Eugene_Shoemaker

葬在月球上的人

葬在月球上的人

葬在月球上的人

今天有兩則值得注意的科學新聞,一是台北時間 9 月 27 日早上 7 點 14 分,美國航太總署 NASA「雙小行星轉向測試」(Double Asteroid Redirection Test,簡稱 DART) 的探測器撞上小行星戴摩佛斯 (Dimorphos),試圖讓它改變軌道,撞向另一顆較大的小行星迪迪摩斯 (Didymos),以測試藉此防衛地球免受小行星撞擊的可行性。

由於約莫一部車大小的探測器比直徑 110 公尺的戴摩佛斯小非常多,猶如「高爾夫球車衝撞金字塔」,但科學家希望在時速 2 萬 2 千公里的高速撞擊下,動量足以稍微改變戴摩佛斯的方向,即使只有 1 %,幾個月後便能在重力的吸引下,朝迪迪摩斯而去。不過不用緊張最後會不會成功,畢竟這兩顆小行星對地球都沒有威脅,這純粹是測試這個方法能否奏效。

以探測器撞擊小行星的 DART 計劃。
圖片來源:NASA

另一則新聞提到今天是「木星衝」,是一年之中木星離地球最近,看起來也最大、最亮的日子。特別的是,這次是自 1963 年 10 月以來最接近地球的一次,不但肉眼可輕易看見,而且用小型望遠鏡就能看到木星表面較明顯的條紋。

這兩則新聞看似彼此無關,但回顧歷史,會發現都和一位天文學家有關,那就是人類至今唯一葬於月球上的舒梅克 (Eugene Shoemaker)。

舒梅克於 1928 年在洛杉磯出生,自小就喜愛研究各種礦石。他的學業成績優異,16 歲就進入加州理工學院就讀,1948 年大學畢業後繼續讀研究所,專門研究前寒武紀(從地球形成至五億四千萬年前)的變質岩,隔年取得碩士學位後,他又到普林斯頓大學攻讀博士。

在攻讀博士期間,舒梅克同時接受「美國地質調查局」的委託,在猶他州和科羅拉多州找尋鈾礦。由於研究顯示鈾礦常常出現在古老的火山口附近,舒梅克後來便到亞利桑那州北部的巴林傑隕石坑 (Barringer Crater,又稱 Meteor Crater) 進行調查。

巴林傑 (Daniel Barringer) 就是發現隕石坑的人,他於 1891 年發現時,推測這巨坑(直徑約 1.2 公里)是隕石撞擊所造成,但美國地質調查局的首席地質學家勘查後,認定是火山爆發的遺址,自此就一直被公認為火山口。這個超過半世紀的錯誤認知,直到舒梅克前來調查後才被扭轉。

位於亞利桑那州北部的巴林傑隕石坑。圖片來源:Wikipedia

舒梅克的組員包括美國地質調查局的人,其中有二次大戰後才來美國的趙景德,他原本是教美軍中文,後來拿到芝加哥大學的地質學博士後,便到美國地質調查局上班。1960 年,他在隕石坑附近找到一種特殊的石英,他和舒梅克一起研究後,確認這是只有在高溫與極高壓力下才能形成的柯石英 (coesite),證實巴林傑隕石坑並非火山口,而是天外隕石撞擊而成;舒梅克也憑此論文拿到博士學位。

第二年舒梅克便受邀參與遊騎兵計畫,透過無人探測器所拍攝的影片,研究月球表面的坑洞,好為阿波羅計畫尋找登陸地點。舒梅克原本因為地質學的專長,被納入登陸月球的太空人候選名單中,無奈 1963 年診斷出患有腎上腺機能不全的「艾迪森氏症」,而遭除名。儘管未能圓夢,他仍繼續在隕石坑幫忙訓練太空人。

月球上的坑洞數量之多,讓舒梅克推斷地球上應該也有相當多隕石坑,只是尚未被發現,而且這意謂著未來恐怕也會有小行星撞擊地球,危及人類存亡。於是他1969 年回到加州理工學院任教後,開始發起計劃性地尋找運行軌道靠近地球的小行星,好未雨綢繆,也為搜尋近地天體及防衛計劃揭開序幕。

1993 年,舒梅克夫婦和加拿大業餘天文學家李維 (David H. Levy) 一起發現一顆奇特的彗星,竟不是繞著太陽公轉,而是繞著木星轉。這顆以他們姓氏命名的「舒梅克-李維九號彗星 」(Shoemaker-Levy 9, 簡稱 SL9) 其實已經被木星的引力撕裂成許多碎塊,但也因此反射陽光的截面積變大,才能在底片上留下影像。

天文學家計算 SL9 的軌道後,發現它們正朝木星飛奔而去。由於過去還不曾目睹太陽系內的天體撞擊事件,因此各界莫不期待此一千載難逢的天文奇景。不過計算結果顯示撞擊點位於木星背對地球那一面,無法從地面直接觀測,只能透過太空望遠鏡記錄撞擊過程。

從 1994 年 7 月 16 日開始,SL9 的碎塊在六天之內陸陸續續撞上木星,在縮時攝影的呈現下,猶如燦爛的煙火秀。由於撞擊速度高達時速 21 萬 8 千公里,木星表面出現比大紅斑更明顯的「疤痕」,持續數個月之久。如此震撼的畫面凸顯了木星做為「太空吸塵器」的角色,不知已為地球擋下多少彗星或小行星,同時也令人更能想像六千五百萬年前造成恐龍滅絕的慘烈景象。

右下方即 SL9 彗星撞擊木星所產生的「疤痕」。圖片來源:Wikipedia

舒梅克因為 SL9 彗星更為世人所知,但他不幸於 1997 年到澳洲調查隕石坑時,發生車禍而身故,享年 69 歲。為了紀念他的貢獻,並彌補他當年無法踏上月球的遺憾,NASA 讓他的部分骨灰隨著 1998 年發射的月球探測器升空;探測器完成任務後於 1999 年 7 月 31 日墜毀於月球的南極點附近,舒梅克成為第一位、也是目前唯一葬於月球的人。

裝著舒梅克骨灰的容器除了刻有他的姓名與在世日期,還有他所發現的最後一顆彗星以及巴林傑隕石坑的圖。此外,還刻了摘自莎士比亞劇作《羅密歐與茱麗葉》中的詩句:

“And, when he shall die

Take him and cut him out in little stars

And he will make the face of heaven so fine

That all the world will be in love with night

And pay no worship to the garish sun.”

「然後,當他死去的時候

帶走他,把他切碎成小星星

他會讓天堂的容顏如此美好

全世界從此都會愛上夜晚

不再崇拜耀眼的太陽。」

參考資料:

  1. NASA’s DART Mission Hits Asteroid in First-Ever Planetary Defense Test | NASA
  2. Eugene Merle Shoemaker – Wikipedia
  3. Comet Shoemaker–Levy 9 – Wikipedia
  4. Eugene Shoemaker (1928-1997) (nasa.gov)
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