基本的粒子之一。它可以轻松地穿过人体、建筑，甚至地球，不带来任何影响。对于中微子来说，地球完全是透明的，中微子振荡绝不会引起地球爆炸。
第三个理由，地球磁极将于2012年颠倒，这会给人类造成严重的灾难。科学家已经考察清楚，在最近几百万年的时间里，地球的磁极曾经发生过多次颠倒。从69万年前到目前为止，地球磁场的方向一直保持着和现在相同的方向，为 正向期；从235万年前至69万年前，地球磁场的方向与现在相反，为反向期；从332万年前到235万年前，地球磁场为正向期……磁极颠倒，并没有给人类带来严重灾难。
还有小天体撞地球，以及太阳风暴。2012年、2013年是太阳活动高峰期，太阳活动最重要的损害体现在对高科技产品的影响上：会引起手机无线电通话中断；高压输电线可能受到破坏；宇航员在高空活动，很可能受辐射比较强。
至于超级火山爆发，现在没有任何迹象。
所以我认为，2012年12月21日一定是一个祥和的日子、平静的日子、平安的日子。
人们有一个错误的概念，把UFO当做外星人进入地球的飞行器。UFO有它的定义，U：来路不明的，F：飞行的，O：物体
■见不到外星人
因为人类还没走出地球多远
还有最后一个理论就是外星人会入侵地球。说到外星人，很多人问过我的态度。第一，我真的希望有外星人。为什么？我们居住的地球只有人类具有高等智慧，我们真的不知道我们来自何方，更不知道我们将走向何方。所以假如有一个比我们更先进的物种存在的话，那对我们来说是有很大好处的。
从理论上讲，谁也不敢说没有外星人。为什么？整个银河系里有2000亿个太阳，谁敢说没有与我们类似的太阳系？所以说，外星人可能是存在的。更何况整个宇宙有几千亿个银河系。
但是我要告诉大家，人类所有关于外星人造访地球的报道，全部是假的。人们有一个错误的概念，把UFO当做外星人进入地球的飞行器。UFO有它的定义，U（unidentified）是来路不明的，F（flying）是飞行的，O（object）是物体，即来路不明的飞行物体。
不明飞行物每年要被发现几万次，它们可能是飞机、飞艇、火箭残骸……也可能是气候现象。
所谓美国解剖外星人的视频，是两名男子炮制出来的惊世大骗局。还有“麦田怪圈”，不难发现“怪圈”都是在旅游区，为了招揽客人，为了利益，几个人一夜之间做了各种漂亮的图案。
人类也想出了与外星人取得联系的各种办法。1977年发射的旅行者1号，它已经飞行了一百六十几亿公里了，目前还在飞。它载着刻有55种语言的音频文件，向外星人问候。还有全世界的名曲，包括中国的《茉莉花》，希望外星人能理解地球的文明。直到现在，也没收到任何外星人的回应。
自从发明了无线电，人类才有能力与外界联系。大家知道第一个发明无线电的人，他发射的第一束无线电的信号传了多远？也就100多个光年。我们的银河系的直径为10万个光年，对于银河系来说，100多光年等于人类还没走出地球多远，所以没有回应是正常的。
天文学家一直试图与外星人取得联系，到目前为止，未果。因为人类目前没有能力走出自己的太阳系，更没有能力走出自己的银河系。
人类希望通过几个世纪的努力，将火星改造成为一个拥有蔚蓝色天空、绿色平原、蓝色湖泊和生态环境友好的新世界
■改造火星，再造一个地球
那么到底世界有没有末日？地球会不会死亡？地球的末日是什么情景？每一个天体都有它的生命周期——少年时期、青年旺盛时期、壮年时期、老年衰落时期，一直到死亡。科学家研究发现，死亡的行星大都处于一种平和的状态，它们会慢慢沉下去变成大石头。
那么地球死亡的标志是什么？第一，内部冷却；第二，表面没有火山，没有火山就意味着没有能量；第三，没有地震；第四，磁场丢了。
科学家们推测，地球死亡是45亿年后的事情。即使地球死亡了，人类也不必担心，它仍然是一个非常平安的、幸福的天体。只要太阳还活着，地球表面所承载的全部生命仍然能欣欣向荣地生存下去。目前，人类连50年以后科学发展到什么程度都无法预知，更何况45亿年以后的事情，所以我们用不着过度忧虑。
天文学家已经给地球算过命——太阳的末日将会导致地球的末日，那才是真正的末日。太阳的寿命大约是100亿年，目前它还有50亿年的生命。50亿年后它会慢慢变成红巨星，会爆炸、膨胀、吞噬掉地球。那一刻地球所有的生命都会结束。但我相信，人类一定会想出办法避免这场巨大灾难的降临。
目前全世界都在探讨一个问题，我们能不能再造一个地球，为人类建立第二个栖息地。目前科学家们想出的办法是改造火星。因为火星太像地球了，它的一天有24小时37分钟，它也有春夏秋冬，不过比地球冷一点，我们要让它变得温暖起来。而且在50亿年后，火星能够侥幸逃过太阳死亡带来的劫难。
那么想什么办法呢？现在全世界每一年都要召开一次“火星探索国际会议”，另外还有“火星移民研究国际会议”，各国都在下工夫要改造火星。
“火星500”试验是由俄罗斯组织、多国参与的一个探索火星的国际试验项目。它是人类首次在地面上模拟载人飞往火星、环绕火星、登陆火星和返回地球的全过程。试验在莫斯科展开，6名从全球各地千挑万选而出的年轻人，在一个狭小的与世隔绝的封闭舱内生活了整整520天，克服了种种我们难以想象的困难，完成了飞往火星、登陆火星、返回地球的模拟试验。
关于改造火星，我写过一本书叫《再造一个地球》。未来，人类将可能会分为两支：地球人和火星人。也许在更遥远的未来，人类将成为整个太阳系的主管。
人类一直抱有一个希望，希望通过几个世纪的不懈努力，将火星这个贫瘠的行星改造成为一个拥有蔚蓝色的天空、绿色的平原、蓝色的湖泊和生态环境友好的新世界。地球与火星将成为人类社会持续发展的姐妹共同体。我们这一代人没有办法来完成这个任务，但是我们可以提出各种设想，提出各种建议。
■摄影/佟文涛 李洁
■整理/徐旭
