第七章 死神天降

我有一个习惯，每周都要去一次图书馆，浏览新出版的杂志，就像早餐时浏览报纸一样。在紧张工作之余，这未尝不是一种休息和解脱。《自然》和《科学》是我最喜欢的两本杂志。它们都是周刊，常常刊登新发现和新见解。从避孕药物，到英格兰南部索立兹伯里平原史前石柱群的新假说，乃至未受精蜥蝎卵孵出的奇闻，凡此等等，无奇不有。70 年代早期，人们对柯特克（Kohoutek）存在彗星出现可能引起的后果忧心忡忡，也引起了我的关注。有一天，我偶尔看到一篇文章，提及威普（Fred Whipple）于 1950 年撰写的有关彗星的作品。

中国人将星体分为四类。太阳属于恒星，在太阳系中占有固定的位置； 地球叫作行星，围绕太阳旋转；流星或陨星是指那些从天而降的寂灭星体； 彗星又称扫帚星，因为其形状如同扫帚，中国人视之为不祥之物。

威普在文中写道，英文彗星（comet）一词，源出于希腊字 aster kometes， 意为“长发星”，与中文俗名颇有异曲同工之妙。所谓“长发”，就是指的彗尾，彗星的头部称为彗首。彗首的中心是彗核，周围是由冰晶、尘埃和离子颗粒——失去电子的原子——等物质组成的气层。这一气层形成彗尾的起点，可以拖在彗星之后，形成几百万公里长的尾巴。人们并未目睹彗核究竟是什么样子，但计算结果显示它的直径鲜少超过十公里。

彗星把一些碎屑颗粒撒向身后的星际空间，而碎屑大小多半与葡萄相差无几。因此，多年来，人们一直认为彗核是某种匆匆掠过星空的“砾石库”。这些与铺路石子相仿佛的固体颗粒，并未胶结成团，只不过由于相互间的吸引力而松散的聚到了一起。

这种砾石的松散集合体，在宇宙空间里就像流体一般。过分接近一个强引力星体时就会遭到破坏。根据 19 世纪法国著名天文学家罗谢（E.Roche）

的计算，当它接近一个星体，距离达到该星体直径的 2.5 倍以内时，就会因为星体的引力而被撕裂。这一极限直径就称为罗谢极限。

威普在 1950 年提出一个新的想法。他认为，与其说彗星像一个砾石库， 倒不如说更像一个脏雪球。彗核中的碎屑并不是一些松散的石块，而是镶嵌在冰里的固体颗粒。彗星的运动特性启发了威普。根据牛顿的万有引力定律，彗星的周期应当像时钟一样规则。但是恩克彗星却已经比它三年一度的来访周期提前两个半小时，而哈雷彗星则总是迟到；在最近的 11 次观察中，

发现它出现的时间平均每次要迟到 4.1 天。威普认为，这种反常现象只能用一种假定来解释，那就是彗星在接近太阳时失去了一部分质量。因此，他推测是太阳的辐射使脏雪球中的冰发生了升华——即不经融化而直接蒸发，从而散失一部分质量。从彗星中涌出的蒸发分子的喷射作用可以推动彗星运动，使之接近或远离太阳，并因此提前或延迟出现。

1965 年，威普有关彗星组成的假说有了难得的检验机会。池谷一关彗星

在其轨道的近日点与太阳的距离，只有太阳直径的三分之一，正好位于罗谢极限之内。如果彗星是一个砾石堆，它就要碎裂，而如果它是由冰胶结在一起的，那么彗核就会有足够的强度免遭碎裂的命运。结果一如所料，该彗星并未因为太阳引力引起的潮汐力而分裂，几乎毫无损伤安然离去。威普的推测被证实了。

通古斯事件

是什么物质构成了彗核的冰雪呢？当然是冷凝的水。然而威普在文章中指出，除了水之外，还有其他许多物质也在外层空间的极低温度下结成了冰。例如，火星上的冰就是“干冰”，亦即冷凝的二氧化碳，在彗核中也有干冰。但除此之外，氨、甲烷、一氧化碳也与金属的和石质的尘埃冻到了一起。

今日读来，威普的文章仍然引人入胜。当我得知在彗星中还发现了冰冻的氰化物时，我陷入了沉思。人们早就发现彗星中显示出含有氰化物，但总是不甚确切。最近对柯特克彗星的研究排除了一些疑问：它的资料证明，彗星不仅含有氰化物这种致命的毒物，而且其含量可达彗星质量的 10％或 20

％。

想到氰化物的剧毒，我不由得倒吸一口凉气。哈雷彗星的质量是一万亿吨，如以含量 10％计，则氰化物的重量将是 1000 亿吨。如果把如此大量的毒物倾泻到海洋中，那将是怎样一种情况呢？

这一想法从我的脑海里一闪而过。但是在十亿年的时间跨度内是不会有哈雷级的彗星撞击地球的。我继续阅读，把这一可怖的预测淡忘了。

时光如驶，那是 15 年前的事了。当时我对地质时间在灾变事件中的重要性还很模糊，也不了解时间与概率之间究竟有什么关系。谚语有云：“只要有充足的时间，万物皆可应运而生。”对于这一点，我也没有认真想过。诚然，我的直觉并没有错，十亿年间不会有如此巨大的撞击事件。但是地质历史已经有四十多亿年，小规模的撞击事件频频发生，众多的古代撞击坑可以为证。在短短的人类历史中，西伯利亚的通古斯地区就曾发生过一次大规模的撞击事件。

通古斯是西伯利亚中部的一个宁静偏远小村。1908 年 6 月 30 日上午七时许，一颗光耀夺目的大球出现在东南方的地平线上。亮蓝色的光球越过无云的晴空，在西北方一闪而灭，传来的爆炸声震耳欲聋，爆炸的规模是史无前例的。当地震学家从仪器上读出震级并计算它的能量时，不由得都惊呆了。用当代语言来说，其爆炸能量相当于千万吨级的核爆，或者相当于 700 个广岛原子弹。

据目击者报导，数百公里以外都可以见到爆炸的光焰，1000 公里以外都可以听到爆炸的轰鸣声。浓烟滚滚的火柱拔地而起，接着一团磨菇云冉冉升

起，直达 20 公里的高空。60 公里以外的一位农民竟被灼伤，被热空气从台阶直抛到几公尺以外。其冲击波绕地球两星期后方始消失。两个晚上之后， 爆炸喷射物弥漫到了北欧上空。两周之后，加州接收到大量细粒尘埃，空气透明度为之一变。

所幸爆炸发生在 8.5 公里以上的高空，其落点又是人烟稀少的不毛之地。据最先进入受难地区的猎人说，爆炸引起了森林大火，整个森林破坏殆尽。事隔 20 年之后，人们才开始进行系统的调查研究。1927 年，以库列克

（LeonidKulik）为首的首批苏联科学家来到灾区，靠马车出入被破坏的森林，调查爆炸的后果。他们披荆斩棘，备历艰辛。最后绘制的图件表明，在30 至 40 公里的范围内，树木都连根拔起，围绕爆炸中心呈放射状倒伏。在爆炸圈内，2000 平方公里的地区毁于大火。方圆 18 公里的地区内，20 年后仍是一片焦土。

撞击事件的落点已成为一个巨大的沼泽，周围有许多小坑和浅洼。库列克认为他已发现细小陨石碎屑造成的撞击坑，于是开渠排水，在抗里仔细搜寻陨石碎片，结果一无所获。直到二次大战以前，先后又派去了三个考察队。他们的结论是：那些凹坑形成于火球撞击以前。当那天外来客造访该地时， 竟然没有一片较大的碎屑落到地上。

二次大战后又重新恢复了对通古斯地区的研究，直到今天还在继续。虽然未发现陨石，却在土壤中发现了类似玻璃陨石的小球。这些黑色的玻璃状颗粒在土壤和沉积岩中均曾发现，一般都认为是陨石撞击作用的产物。这种撞击玻璃陨石的化学成分与陆地上的岩石相似，显然是撞击坑中的物质在爆炸热造成的极高温下发生熔化，又在下降过程中冷凝成为水滴状。其组成物质基本上与周围岩石相同，只是稍有来自陨石的地外物质污染物。在通古斯发现的这种球粒，曾一度被视作小玻璃陨石或微玻璃陨石。小玻璃陨石是直径只有大约一公厘的球形颗粒，其化学成分与宇宙尘相似。显然它们并非撞击坑里喷射出来的物质，而是陨石在地球上空几公里处爆炸后，降落到地上的地外物质。

那么，那天凌晨在西伯利亚上空爆炸的天外来客，究竟是何方神圣呢？ 天文学家曾经提出许多如黑洞和反物质等一般人匪夷所思的说法。但像

通古斯事件那样引人瞩目的陨落事件，似乎并不需要什么异想天开的解释。最合乎常情的解释就是最接近真理的解释：通古斯的天外来客是一颗陨石。

陨石俗称“流星”，是宇宙物质进入或经过地球大气层时因炽热而达到白炽化的碎片。希腊人将它误解为一种气象或大气现象，因此其英文名字叫做 meteor，源于希腊词 meteoron。现在我们知道，这种物质或者是小行星碎片这种古远年代行星碰撞的产物，或者是生成于太阳系远方的彗星碎片。这些星体碎片在驶向地球的旅程中，幸未蒸发殆尽的残余小块就称为陨石。陨石一般是石质的，也有的由铁质组成。体积和组成物质的密度愈大，就愈可能不被蒸发而成为陨石。

1947 年，又有一颗铁陨石进入大气，在西伯利亚的东海岸落下，在距地

面六公里处碎裂，撒下 380 个碎块，总重量达 23 吨。这次陨落事件与通古

斯事件相比，真乃小巫见大巫。其爆炸能量相当于 2000 吨，不到通古斯陨石事件的 0.1％。1965 年 3 月 31 日，又有一个火球在加拿大英属哥伦比亚省上空爆炸，仪器纪录指示其撞击能量大约为二万吨，事后并发现了许多石质陨石碎屑。如果通古斯事件确是一次陨石爆炸，那么碎片何在？从事件的规模看来，它决不会是一个解体后除了微玻璃陨石之外，连碎片都不留下的小型石陨石或铁陨石。而事实俱在，偌大规模的通古斯爆炸，除了那些宇宙成分的小球外，既没有碎块，也没有撞击坑。这一现象使许多人颇感困惑， 但却符合首先由威普和几位苏联科学家在 1930 年代提出的想法：通古斯陨石是由非常松散的物质组成的，应当是一颗与地球相撞的彗星或者彗星碎块。

这颗 1908 年的彗星可能是在一个与地球相反的方向里运行，与地球迎

头相撞的速度可达到每秒 60 公里。彗核或其一部分发生爆炸并解体。其爆炸能量主要由动能转化而来，估计相当于 1000 万吨 TNT 炸药。由此反推， 该彗星的质量大约为 3000 万公斤。

这该是一个微不足道的彗星，彗核直径大约只有 40 公尺，而一位捷克

天文学家在 1978 年甚至断言，通古斯陨石只不过是一个彗星碎片。他指出，

恩克彗星在 1908 年突然改变轨道，当非巧合，而是因为失去了通古斯陨石那么大的一个碎块。

地外星体频频造访那么，通古斯事件是不是独一无二的呢？

一个连撞击坑都不留的撞击事件，当然也就不会留下任何地质纪录供科

学家去研究。地球表面的四分之三是海洋，在海洋里难以找到撞击坑。而在陆地上，侵蚀作用会迅速消除小的撞击坑，假以时日，连最大的陨石坑也会侵蚀得踪影全无。正因为缺少证据，陨石撞击现象并未被认作一种重要的地质作用。直到太空时代揭开序幕，陨石对地球的频繁撞击作用才开始得到认真的研究。后来，太空船向地球发回了许多照片，月球表面竟布满了大大小小的撞击坑，这一发现使地质学家大吃一惊。月球上的撞击坑是过去 45 亿年间陨石连番轰炸的结果，那儿既无空气也无海洋，即使是松脆的彗核也会留下撞击的印记，加上没有风浪的侵蚀作用，这些痕迹才会保存无遗。火星表面虽然似曾发生过某种侵蚀作用，也仍保存着几十亿年以来陨石撞击的纪录。天体碎屑既然能撞击相邻的行星和月球，地球岂能例外？太空调查迫使我们承认，陨石撞击作用在太阳系里是一种常规现象，而并非偶发事件。

地球上最著名的一个撞击坑是美国亚利桑纳州的撞击坑。多年前，在一次去大峡谷作地质旅行的归途中，我曾去参观过。这个圆形的凹坑，直径约

为 1.2 公里。那时尚未发现陨石碎块，而在太空时代之前，并不很确定这里是否的确为地外物体造成的撞击坑。后来在这个坑里发现了一种叫做柯石英

（coesite）的矿物；这种矿物虽与平常的玻璃砂成分相同，但更为致密， 只有在几十万个大气压力下才能形成，而地球表面不会自然形成如此高压。舍地外星体的撞击作用之外，绝无其他可能。

休梅克（Gene Shoemaker）在加州理工学院读书时的论文题目就是亚利桑纳州的陨石坑，当时我也在加州大学洛杉矶分校攻读博士学位。他发现了二万至三万年前发生撞击作用的证据，而撞击物是一块铁陨石。亚利桑纳事件是比较罕见的，但形成直径数十公尺撞击坑的小规模事件却屡见不鲜， 如堪萨斯州的直径仅 14 公尺的哈维兰（Havi-land）陨石坑，和西伯利亚的

直径为 51 公尺的索波列夫（Sobolev）陨石坑就是佳例。像亚利桑纳陨石坑那样的大坑，就可以成为旅游胜景了。地球上直径超过一百公里的陨石坑屈指可数，但在月球和火星上，这样的撞击痕迹却比比皆是。

加拿大人格里夫（Robert Grieve）编录了地球上所有已知的陨石坑， 发现撞击坑的大小是与其出现率成反比的。那就是说，灾难性的撞击事件通常是罕见的，而最小的撞击坑则最常见。规模与频率呈反相关的规律也见于其他现象，如地震、地滑、风暴引起的洪水、浪潮和火山爆发等地质灾害莫不如此。换言之，陨石撞击地球并不罕见，罕见的是大规模的撞击。小型的流星在夏日的夜空天天可见，小规模的陨石撞击作用几乎每十年就出现一次。极大型的撞击体虽然罕见，但在漫长的地质历史中，确曾发生过。

格里夫的公式提供了撞击事件的概率。天文学家休斯（David Hughes） 于 1979 年在《自然》杂志上发表了一篇评论文章，把这一数学关系译成了

平易的文字：直径一公里的撞击坑，每 1400 年出现一次；直径十公里的撞

击坑，每 140 万年出现一次；直径 100 公里的撞击坑，第 1400 万年出现一次。如果地球上的撞击纪录保存得同月球表面一样完好，那么，我们会发现地球上有千百个而不是寥寥几个毁灭性的撞击痕迹，每个撞击坑都有整个洛杉矶地区那么大。

格里夫的公式和休斯的解释，为我们提供了一条思考灾变性撞击事件的途径，此外还有一篇文章对开阔我们的思路更有助益。我为十几岁的儿子安德鲁订了一本名为《科学美国人》的杂志。有一天随手拣来浏览，发现威塞里尔（George Wetherill）写了一篇关于阿波罗（Apollo）小行星的文章， 颇为引人入胜。

阿波罗小行星是一群石质的星体，其轨道面与地球的运行轨道斜交。它们离地球很近，来访频仍。所以威塞里尔认为，它们可能是地球和月球表面在过去 30 亿年中形成那么多陨石坑的主要原因。到 1979 年为止，已经发现

了 20 个阿波罗小行星。隐藏在地球周围的小行星数量一定会多得多。尚未

发现的阿波罗小行星中，直径在 0.5 公里以上的可能有六百多个。其中最大的那些小行星，直径大于三公里。阿波罗小行星的命运，不是与地球碰撞，

就是摆脱太阳系的引力束缚奔向宇宙空间，最后消失。阿波罗小行星平均寿命大约为 2000 万年。但是它有一个长效的来源，保持着稳定的补给，使总数基本上保持恒定。

撞击能量与频率

那么这些小行星是从哪里来的呢？威塞里尔说，阿波罗小行星其实就是彗星的致密核心。它们从太阳系远端的奥特（Oort）星云得到源源不断的补给。威普解释道，当彗星的轨道接近太阳时，每次都会使它的冰核向石质星体的转变迈进一步。例如，恩克彗星的轨道与阿波罗小行星的轨道十分接近，每三年来访一次，每次来访都要失掉一些冰。一千次来访或三千年以后， 恩克彗星就会失去其挥发物而变成一个阿波罗星体。再过二千万年左右，这个彗星前身的石核就会与地球相撞。

威塞里尔的文章使我陷入了深思：如果一颗彗星在其轨道内运行终将因为挥发物丧失净尽而注定陨落的命运，那么当彗星还是一个“脏雪球”时， 是否也有可能击中地球呢？而设若这种情况是可能的，那么在它失去冰的重量之前发生的撞击，规模会不会大一些？或者规模究竟会有多大？威塞里尔是当代最著名的行星科学家之一，现在还担任着国际行星地质学会的主席。他晋升为教授是我离开加州大学洛杉矶分校之后不久的事。当我还在学校时，就曾听说威塞里尔有从学生手中搜罗陨石的轶事，但却无缘相见，引为憾事。几年前的一个冬日，我们终于在莫斯科相遇了。我们都应邀到苏联首都帮助筹备一次国际地质大会。计划中安排五天咨询活动。苏联人彬彬有礼的听取我们的意见，但他们其实早已成竹在胸。我们的作用不过是认可业已准备就绪的计划，并表示遵命照办，所以我和威塞里尔都有足够的时间，围坐在科学宾馆餐厅的小酒吧前品尝伏特加的辛辣，我也就有时间慢慢探询彗星是否可能撞击地球这一悬疑了。

威塞里尔的回答是肯定的。为了压倒苏联饭馆里那种特殊的乐队音乐， 这位语调柔和的教授不得不提高嗓门：彗星已经撞击过月球，而且也可能已经撞击过地球。具有致密冰核和极高速度的彗星与地球迎头相撞，可能已经造成了世界上最大的陨石坑。那么，彗星撞击地球的能量会有多大呢？

威塞里尔当场计算，像哈雷彗星那么大的一颗彗星会放出多大的撞击能。撞击能等于撞击体质量与其速度平方的乘积。如哈雪彗星以每秒 40 公里的速度撞击地球，其撞击能大致相当于 4000 亿吨 TNT 炸药，或者 200 亿个广岛原子弹。地球的表面积为五亿平方公里，哈雷级的一次彗星撞击作用释放的能量分配到地球表面，相当于每平方公里 500 颗广岛原子弹。毫无疑问，要毁掉地球上的所有生命是不费吹灰之力的。所幸者，撞击能将集中在撞击点附近，所以未曾出现这种可怕的情景，但其后果的确使人闻后尚有余悸。

于是我忽然关心起彗星撞击作用的频率了。“有两个办法看这个问题。” 威塞里尔回答。加州理工学院喷射推进实验室的韦斯曼（Paul Weissmann） 曾经计算过，彗星与地球碰撞的可能性大约为十亿分之一或二。”这种可能性可以转变为比率或机率，”威塞里尔解释道：“比如说，你在一台吃角子老虎前，赢的可能性是千分之一。如果你日以继夜的玩同一台，每二分钟拉一次，共拉一千次，那么你可能在二千分种，亦即三十三小时内拉中赌注。你也可能赢不到钱，但根据机率，你一定会以每一天至一天半一次的平均比率赢得赌注。”

彗星撞击事件亦然。对某一个特定的彗星来说，其撞击的可能性也许只有十亿分之一。但是，每年起码有九百多个足以形成十公里以上撞击坑的彗星通过地球轨道。因此，即使就一个彗星而言，碰撞的可能性很小，但是与九百个彗星中的一个碰撞的机会就大得多了。可能的比率将达每 500 万年至

1000 万年碰撞一次。但其中又只有一小部分彗星质量够大。因此与可能产生直径几百公里撞击坑的彗星撞击的机会，就只有每十亿年一或二次了。

计算彗星撞击机率的第二种办法，是计算特定等级彗星（在我的印象里，哈雷彗星是最大的）的撞击坑大小，然后用表达撞击坑大小与出现频率函数关系的格里夫公式算出频率。威塞里尔告诉我，有一本书叫《撞击作用和爆炸撞击坑的形成过程》，由加州理工学院喷射推进实验室的科学家编写，可供参考。

于是我开始从该书中寻找答案。作者根据实验和原子弹试验，推导出一系列撞击能量与陨石坑大小的关系式。亚利桑纳陨石坑，直径 1.2 公里，相当于 1500 万吨 TNT 的撞击能量，只要一个直径为 42 公尺的铁陨石就足以造成。根据格里夫公式，这样的小事件每 2000 年就能发生一次。

休梅克的估计比较保守。他认为，像亚利桑纳陨石坑那样的撞击事件大约每 5000 年发生一次。他也从能量的角度计算了可能的频率：一个 6000 吨级爆炸可能年年都有；20 万吨级的爆炸可能每 25 年发生一次，百万吨级的事件每百年发生一次，而像通古斯事件那样达到千万吨级的爆炸，大约每千年发生一次。

人类历史已经长达几千年。在这几千年中，如果确曾发生过几次通古斯规模的撞击事件，那么有无此类历史纪录呢？似乎没有。也可能此类事件确曾发生，但大多已落入茫茫大海或荒无人烟的旷野。然而，圣经中关于“索多姆”（Sodom）和“蛾摩拉”（Gomorrah）的故事还是引起了我的好奇心。圣经上说，上帝曾扔下火与硫磺之雨，于是罪孽之城顷刻化为焦土。能否把这段故事看作天降灾星的一种含混说法呢？

以千年为周期的撞击事件，虽然未能造成人类地质纪录上足以监测到的痕迹，但地质历史几乎是人类历史的百万倍。罕有的、但却更为强烈的事件证据以多种形式保存在地质纪录中，如撞击坑、玻璃陨石和其他残迹。一个哈雷级彗星的撞击能要比人类迄今试验过最大规模的核爆还要大几百万

倍。因此，根据原子爆炸的资料来推断极高能撞击作用，有许多难以确定的因素。而最科学的推测是，一个哈雷级彗星高达 4000 亿百万吨 TNT 的重击， 应能形成一个直径为 250 公里的大坑。把这一数据代入格里夫公式计算撞击作用的比率，即可发现兆（万亿）吨级的地外星体与地球相撞的机会，大约是一亿年一次。一亿年对人类短暂的生命来说是够长的了，但地球已有 45 亿年的漫长历史。从六亿年前的古生代开始，就已有发达的生命形式存在。从那时至今，理应有几次灾难性的事件撞击地球。加拿大安大略省有一个直径 100 公里的撞击坑，至少就是一次强烈事件的代表。

奇想纷纷出笼

我对灾变概率作的思考，并没有铁证支持。我并未见到 250 公里的撞击坑，而且我还有比科学幻想更为紧迫的责任。1979 年春，我应邀回中国大陆帮助实现地质调查和地质教育的现代化。我和我的妻子及四个孩子在那块刚从“无产阶级文化大革命”中解脱出来的土地上，度过了六个月的时间。我一边旅行，一边讲课，直到哑然失声，还不得不参加无休无止的咨询会和讨论会。我完全沉浸在祖国面临的实际问题之中，这些问题是那么真切而紧迫，哪里还有时间去想及彗星或者生物的大规模灭绝呢？但是，当我在九月回到欧洲时，又立刻因为扣人心弦的新讯息而开始了无休止的探索。围绕白垩纪一第三纪界线的争论更趋激烈了。那一年初，又提出了两个白垩纪末期生物灭绝事件的新假说。一个假说是我从前的学生柴尔斯坦（Hans Thier- stein）和他在斯克里普斯的同事伯格（Wolf Berger）共同提出的。另一个假说是由瓦尔特·阿佛雷兹（Walter Al-varez）、他的父亲路易斯·阿佛雷兹（Luis Alvarez）和他在柏克莱的同事提出来的。

柴尔斯坦和伯格设想，白垩纪末期时，大洋得到了来自北极的大量淡水补给。用他们自己的语言，叫做淡水的“注入”。这并不是一个全然新鲜的想法，早些年，德克萨斯农工大学（A＆M）的古生物学家加德纳（Steve Gardner），就曾提出过同样古怪的主张。他认为他在中纬度的第三纪早期沉积物中，已经找到了来自北极区的白垩纪矽藻，但是这一发现并未得到那些造诣高深专家的认可。

然而，柴尔斯坦和伯格又重新拣起了淡水注入的思想，因为它能解释两个异常的事实。首先是第三纪早期沉积物中的超微浮游生物Braarudosphaera 的奇异状况。在现代，这一属的许多种都存在于盐度异常的水体中，如盐度低于正常海水的黑海，也见于盐度高于正常海水的红海。在第三纪早期正常海相沉积物中发现这种超微浮游生物，说明表层海水因为来自某处的淡水注入而发生了稀释作用。柴尔斯坦和伯格假说的第二个证据是夏克尔顿发现的界线上下的氧同位素异常，斯克里普斯海洋研究所的科学家从其他地方取得的分析数据已经证实这一异常。在新生代早期沉积物中缺

少氧-18。按照尤里的古温计，海洋的温度升高了摄氏 5 度。由于淡水中具有氧-18 的贫化现象，所以这一信号也可以解释为大量淡水的注入。一般说来，海水温度突然升高摄氏 5 度几乎是不可能的，因此柴尔斯坦和伯格是主张淡水注入。

按照他们的解释，北极盆地在白垩纪时为一巨大的淡水湖，由一个陆堤与世界大洋隔开。白垩纪末期，一次大地震使陆堤毁于一旦。湖水奔腾而出， 涌向大洋，表层海水的温度因此降低。几乎没有什么海相生物能适应这种低盐度环境。淡水的注入引起了软体动物（如菊石）、浮游生物和光合浮游生物的灭绝。只有 Braarudosphaera 和一些茁壮的近亲得以幸存。

我从中国回来后，办公桌上信件堆积如山，其中就有柴尔斯坦和伯格在

《自然》杂志上发表文章的油印本。我一下子就被这一精心设计的想法吸引住了。但稍一思忖，我又不得不摒弃这一巧妙的设想。大洋的而积大得惊人， 要改变其盐度谈何容易。从北极盆地这样一种规模的湖泊中涌出的淡水，无异于杯水之于车薪，只能在一定程度上稀释海水的最表层，而不会影响整个大洋的盐度。然而，夏克尔顿的资料却表明，洋底和洋面都有同样的同位素异常。因此我们不得不作出这样的推论，即 Braarudosphaera 的繁盛恐非盐度异常所致，而是另有原因。

那一年的九月下旬，我到巴巴多斯为 JOIDES 的深海钻探计划选择站位， 恰巧与柴尔斯坦和伯格相遇。我们都在该岛西岸圣詹姆斯市的麦吉尔大学海洋生物站作客。专题讨论会整整开了一天，搞得我们一个个都筋疲力尽。于是避开闹区选择港边一家餐厅，在宁静的环境下心境轻松了许多。饮了几杯杜松子酒之后，我们开始讨论他们不同凡响的设想。我提出了我的保留意见，伯格漫不经心的耸了耸肩膀。

伯格是一位善于思考、经常突发奇想而却不关心后果的科学家。他喜欢引述科学作家斯诺（C.P.Snow）的一段格言：“思想之于科学家，就像花花公子的女友。如果他女友如云，失去几个又算得了什么。”然而，不管怎么说，同位素资料总得有一个合理的解释。

根据同位素资料提供的讯息，也许温度的确造成过异乎寻常的灾难。我向他们提起德·劳本菲尔斯的文章。伯格笑了笑：“你不是惟一接受 E.T（地外事件）假说的人。”他还告诉我，柏克莱有一位名叫瓦尔特·阿佛雷兹的地质学家，早在 1979 年春天的美国地球物理年会上就报告过，他们在古比奥的界线粘土中，发现了地外的痕量元素（tracemetals）。而多年前即已证实，该剖面界线附近并无间断。阿佛雷兹及其合作者认为，他们早已找到足够的证据来支持蒂宾根 （ Tübingen ）的古生物学家辛德沃尔夫

（OttoSchindelwolf）早年的假说，即白垩纪末期的灾变是由一颗爆炸的星体引起的。

在这种新奇理论的启迪和杜松子酒的刺激下，我贸然提出了自己的见解。“不，不可能是一颗超新星，”我提出异议道：“应当是一颗彗星。一

颗巨大的彗星，会释放出足够的氰化物来杀死白垩纪末期所有的海洋浮游生物。”

这两位朋友并不认为我是认真的，但还是建议我去哥本哈根参加一次学术研讨会。哥本哈根大学的碧珂兰拟在 1979 年 10 月组织一次题为“白垩纪

—第三纪界线事件”的讨论会。说实在的，她早就该这么作了。因为史蒂文克林特村和哥本哈根近郊有完整的沉积剖面，对我们认识白垩纪—第三纪界线至关重要。碧珂兰也提出过一些解释。事件（events）一词用复数反映了这位会议召集人的观点；她认为白垩纪末期事件是一系列相接续的事件，而不是一次独立的灾变导致了生物的灭绝。

柴尔斯坦准备在会上介绍他和伯格的观点。瓦尔特·阿佛雷兹也打算参加这次会议。他们都希望我去进一步阐发我的氰化物污染说，以活跃会议的气氛。虽然我那时已有些微醺，没有认真考虑去报名参加。

不过那年秋天，感染到会议的兴奋气息而忘其所以的人可不只我一个。随着会议的逼近，形形色色的荒诞想法接腹而至。幽默作家伏格特（Peter Vogt）和霍尔顿（JohnHolden）为此专门写了一篇讽刺短文，题为：《白至纪末期生物灭绝：疯狂假说面面观）。文中写道：

纵观白圣纪末期生物灭绝事件的种种假说，我们的结论是一味依靠资料相当危险。不管新资料的质量多高，来源多么可靠，却不仅没有厘清 1 日理论的是非，反而招致了许多更荒诞的新想法。我们不妨再加上几种可能性来揭示这一现象（且称之为“伏格特一霍尔顿效应”）的危害，比如仅有一叶方舟幸存的白圣纪诺亚洪水，白圣纪末期外星人对地球生命的大屠杀，乃至存在所谓“生物灭绝机”等等。似乎在某些科学领域中，尽管资料愈来愈强，解释资料的理论却愈来愈站不住脚。

我是从佩姬尼尔逊（Anna Katharina Perch 一 Nie1senvon Salis）

处获悉十月讨论会情况的。她是瑞士人，丈夫为丹麦籍。在她来苏黎世加入我们学校以前，曾在哥本哈根执教。作为一位超微浮游生物专家，中新生代界线专家兼白要纪一第三纪界线国际工作组的主席，她当然参加了碧坷兰组织的讨论会。会毕甫归，我就去看她。

伏格特和霍尔顿没有出席会议。没有一个基金组织愿意资助他们的旅行费用，再让他们恣意发表那些令人不快的讽刺文章。柴尔斯但和瓦尔特·阿佛雷兹都参加了会议，两人都在会上讲述了自己的观点。但佩姬尼尔逊说， 谁也不相信他们的想法。我暗自寻思：幸好没有去哥本哈根发挥我的彗星毒化思想，否则场面或许也是很尴尬的。

殊途同归

于是这个问题暂时搁置下来。直到 11 月初某天早晨，我照例到图书馆去作我每周一次的阅读，在《自然》杂志上发现了由天文学家克卜（Vic Clube）和纳皮尔（BiII Napier）合写的关于彗星撞击作用的文章。

奥特星云位于太阳系的最外缘，威普认为它是彗星和阿波罗小行星的发源地，它离太阳的距离比冥王星还远几千倍。彗星是某一星体靠近奥特星云时从中“震落”下来的碎片，以后就向着太阳系的内部运行；首次在 1972 年发现的柯特克彗星就是这样从星云中甩出来的。

奥特星云本身也被认为是原始星云崩溃产生太阳系时的残余物。而克卜和纳皮尔在文章中提到，彗星起源于银河系旋臂内侧的星际空间。太阳行经银河旋臂时，偶尔会将彗星捕获（吸引过来）。这便补充了奥特星云内的彗星数目，同时也周期性的增加了逸出的彗星与地球碰撞的机会。

最近，一位日本天文学家用电脑计算，认为不常访问地球的长周期彗星可能是 1000 万年前被太阳系从星际空间中捕获的。克卜和纳皮尔想了解太阳系当时的位置是否的确正好通过银河系的旋臂。结论是肯定的。他们发现，太阳系在 2000 万年前进入了一个称为古尔德带（Godd’sBelt）的巨大

旋臂，直到 1000 万年前才转出来。这两位天文学家颇为自信的指出，这种捕获事件正是地球历史上发生周期性撞击灾变的原因。

该文发表后，克卜和纳皮尔的假说一直受到科学界的批评。批评者攻击的要害是，彗星的化学成分是典型的太阳系星体的成分，不像来自星际空间。然而，克卜和纳皮尔的勇气激励了我，因此我决定选择同一本杂志《自然》来发表我对白垩纪末期事件的看法。该杂志的一位前任编辑曾经告诉过我，这一刊物坚持自由的出版方针，可以“发表不涉色情的一切创新思想”。诚然，《自然》杂志也发表过一此无聊的作品，但与它率先发表华森和克里克揭示 DNA 结构、瓦因和马修斯阐述海底扩张理论的文章，对人类文明所作的贡献相比，那些糟粕是微不足道的。因此我决定把我的论文“白垩纪末期彗星撞击事件引起的地球灾变”，交给《自然》。

为了撰写这篇文章，我重温了德·劳本菲尔斯关于恐龙灭绝的文章、威普关于彗星的文章以及休斯关于撞击成坑作用的论文。当我在图书馆员嘉普依丝（Esther Chappuis）的帮助下翻阅这些论文时，从参考文献中发现了尤里的一篇题为“彗星撞击作用与地质时代”的文章。当时，一个名叫维里科夫斯基（ImmanueI Velikovsky）的人写了一本名叫《撞击的世界》（ Worlds in Collision）的书，激起了一场激烈争论。这本书宣扬灾难性的彗星撞击作用，一时洛阳纸贵。尤里的短文就是为这场争论而写的。

维里科夫斯基生于俄国，是一位杰出的古典文学家。他游戏人间，用一种非正统的方法观察自然现象，他的研究以古代编年史家的报告为前提而不问是非。如果希拉多德斯（Herodotus）说地球曾经改变它的旋转方向，那么地球就确曾反转过；如果圣经说太阳曾一度静止不动，那么太阳的转动就一定停止过。维里科夫斯基不是地质学家，不关心哪些现象在逻辑上是不是可能。按照他的见解，地球上的灾变乃是在与行星或彗星的撞击过程中产生的。这位古典文学家宣称，金星是一切灾难的渊薮。它是一颗伪装的彗星， 尾部的石蜡油落到地球上，就是圣经上所说的火雨。金星——彗星的别称—

—也引起了红海的干涸，使摩西得以从埃及逃走。至于金星并无尾巴，或者金星的轨道同地球的轨道一样固定种种事实，他都置之不理。

维里科夫斯基的著作是一部很好的科幻小说。甚至可以看作比较神话学中佼佼的文学作品，麻烦在于出版商竟把它列入“科学”类中。结果，新闻媒介和文学界纷纷去找科学家发表评论，爱因斯坦（Albert Einstein）也不得不发表意见。他认为此书“并不太坏，⋯⋯惟一不妥之处是疯狂。”诺贝尔奖得主尤里深刻的思考了这个问题，而且改写了《撞击的世界》，这就是我在图书馆中偶然发现的那篇文章。

尤里的科学方法无懈可击。他从一个物理学上并非不可能的前提，即一颗哈雷级的彗星与地球相撞出发，来探索这一假设的逻辑结论。结果发现， 这一灾变事件对环境的破坏极大。彗星撞击作用确实引起了广泛的破坏：不是像维里科夫斯基所说的人类历史上的灾变，而是地质历史上证据确凿的动植物大规模死亡和灭绝。他还列举了白垩纪末期生物灭绝的例子，6500 万年前恐龙的大规模灭绝可能是彗星冲击的结果。但他并不坚持彗星灾变确曾发生过。

尤里的这些想法先发表于《周末评论》，以后在《自然》杂志上也作过简要报导。这两篇文章在科学界并未引起强烈的反响，很快就被人们遗忘了。因为任何一种科学思想，无论好坏，若非经过检验以辨是非，总是极易被遗忘的。

思想里有了那么多素材，又搜集了所有的文献，我开始写作。文章的第一节描写白垩纪末期灾变的情况。在极短的时间内，有太多的生物种属突然灭绝，而环境变化又是那么巨大而强烈，没有一种地面过程可以解释这些变化。在第二节里，我回顾彗星撞击作用的频率统计，讨论了哈雷级彗星撞击事件的影响。第三部分列述化学污染的后果，包括氰化物对水中生物可能产生的毒化作用，或许会阻碍浮游生物再生产的海水化学成分变化，以及由此引起的食物链破坏。我推想，化学污染物必定是由表层洋流扩散到海洋中的。浮游的海洋生物——菊石、箭石、浮游有孔虫及超微浮游生物，都是一些随着赤道洋流移动的浮游生物，因此受害最深；而深海底栖生物则大多幸免了。

海洋污染当然不能成为陆生动物的有效杀手。根据德·劳本菲尔斯、麦克林等人的意见，我认为大型脊椎动物是在一种短暂的热压力下死去的。陆上的小型动物或水生动物耐热能力较强或躲避有方，才幸免于难。

我不希望我的思想立即为人们所遗忘，于是提出了检验这些思想的多种想法，并呼吁大家来寻找陨石坑。我在圣诞节前把稿子寄给《自然》杂志编辑部，同时给佩姬尼尔逊寄了一份复印稿。因为她在哥本哈根会议上接触了那么多异想天开的想法，可以帮助我纠正某些不尽合理之处。她又复印若干份，寄给了由她主持的白垩纪—第三纪界线工作组的每一位成员。我也给那些积极参与此项研究的同行各寄了一份。

各方面的回响从四面八方飞来。荷兰同行斯密特（JanSmit）的反应是惊讶，问我为什么与他所见略同。他与赫特根（J.Hertogen）合写的稿子将于下月，即 1980 年 1 月，寄给《自然》杂志。不久，杂志编辑给我来信， 要求延迟发表我的论文，以便这两篇文章能在同一期中刊出。

过了新年不久，我偶然读到阿佛雷兹小组在美国科学促进协会 12 月会议上的一份报告。在经过进一步分析痕量元素后，他们放弃了超新星或行星爆炸的假说，代之以一个 1000 亿吨、直径达十公里的类星体，来解释白垩纪末期生物的灾难性灭绝。不久，我收到了文章的复印本和瓦尔特·阿佛雷兹的一封长信。他们的论文原稿完成于 1979 年 11 月，几乎与我同时开始撰写论文。

同是 1979 年 11 月，艾密连涅受了夏克尔顿关于白垩纪末期海洋温度升高的同位素资料启发，到加州大学洛杉矶分校作了一次报告。他主张恐龙和浮游生物大规模灭绝是温度灾难性升高的结果。

四篇讨论中生代末期生物大规模灭绝地外原因的文章，即斯密特和赫特根的文章，阿佛雷兹的文章，艾密连涅的文章和我的文章，终于在 1980 年春天的某个月中，在三本不同的刊物上同时发表了。这可以看作纯属巧合， 也可以怀疑我们之间通过科学界的管道摸到了各自的最新思想。事实上，在我撰写我的论文时，斯密特还没有放弃陨星冲击作用的思想，阿佛雷兹小组还在讨论超新星，我对艾密连涅正在琢磨同一资料、思考同一问题也一无所知。同时发表相近的理论，既非巧合，也不是相互交流的结果。当资料日趋明晰时，思路敏捷的人往往会殊途同归。