由於準確預測了「彗木相撞」事件，尤金·舒梅克在被地質學界冷落了多年以後，終於獲得了輝煌的勝利。從那以後，再也沒有人懷疑他的隕石撞擊理論了。
撰文 | 王爽
1994年7月16日，全世界的新聞媒體都不約而同地直播了一次前所未見的天文事件，那就是著名的「彗木相撞」事件。
早在1993年3月，就有3個人預言了這一事件的發生。他們是一個相當奇怪的組合：一位差點登上月球的地質學家，一位曾經痛恨理科的家庭主婦，以及一位靠天文吃飯的英國文學碩士。下面，我就來講講他們的故事。
我們先從那個地質學家講起，他叫尤金·舒梅克。
尤金·舒梅克從小就對各種各樣的礦石有濃厚的興趣，甚至還給一個寶石工匠當過學徒。1944年，16歲的尤金·舒梅克考上了加州理工學院，學習地質學。19歲，他大學畢業；20歲，他獲得碩士學位。
畢業後，尤金·舒梅克加入了美國地質調查局。地質調查局分配給他的第一個任務，是去科羅拉多州和猶他州搜尋鈾礦。幾年後，地質調查局又派他去研究火山過程，因為鈾礦經常出現在火山口的周圍。這項任務讓他跑到了亞利桑那州北部。在那裏，尤金·舒梅克遇到了一個大坑。
尤金·舒梅克
這是一個直徑約為1.2千米、深度能達到170公尺的大坑。1903年，美國采礦工程師巴林傑買下了它的所有權。巴林傑認為，這個坑是被一個含有大量鐵和鎳的巨大隕石撞出來的；他打算把這些鐵和鎳都挖出來，從而發一筆大財。
但他挖了20多年，什麽都沒有挖到。他的隕石撞擊理論也淪為了人們的笑柄。在長達半個世紀的時間裏，人們普遍認為這個大坑是一次大規模火山爆發的結果。
巴林傑隕石坑
但尤金·舒梅克不這麽看。他認為這裏的火山活動，根本不可能制造出這麽巨大的坑。為了破解其中的奧秘，他跑到了內華達州，去研究那裏的一個地下核爆破坑。尤金·舒梅克研究發現，巴林傑買下的這個大坑與核爆產生的極為相似。換句話說，它的成因是外部的劇烈沖擊，而非內部的火山噴發。據此，尤金·舒梅克推斷，這個大坑 （現在人們叫它巴林傑隕石坑） 的的確確是源於一顆巨大隕石的撞擊。
這個發現，讓尤金·舒梅克於1960年獲得了普林斯頓大學的博士學位。事實上，這個發現也開創了一門全新的學科：天文地質學。
需要說明的是，尤金·舒梅克的隕石撞擊理論並沒有得到學術界的普遍認可。很多人都認為，隕石撞擊不會產生這麽巨大的破壞力。要想說服眾人，舒梅克需要找到隕石撞擊產生巨大破壞的直接證據。為此，他把目光從地球轉向了太空。尤金·舒梅克首先想到的是月球。他認為，遍布在月球上的密密麻麻的環形山，有可能也是因隕石撞擊而形成的。
美國那時正在開展阿波羅登月計劃。尤金·舒梅克的研究吸引了NASA的濃厚興趣。事實上，NASA甚至把他列入了阿波羅登月計劃的候選太空人的名單。後來由於身體的原因，舒梅克才與月球失之交臂。不過，他還是幫助 NASA培訓了好幾批阿波羅計劃的太空人。
月球上的環形山
1969年，尤金·舒梅克回到他的母校加州理工學院任教。此時，他的興趣已經轉向了那些「隕石坑的肇事者們」，即彗星和小行星。利用帕洛馬山天文台的一個0.5公尺的施密特望遠鏡，尤金·舒梅克開始系統地搜尋那些可能會掠過地球的彗星和小行星。最開始的時候，他一直都單槍匹馬。但十年之後，他有了一個非常得力的助手，那就是他的妻子卡羅琳·舒梅克。
尤金·舒梅克在加州理工學院讀書的時候，有一個叫理察·斯佩爾曼的室友。
1950年，理察·斯佩爾曼結婚，邀請尤金·舒梅克做他的伴郎。在那場婚禮上，尤金·舒梅克遇到了新郎的妹妹卡羅琳·斯佩爾曼。
羅琳·舒梅克
卡羅琳·斯佩爾曼是一名英國文學碩士。作為一個典型的文科生，她從小就特別討厭理科，經常在上這類課程的時候睡覺。但認識了尤金·舒梅克以後，一切都變了。或許是由於愛情的力量，一個經常在理科課堂上打瞌睡的女生，竟然對枯燥的地質學產生了濃厚的興趣。
相識一年半後兩人結婚，卡羅琳·斯佩爾曼也改名為卡羅琳·舒梅克。婚後不久，她就當了一名家庭主婦。51歲的時候，她的3個孩子都離家上大學去了。由於無法忍受空巢老人的孤獨感，她決定找一份工作。所以她就去了帕洛馬山天文台，成了自己丈夫的助手。
卡羅琳·舒梅克有一個好友，叫大衛·利維；他是一個擁有英國文學碩士學位的作家，並且從小就對天文學感興趣。所以卡羅琳·舒梅克就向他發出邀請，利用閑暇時間來天文台搜尋彗星和小行星。
詭異的是，這兩個半路出家的文科生，卻成了那個年代最好的小行星獵手。卡羅琳·舒梅克一生中發現了30多顆彗星和800多顆小行星，而大衛·利維也發現了20多顆彗星和上百顆小行星。
1993年3月24日，這個三人團隊終於迎來了他們一生中最光輝的時刻。那天晚上，舒梅克夫婦和大衛·利維又像往常一樣，開始用那個0.5公尺施密特望遠鏡來搜尋彗星和小行星。這一次，他們在木星周圍發現了21塊奇怪的碎片。研究表明，這些碎片都源於同一顆彗星。在此之前，這三人已經合作發現了8顆彗星。所以這顆新彗星就被命名為了舒梅克-利維九號彗星。為什麽舒梅克-利維九號彗星會支離破碎呢？答案是，它不慎落入了木星的洛希半徑。
一個天體作用在另一個天體近端和遠端處的重力差異。正是地球的潮汐力，讓月球發生了潮汐釘選。
大衛·利維
1848年，法國天文學家愛德華·洛希發現，每個大品質的天體都存在一個特定的半徑。如果一個小天體不慎進入這個特定的半徑，大品質天體的潮汐力就會超過小天體自身的重力，從而將這個小天體撕毀。這個特定的半徑就是所謂的洛希半徑。
愛德華·洛希
事實上，洛希半徑的大小取決於兩個因素：大天體的品質和小天體的體積。大天體的品質越大，或小天體的體積越大，洛希半徑都會越大。
舉個例子。月球目前與地球大概相距38萬千米。如果這個距離減小到9500 千米，月球就會被地球的潮汐力撕碎。此後，這些月球的碎片還會繼續繞地球旋轉，直至最終撞上地球。
這正是舒梅克 - 利維九號彗星的命運。由於進入了木星的洛希半徑，它被木星的潮汐力撕成了21個碎片。這21個碎片的塊頭介於幾百米到兩千米之間。它們一字排開，就像一列擁有21個車廂的星際列車，繼續繞木星旋轉。而研究表明，用不了多久，這列星際列車就會與木星撞在一起。
舒梅克-利維九號彗星
尤金·舒梅克非常興奮。多年來他一直主張地球和月球上的大坑都是被隕石撞出來的，但由於找不到隕石撞擊天體的直接證據，他的理論一直得不到主流地質學界的認可。而現在終於有了親眼目睹行星撞擊事件的機會。但舒梅克的對頭們還是紛紛表示不屑。有人甚至宣稱，這21塊碎片，「木星不用打嗝就能全部吞下去」。
1994年7月16日，舒梅克-利維九號星際列車終於到達了它的終點站木星。隨後發生的事，讓所有的天文學家都目瞪口呆。在6天的時間裏，21個碎片先後撞上木星，然後在木星表面留下了一連串巨大的傷疤。其中威力最大的是第七個碎片，即碎片G。它在7月18日的07:33撞上了木星，從而在木星表面撞出了一個直徑超過12000千米的傷疤。換句話說，這個傷疤可以裝下整個地球。
據估算，這次撞擊釋放出的能量相當於60000億噸TNT炸藥，相當於全球核武器儲備總和的600倍。你可以想象一下，這要是撞上地球，後果會有多可怕。
木星上的隕石坑
在被地質學界冷落了多年以後，尤金·舒梅克終於獲得了輝煌的勝利。從那以後，再也沒有人懷疑他的隕石撞擊理論了。
現在人們普遍相信，木星扮演了太空吸塵機的角色，擋住了大量可能威脅地球的彗星和小行星。換句話說，它是真正意義上的地球守護神。
最後多說幾句。1997年，尤金·舒梅克在澳洲遭遇了一場車禍，不治身亡。為了紀念他，NASA於1998年1月7日發射了探勘者號月球探測器，把他的部份骨灰帶到了月球南極的一個隕石坑裏。他的骨灰就這樣與月球的土地融為一體，從而讓他成為世上唯一一個被安葬在月球上的人類。
卡羅琳·舒梅克對此感到非常開心。她曾說過：「每當我擡頭看月亮時就會想到，尤金就在那裏。」
本文經授權轉載自微信公眾號「原點閱讀」，來源：【宇宙奧德賽：漫步太陽系】，編輯：張潤昕。
特 別 提 示
1. 進入『返樸』微信公眾號底部選單「精品專欄「，可查閱不同主題系列科普文章。
2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關註公眾號，回復四位陣列成的年份+月份，如「1903」，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。
