“小天体撞击地球” 再来，我们怎么办？这个看似科幻而遥远的话题，其实离我们并不遥远，“它们的运行轨道也比较繁杂，说不定什么时候就要撞上地球了。”

在地球附近，目前已经发现直径大于1千米的小行星大约800个、直径大于140米的小行星大约8000个。这些已经在地球上留下了180个巨大的撞击坑，分布在33个国家对地球造成巨大的威胁。上世纪九十年代，中国地质专家在西藏冈巴地区就找到小天体撞击地球的有力证据，那么小天体撞击地球是否会产生如恐龙大灭绝的灾难性后果？人类应该如何规避这种撞击？

近日，在“人类命运共同体的‘星’征程”专题论坛上，中国科学院院士、“嫦娥工程”首任首席科学家欧阳自远（文汇讲堂第8期嘉宾）探讨了小天体撞击地球的“祸”与“福”，并表示，将小天体“炸掉”可能是一个很愚蠢的办法，因为炸完了之后仍旧会坠落，引发更多的灾难。现在的航天技术完全有能力规避小天体撞击地球——只要在小天体上着陆一个发动机，轻轻使一点力，四两拨千斤，有潜在威胁的小天体就会偏离原来轨道，使地球转危为安。

中国科学院院士、“嫦娥工程”首任首席科学家欧阳自远（文汇讲堂第8期嘉宾）

欧阳自远：“小天体撞击地球”再来，我们怎么办?

我的演讲题目叫做“小天体撞击地球的‘祸’与‘福’”，因为这涉及到地球上全部的生命和人类社会发展，也是人类命运共同体如何能够得以有序健康发展中，值得关注的一个问题。

太阳系小天体集中在火星外面的小行星带和海王星外面的柯伊伯带，但是最引人关注的是近地轨道的各种小天体。现在观测到的越来越多，根据最近的统计，已发现一万八千多个小天体在地球附近，围绕地球运行。大于一公里的大约有八百个、大于140米的有八千个，这对地球造成了巨大的威胁。它们的运行轨道比较繁杂，不确定什么时候就会撞上地球。

近地轨道的各种小天体，不确定什么时候就会撞上地球

截至2011年地球上已发现180个陨石撞击坑，分布在世界上33个国家（据Reimold&Jourdan,2012）

在地球的历史上，已经留下了180个巨大的撞击坑，这些撞击坑记录了过去小天体撞击地球的效应。小天体的运行速度是每秒45公里，地球公转的速度是每秒30公里，假如正面相撞，速度是非常大的，即使是从后面追上地球，也可以达到每秒15公里的速度。中国至今为止发现的小天体撞击产生的撞击坑，在吉林省岫岩，撞击坑确认是五万年前撞击形成的。

月球表面布满了各种各样的撞击坑，因为月亮是地球的好女儿，以它微弱的身躯抵御了很多小天体的撞击，火星上也有巨大的撞击坑。假设一个中等直径一公里左右的小天体撞击地球，大概可以产生15公里直径的撞击坑。撞击产生的各种尘埃气化粉碎会充斥到整个大气层，遮住阳光，使整年平均温度下降几度。

地球之“祸”：“气候灾变”和“物种灭绝”

小天体撞击地球对人类社会的发展、对地球表面的生命是巨大的灾难。1980年，美国的一位科学家认为恐龙灭绝可能是一个小天体撞击地球的后果。

为什么一个小天体的撞击会导致如此严重的后果呢？因为小天体撞击后，挖掘出一个上百公里的大坑，把里面所有的岩石气化粉碎溅射在大气层中。

小天体进入大气层速度非常快，强大的冲击将是一场地球的巨大灾难

小天体进入大气层速度非常快，强大的冲击波挖掘地面形成坑，超高温、高压冲击波点燃了地球上的森林，甚至引发了全球大火，尘埃和灰烬弥漫在空中，遮住了70%阳光，撞击地球还产生了强大的地震和全球性海啸，地球表面的生态系统彻底崩溃。这是一场地球的巨大灾难，由于整个粉尘遮盖了阳光，地球变得寒冷和黑暗。

在这种背景下，植物不能进行光合作用而大批的死亡，植物的死亡导致了，以植物为食的动物食物链中断。以恐龙为代表，当时已经灭绝了70%的物种，这还只是地球巨大的中等性灾难，还有比这更加严重的灭绝事件。

我介绍的6500万前的这次撞击，地质学家根据当时生物物种巨大的灭绝事件，以此作为中生代到新生代、白垩系和第三系的界线层。那么在中国能不能找到这些证据呢？

一是广东的南雄盆地，它是陆相的堆积，难以保存完整的地质记录，最好能找到海洋的沉积。大气层中岩石破碎的粉尘、全球大火燃烧的灰烬沉降在海底，能够完整地保存。根据海底沉降的白垩系和第三系界线层的矿物、元素、同位素的分析测试，甚至可以算出来当时年平均温度下降了多少，也可以算出来撞击的母体究竟有多大。

还有一个地方是在西藏，那个时候还没有喜马拉雅山，西藏地区属于特地斯海。我在西藏拉萨附近的岗巴地区找到了白垩系和第三系的界线层。

白垩系和第三系的界线层

因为小天体里面白金属元素要比地球组成含量多上几百倍，所以有异常发现，确实是小天体的撞击。碳氧同位素的变化也可以分析出当时的年平均温度，还有像大量物种灭绝等这些在西藏都可以找到证据。

因为是全球性的沉降，后来我们才知道那是一个十公里大小的天体撞击在墨西哥魔鬼角上，最后挖出来一百公里左右的巨大的撞击坑，引发了全球的海啸和历史上最大的地震。现在在这个地方，科学家们打了很多钻，证实了它的年龄是6500万年，也就是这次撞击事件发生的时间，导致了全球以恐龙为代表的70%物种的大灭绝。

由于西藏当时是海洋，后来喜马拉雅运动把它抬升形成高原，后来修建青藏公路劈开了一些山岭，就可以找到白垩系和第三系的界线层。我把全部的证据取得后，确证是一个十公里大小左右的天体撞击到了地球。

地球的生命演化经历了多次劫难，生命的个体是脆弱的，但是生命演化却是非常的顽强。在46亿年地球演化的历史中，地球上的生命从来没有断绝过，哪怕遇到二叠纪末——地球上最大的灭绝事件，90%的物种被灭绝了，以后又发生了四次中等灭绝。这次所研究的白垩纪到第三纪界面的事件，整个地球的物种有几个低谷都是有生物灭绝事件的记录。

当撞击事件发生的时间，导致了全球以恐龙为代表的70%物种的大灭绝

但是可以告慰大家，地球的生命是顽强地演化着，哪怕灭绝了90%以上的物种，环境好转后，新的物种会大量爆发，所以一直延续到今天有很多新物种出现。地球的生命从诞生以来越来越繁茂，虽然经过很多劫难，生物的个体是脆弱的，但是生命的演化是极其顽强的。

人类之“福”：天外飞来的“金山银山”

任何一件事情有正面也有负面，小天体撞击带来全球性气候环境的灾变和生物物种的灭绝事件，但是也会给人类带来福祉。

我考察过18.5亿年前，有一个小天体撞击加拿大地区，结果挖出来了一百多公里的萨德贝里大撞击坑。后来这个坑被构造运动挤扁，成为椭圆形，撞击坑里面和周围形成了全世界最大的铜矿、镍矿和铂金族元素矿，对加拿大的经济发展发挥了重要作用。

图中显示的所有的地方都是开采铜、镍矿的矿山

因为小天体撞击以后，地下产生了很深的裂缝，引发深部基性岩浆的上升，形成了超大型的铜镍矿和铂金族元素矿，所以有很多采矿的矿山，现在它们也为加拿大经济发挥了巨大的作用，这是矿体的情况。

大家知道南非盛产黄金和钻石。我还考察过19亿年前小天体撞击南非维特握特斯兰德盆地形成的弗里德佛撞击坑。小天体撞击后产生的撞击断裂带热液活动强烈，形成许多大型的金矿床。小天体撞击后产生的撞击断裂带，诱发岩浆喷发，形成大量的金伯利型的金刚石矿。南非几乎所有的黄金和钻石都分布在撞击坑周围。

最近，俄罗斯发现西伯利亚的雅库梯地区的撞击坑，是一个70万年前由于巨大撞击而形成的撞击坑。由于受撞击的地层中含有很多碳，撞击产生的高温和高压使碳转变成了钻石，现在已经开采钻石矿了。据俄罗斯科学家估计，这些钻石可以供应全世界使用300年，我相信钻石大概也要降价了。

正在开采金刚石的俄罗斯西伯利亚的雅库梯地区的撞击坑

还有科学家设想能不能抓一个小行星来，让它就在月球的外围运行便于我们开发开采。一个直径1千米、重量20亿吨的小行星，就可开采3000万吨镍，150万吨钴和7500吨铂金。科学家发现灵神星(16 Psyche)距离地球3.7亿公里，这颗200千米直径的金属小行星主要成分是铁、镍、黄金、铂和铜。如果未来人类对灵神星进行采矿作业，并运送至地球，其资源价值约1000亿亿美元。

有些撞击坑形成了湖泊，供旅游休闲

有些地球表面的撞击坑逐渐形成了湖泊，经历漫长的地质历史演变，有些成为可供开采的煤矿、磷灰石矿和油气盆地等等。有些撞击坑成为秀丽的风景区，加拿大有一个撞击坑成为很大的蓄水库。还有一些国家在撞击坑附近建设科普馆，将撞击坑开发成旅游和科普教育的基地。

正如老子所说，“祸兮福所倚，福兮祸所伏”，事物有两面性，要辩证分析和看待。

未雨绸缪：人类科技的“神级助攻”

假如说通古斯大爆炸一百年有一次概率，恐龙灭绝的事件每一亿年有一次，所以大家很担心，以后还会不会撞击地球？会！因为这是自然的过程，但人类对如何规避这种撞击，提了很多方案。

我们开过一次全世界科学家的人类紧急状态会议，其中有一项就是小天体撞击地球。现在全世界的科学家联合起来监测小行星，提了很多建议，最多的建议是用现在手中有原子弹、氢弹把它炸了。这是很愚蠢的办法，炸完了仍旧会坠落引发更多的灾难。

最好的办法，是现在航天技术完全有能力规避小天体撞击地球，发射一艘飞船着陆在小天体上，飞船携带有一个发动机，发动机朝某一个方向轻轻使一点力，最后使小行星的运行轨道与地球擦肩而过，地球是安全的。这非常类似于武侠小说中的“四两拨千斤”，只要我们有了准备，一定可以规避小天体的撞击。

2012年12月1日3嫦娥2号在距离地球702万km处与4179小行星交会。探测小行星的形状、大小、结构等。相对速度 10.73km/s  ， 交会距离870m，最高分辨率 10m，小行星的大小为 4.46 X 2.4km 

嫦娥二号也找到一个小天体，飞离地球700万公里最后把这个小天体看的非常的清晰，4.6公里长、2.4公里宽，真的撞击地球，类似一个大概恐龙灭绝巨大的灾难，全地球的生态系统要彻底的崩溃。所以在防御小天体撞击上，人类成为地球的保护神，而如何规避小天体的撞击，科学技术应该是地球全部生命的保护神。

（整编并标题：袁圣艳）

来源：中国科学院国家天文台公众号

作者：欧阳自远
编辑：袁圣艳
责任编辑：李念