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標 題: [摘錄]燃燒中的小行星，怪異氣候的隱形推手
發信站: 銘傳築夢別境 (Thu Sep 15 23:01:10 2005)
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右圖是雷射雷達顯示的小行星墜落時的塵尾。顯示雷達反射強度與高度的函數。其
中可以看出塵尾被平流層的風吹散的情形。
在最近一期即將登在“自然”期刊上的研究報告中，來自澳洲的科學家找到證據顯
示：小行星落地前穿過大氣層時燃燒產生的塵雲雖然只有微米大小卻足以對南極洲
當地的氣候造成明顯的影響。這個結果與此之前的觀念有很大的不同。這些科學家
表示：微米大小的粒子已足以反射陽光，造成區域降?並在雲的形成過程中扮演主要
的角色。未來在其他主要期?中尚可見到較多對於臭氧層負面影響的研究結果。
研究者描述說：「我們的觀測指出：隕石在大氣層中的爆炸燃燒過程，可能在氣候
的變化中扮演更重要的角色。」除了少數的科學家（還有科幻小說家）對巨大的小
行星撞擊深感興趣外，很少有科學家正視小行星塵的研究，通常認為這些燃燒後的
物質會分解成奈米尺度大小。由於與大氣摩擦產生的高熱火球會大量的減少小行星
的質量。可能多達90%至99%的質量在墜落的過程中被高熱分解成細小的微塵。這些
微塵到那兒去了呢？
一個經特別仔細觀測的殞落事件，其塵雲的研究顯示了出人意表的結果。2004年的
9月3日，美國國防部的紅外線衛星偵測到一個大小接近10米的小行星自75公里高處
墜落到南極洲的海岸，同時能源部Sandia國家實驗室的可見光偵測器在它墜落到56
公里處時也記錄到燃燒的火球，另外有5處散布在各地的低頻聲波偵測站（原為偵測
核子試爆）也記錄到小行星在墜落時加速的聲音。NASA的多頻譜繞極衛星接著也記
錄到這次太空煙火燃燒分解後的形成的碎片雲。在7個半小時之後，位於南極的Dav
-is觀測站的雷射雷達偵測到一陣異常的雲氣。「我們注意到一些不同的地方，」研
究團隊之一的Andrew Klekociuk表示，「以前從未看過如此的現象-穿過長達數公里
垂直薄層束狀結構的雲，且可維持較久的時間，像是這個觀測記錄中就長達一小時。
」
塵雲形成的位置遠高於大氣中的各種對流雲，也較各種人為的汙染物的?度為高，雖
然火箭發射的過程也可能造成類似的雲，但墜落過程形成的雲其成因是很容易分辦的
。電腦模擬的結果也顯示可能產生同樣的結果。科學家Dee Pack說：「小行星在幾秒
鐘內在平流層裹拋出上千噸的細塵，造成可觀的氣流擾動，而每年大約有50到60個超
過1米大小的小行星撞擊地球。」
來自西安大略大學（University of Western Ontario）的科學家Peter Brown幫忙處
理及分析最早的一批資料並建立了理論模型。他指出這個研究案例隱含有許多氣象學
研究者可擴展的方向。
小行星塵可以視為另類火山爆發的模型，但爆發來自天上。 針對微米尺寸細塵粒子的
研究，牽連到像是通古斯（Tunguska）這樣以前被認為是未知的外星訪客墜機爆炸的
事件。1908年一個可能是小行星或彗星的天體在西伯利亞的通古斯河域當地離地面約
8公里的空中爆炸，大約有2150平方公里的地面被摧毀，但是對這個事件的大氣現象成
因的研究非常少。
Sandia實驗室的偵測器主要是監控地面的核子爆炸。為了分辨來自天上還是地面的低
頻振動，修改了程式以延伸觀測目標如墜落的隕石。實驗室的程式設計師 Joe Chavez
負責修改這些過濾功能的程式。實驗室研究員Dick Spalding表示，他們建立了一套可
估計小行星質量的基本方法，這使得這些偵測器可以分辨核子爆炸與釋出相似能量的
小行星空中爆炸的不同，以保障世界安全。若非如此，可能有些國家會誤以為來自天
上的小行星墜落事件是來自敵人的核子攻擊。
有關本文的更多資料請參考「地球物理研究期?(Journal of Geophysical Research)」
及「隕石與行星科學期? (Journal of Meteoritics and Planetary Science) 」。
參考資料：
http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2005/physics-astron/lidar.html,
2005.08.25
* 轉載自臺北天文館
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