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都是月亮惹的祸

2012-04-17 14:24 作者:曹玲来源:三联生活周刊 2012年第15期
在“泰坦尼克号”不断增加的事故原因名单上,我们或许可以添上一个新的罪魁祸首——月亮。

1912年4月10日,20世纪初最大、最豪华的远洋客轮“泰坦尼克号”由英国南安普顿驶往美国纽约市,这次处女航成为航海史上最大的灾难。4月15日凌晨,“泰坦尼克号”在加拿大纽芬兰岛附近的北大西洋上因为和冰山相撞而沉没,导致至少1523人遇难。

100年来,关于“泰坦尼克号”沉没的原因众说纷纭,存在多种不同的说法。但是在盖棺定论之前,人们可以提出各种解释沉船之谜的设想。近日,美国得克萨斯州大学物理学专家唐纳德·奥尔森(Donald Olson)在最新一期美国天文学杂志《天空和望远镜》上披露,导致“泰坦尼克号”沉没悲剧的“罪魁祸首”可能是天上的月亮。

都是月亮惹的祸

1912年4月10日,停靠在南安普敦港口的“泰坦尼克号”即将启航

“泰坦尼克号”二副查尔斯·莱特尔获救后面对英国调查团的询问时,曾解释客轮沉没当晚没有月亮。幸存乘客劳伦斯·比斯利在他的著作《“泰坦尼克号”沉没记》中称,当晚夜空中并没有月亮,只有群星闪烁。如果当晚月光皎洁,或许“泰坦尼克号”上的观望哨就可能会及时发现冰山,从而避免致命的碰撞。

不过这并不是奥尔森想说的。他一向喜欢把专业天文学和自己的爱好结合起来,通过各种天文工具——图表、年历、复杂的计算和电脑程序绘制出过去的天空,从而解决文学、历史和艺术上的疑问。为此,人们称他为“法医天文学家”。

比如,他曾好奇于美国诗人惠特曼在《自我之歌》一诗中描述的“奇异、巨大、炫目而晶莹”的流星行列。经过研究,他指出这种流星阵列非常罕见,当流星迅速掠过地球,在地球大气层中燃烧,然后进入星际空间,而非掉落到地球上时才能出现这一景观,历史上记载的这种现象只有3次。

为了揭开画家爱德华·蒙克的杰作《呐喊》中“为何天空是血红色”的这一谜团,他详细研究了蒙克的大量笔记,以及奥斯陆城市博物馆保存的有关尘埃的资料,由此断定蒙克在奥斯陆附近进行创作时,因为印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,使得奥斯陆周边的天空每天傍晚都会出现惊人的红色,就像蒙克自己描述的那样:“云朵就像鲜血和火舌。”

都是月亮惹的祸

 唐纳德·奥尔森

他还曾听从历史学教授的建议,研究过美国军事史上糟糕的一次登陆战——“二战”期间在太平洋战场上的塔拉瓦岛登陆战。1943年秋天,日军控制了西太平洋岛国基里巴斯的塔拉瓦岛,美国海军突击队经过详细计划准备登陆该岛。但当他们到达时,原以为会出现的潮水并没有袭来,登陆艇纷纷在离海岸600米远的一个珊瑚礁上搁浅了,突击队员不得不冒着枪林弹雨在水中跋涉。尽管他们赢得了最终的胜利,但有超过1000人在那次登陆中死亡。奥尔森经过研究发现,月亮那天处于离地球最远的位置,这种极端的条件意味着月亮对珊瑚礁附近潮水的牵引力非常弱。为此,他说这不是任何人的错,当时根本不可能做出像他那样的计算。

“许多原因促成了‘泰坦尼克号’的命运。当然,冰山受到了指责,但是在那个平静的夜晚,冰山的确难以被发现。”奥尔森说。船长爱德华·史密斯下令全速行驶,希望提前一天到达纽约,再次登上头版头条,因而忽视了其他船只发出的冰山警告。当冰山逼近时,船员显得惊慌失措,他们试图掉转船头,但是因为缺少足够的动力,无法让船转动得更快,只能眼睁睁地看着船身撞向冰山,把转动中划过的每一个水密隔舱都划破,导致了“泰坦尼克号”的最终沉没。

事后,著名的冰山学家、加拿大纽芬兰纪念大学冰山和船舶工程教授克劳德·达雷曾称,这样做还不如不调转船头,让“泰坦尼克号”和冰山迎头相撞,这样即便船头被撞碎,乘客被撞翻在地上,瓷器纷纷摔破,但是对整艘船能起到缓冲作用,并不会导致船只沉没。如果船员能重新密封好破裂的船首舱,就可以继续原来的航程,所有乘客均能活着回家。

所以,奥尔森说:“我并不是说全是月亮的错,但是天文学家能够帮助回答一个基本问题:为什么当年北大西洋海域有那么多冰山?”

让我们学习一下冰山的基本知识。冰山原来是冰川或者冰架的一部分。冰川由积雪经过数千年累积而成,一层层新雪紧压在原有的雪层上,当积雪变厚,达到六七十米深时,下部的压力会变得很大,于是下面的雪就变成冰川冰。冰川冰最初是乳白色的,经过漫长的岁月会变得更加致密坚硬,里面的气泡逐渐减少,慢慢变成晶莹透彻,像是蓝色水晶一样的老冰川冰。尽管被冻结,冰川在重力作用下,仍然能够缓慢地或者流动,当一个冰川到达海洋,一部分往往会脱落或者崩解。这些巨大的像山一样的冰块,被我们称作冰山。

如今,科学家甚至做出可以预测崩解会在何时发生。美国宾夕法尼亚大学冰河学家理查德·艾黎(Richard Alley)2008年在《科学》杂志发表文章称,冰架的崩裂速度主要是由冰架从大陆向外扩展的速度所决定的,可以用扩散的速度乘以宽度,再乘以厚度,最后加上一个常数得出结论,其中较窄的冰架比较宽的冰架崩裂的速度会更慢。尽管这个数学模型没有考虑到几个变量——几何形状、材质特性、波浪和潮汐力,但它仍是一个有用的模型。

但是,这一切关月亮什么事?“月球和地球的距离影响了潮汐的大小,潮汐的大小影响了冰川的产生。”奥尔森说。具体而言,月球的轨道稍呈椭圆形,它每个月都会在距离地球稍远和稍近之间摆动,但是最远点和最近点之间每月有稍许的差别。天文学家经过精确计算发现,1912年1月4日,月球距地球的近地点距离只有35.6375万公里,比平常少了1.3万多公里。而历史上比1912年1月4日月球近地点更近的现象,往前推测只发生在公元796年,大约是35.6366万公里;往后推测将发生在2257年,大约是35.6371万公里。这意味着从796年到2257年,1912年1月4日月球距离地球的距离是这1400年中间最小的。

而月亮距离地球的远近对潮汐有明显的影响,近地点的潮比远地点的潮大37%左右。如果地球、月亮和太阳几乎出现在同一个平面上时,太阳和月球的引潮力你推我拉,则会引起更大的涨潮和落潮,被称为春潮,虽然它并非一定在春天出现。我们已经知道1912年1月4日,月亮距地球非常近,但更为糟糕的是,当年1月3日,也大约是每年地球和太阳之间距离达到最小值的时候。这两种天文现象叠加,引发了比往年更大的大潮。

这个假设最先由加拿大纽芬兰纪念大学已故的海洋学家福格斯·沃德(Fergus J. Wood)提出。他于1995年在《海岸研究杂志》发表文章,却没有引起足够的重视。当时沃德称,由于1912年1月4日异常起伏的巨大海洋潮汐,导致名叫Jakobshaven的冰川上的冰块不断崩解,落入格陵兰的迪斯库海湾,随着海洋潮流急速行驶。撞上“泰坦尼克号”的那座冰山,很可能就是这时候形成的。

不过,很多人质疑这种说法。美国芝加哥阿德勒天文馆天文学家盖泽·格约克(Geza Gyuk)认为月亮近地点对地球冰山的形成影响不大。月亮在1912年1月4日,只比月亮平均近地点近6200公里,这个差异对潮汐的影响只有5%。还有科学家认为,冰山在海洋中的漂流速度很慢,从格陵兰岛迪斯科湾到北大西洋“泰坦尼克号”船难地点约有3000公里,按正常速度,一块冰山从格陵兰岛海湾漂流到出事地点应该要5个半月时间,如果撞上“泰坦尼克号”的冰山是当年1月4日因为异常海潮的冲击影响而从格陵兰冰川上脱落的,那么它的航行速度未免过快了一点。

对于格约克的质疑奥尔森并没有反驳。他说:“试想你把一艘皮划艇在大潮时推离海岸,然后它遇到第一次搁浅,接下来再一次让它浮起并不需要大太多的潮。或许稍微大一点的潮水就把搁浅冰山带入了强大的洋流。有很多证据表明,1912年春天,北大西洋的船只航线上大约出现了300座冰山,这在50年中是前所未有的。”

“通常当冰山漂移出格陵兰的时候,它们会在纽芬兰岛海岸的浅水中搁浅,因此冰山要花上几年的时间才能融化到足以再次浮起,继续它们向南的旅行。”奥尔森说。然而,1912年冬天的大潮,把很多原本应该在纽芬兰岛海岸搁浅很久的冰川赶了出去,让它们有足够的时间到达船舶航线。“我们不知道阻拦‘泰坦尼克号’的冰川1912年的确切位置,没有人知道这个,但我们的解释是一个可行的方案,在科学上是合理的。”奥尔森说。

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