所謂隕石是一塊小游星或者石質的彗星碎片從太空中墜落而
下。在一九五０年代大學或研究所時，我學到極為零碎片斷有關隕石
的事情。它們的領域經常祇是極少一部份的侷限範圍。然而，對隕石
學家與太空化學家而言，這些外來的岩石卻對於初始的太陽系提供了
獨特的一瞥。
關於隕石的研究主要根據很少的標本在撞擊地球不久之後很快
被發現研究，以免被風化變質。通常直徑幾英吋或者大到幾英呎，這
些標本常是在農田中意外的被發覺到。大部份它們體積太小無法造成
顯著的撞擊隕石坑。迄今所知道最大的隕石，仍然在Namibia原地，
估算重達六十六公噸，而最大的展石隕石則是陳列在紐約市的海頓天
文館中大約三十四公頓。
我在學校時候所學得的教科書上內容大略指出在太陽系早期形
成過程中，大型物質的撞擊是很普遍而且對地球及其它星球形成發展
有極重要的貢獻。但是書中指出，類似的撞擊在地球現今表面形成之
前就停止了。它停止的原因在於從早期太陽系遺留下來的碎片之源已
經耗盡了。在月球表面及火星上這種坑洞仍然隨處可見，那是源於早
期的撞擊痕跡，但是在地球上的則因為侵蝕作用而被抹去消失。在地
球上所發現的小型隕石坑僅僅是殘餘碎片的些許遺痕而已。故事就是
如此陳述。就如同許多事情我們認為真正知道了一樣，這個故事實際
上僅有一部份是正確的。
最大的錯誤點在於我們未能認識到大型的天外之物在早期撞擊
之後仍然持續墜落地球。其中最為人熟知的就是美國亞利桑那州的隕
石坑，也稱為Barringer坑。這個隕石坑在一九五０年代的教科書中
曾約略提及到。關於它的形成以及它一些地球上圖形構造被宣稱為撞
擊所致者，都引起了經年的爭辯不休。如果去重讀五十年代的科學報
導，我們得到的印象是地質學家們並不想正視這些現今的隕石坑洞。
大部份的地質學者過去堅信隕石坑是經由火山爆發所造成的，即令這
個地區充滿了含鐵─鎳合金的金屬碎片。
到1960-1970年代期間，因為幾個重要的發現而整個事情為之改
觀：（1）兩種型式的石英礦物──超石英與單斜石英──被發覺，
是經由大歸模撞擊作用的高壓所產生的指示礦物；（2）經由衛星影
像顯示地球上的構造極像隕石坑，因而以前的推測（火山口，侵蝕的
結果等）都逐漸消逝淡化了；（3）經由阿波羅太空人攜帶回來的月
球岩石經定年結果顯示隕石坑較早期撞擊在時間上要晚的多；以及
（4）根據天文觀測結果在近地球的太空中仍然有許多大型的物體其
軌道和地球軌道重疊──換言之，這些星體有可能和地球互相撞擊。
有了這些線索的鼓舞，地質學家開始在全球尋找隕石坑的分
佈。到今天為止超過了一百個隕石坑已被證實了。事實上，亞利桑那
州的隕石坑已被降級或為次要的角色，是一個個較小型的（僅直徑
1.2公里），而且是較為年輕的（大約五萬年前）。
然而，大部份的古生物學者以及許多地質學者並沒有認識到關
於隕石坑的新研究結果，他們也全然無知於舊的關於早期撞擊看法已
經被推翻掉而不存在了。這就是當一九八０年Alvarez的論文提出了
隕石撞擊造成白堊紀／第三紀大滅絕之因時，引起了喧然大波的不信
任與質疑。那就好像是提出了恐龍被來自太空艙中小綠人射殺一樣，
令他們覺得不可思議。
◎形成隕石坑的頻率
現今的論點大略是認為雖然確實具有早期階段性的綿密隕石撞
擊現象。接續明顯的式微，然而撞擊仍然以相當的頻率持續至今。甚
而有證據顯示了這個頻率在過去六億年間反而增加了。
最新的估算撞擊頻率如表所示，這個數字來自美國地質調查所
的Eugene Shoemaker的研究報告，他對隕石撞擊方面的研究貢獻良
多，同時對有關於穿越地球軌道的彗星以天文望眼鏡去找尋也有很大
貢獻。這個估算是陳現出在某一特定大小的隕石坑造成所需要平均的
時程（即，等待時程）。這包括了坑洞經由小游星（占70﹪）以及
經由彗星（30﹪）所造成的。隕石坑洞的大小可以大略推估出撞擊
物體本身的體積大小。根據其速率，撞擊角度，及其它因素，一個一
公里直徑的物體能造成一個10-20公里直徑的坑洞；一個10公里直徑
的物體能造成150公里直徑的坑洞。注意在表中略去了最小型的一些
坑洞，像是亞利桑那州的隕石坑──雖然它再一次出現於電視與影像
中令人印像極為深刻。這個隕石坑大概是由一個相當於足球場大小的
物體撞擊而成。就如同我曾經討論過的許多自然界現象一樣，隕石分
佈呈相當不對稱歪曲的分佈曲線：許多小型坑，很少數大型的坑。
（隕石坑直徑） （平均時程）
＞10公里 11萬年
＞20公里 40萬年
＞30公里 120萬年
＞50公里 1250萬年
＞100公里 5000萬年
＞150公里 1億年
針對於滅絕的問題，我們必須知道Shoemaker的估算倒底有多
準確，並且要瞭解撞擊是否具有足夠的摧毀能力來導致生物種的滅
絕。Shoemaker曾經說明了這個估算的不確定因素在於：至少上下
差距為兩倍範圍內。這意味著如果估算的平均時程在11萬年的撞
擊，造成了10公里直徑（或更大）的隕石坑或許因為誤差可能時程
介於五萬五千年到二十二萬年之間──也就是可能為預測值的一半
或者二倍的時程。這個不準確範圍老實說很大，但終究讓我們趨進了
目標。這個不準度知道相當詳細，因為它分別單獨的從地球上隕石
坑，月球上隕石坑及宇宙間研究而推論，以及來自同時期對彗星及小
游星的觀察所得。
假若Shoemaker的估算偏離了，它可能是落在較低的曲線一
方，因為新的隕石坑仍然持續被發現，以及新的彗星持續被觀察到。
更進一步而言，在地球上撞擊的構造幾乎肯定是低估了，肇因於石油
公司的政策。許多隕石坑是被較年輕的沉積物所掩蓋住，而在其週邊
的破碎岩層往往是聚積油氣的最佳場所。石油公司最近重視到這些地
下的隕石坑之價值，而不願意將其正確位置公諸於世。幸運的這並非
全球性策略。幾年前，石油公司在開採Nova Scotia（加拿大東南部
半島）大陸棚時，發現了並公佈了關於埋藏的隕石坑資訊，對滅絕問
題助益良多：一個直徑45公里的Montagnais隕石坑。加拿大法律規
定需要公佈這類訊息資料。
◎毀滅的大力
在這裡，當今的觀察無助於任何的解說。我們沒有經歷過，也
沒有在文字紀錄中存在過任何撞擊的事件接近於Shoemaker表中最
小的撞擊。我們紀錄中曾有過的是Tunguska事件。這是發生在一九
０八年西伯利亞地區無人煙的荒野；雖然沒有任何坑洞遺留下，但是
超過上千平方英里的森林被撞擊波所擊倒。墜落的物體，顯然在大氣
層中爆炸毀滅。所釋放出的能量推估相當於一千二百萬噸的黃色炸藥
（TNT）威力，約略等於相當大型的氫彈威力。這個事件被350英里
外的橫越西伯利亞快速火車的旅客所觀察並聽到爆炸巨響，但是直到
好幾年後才進入該區進行研究。
估算隕石毀滅大力幾乎是根據理論推算而以電腦模擬的結果。
對一個一公里直徑的物體（十個足球場大小），估算的釋放能量足夠
驚人，超過所有現存原子彈同時爆炸的好幾倍威力。Luis Alvarez估
算一個10公里直徑物體的撞擊：大約是一億個百萬噸（megatons）
的黃色炸藥（TNT）威力。即使這個數字太高，其毀滅大力遠超出想
像之外。
對大型撞擊的預期影響包括了：撞擊震波、海嘯（潮汐波）、
酸雨、森林火災、經由大氣灰塵造成的黑暗，以及全球變熱或全球變
冷。對溫度的不確定跟植於我們忽略了是否充滿灰燼的大氣層將會造
成全球溫度暖化（由於吸收熱能）或者嚴寒（由於遮避陽光所致）。
除了這些一般性的揣測，我們對環境效應的知識極其貧乏。沒
有任何撞擊的經歷，我們最佳的推測源於化石的紀錄。若有了定年極
準確的撞擊，在那一種棲息環境的何種生物種會遭致滅絕？假若這種
趨向可行的話，這又是另外一例指出過去現今（以及未來）的一個指
引。
◎Alvarez與白堊紀／第三紀滅絕事件
關於去逝的諾貝爾物理學獎得主Luis Alvarez和他的地質學家
兒子Walter，與兩位化學家Frank Asaro及Helen Michel如何對白堊
紀／第三紀大滅絕事件從事研究的故事已經講了好幾次。讀者欲瞭解
整個全貌應該閱讀美國地理雜誌（一九八九年六月號），或者任何討
論這個議題的幾本專著──包括我自己撰寫的一本〝復仇女神事件
（1986）〞。這裡僅簡述內容。
Alvarez研究團隊在岩石介於白堊紀／第三紀地層中，包括於義
大利、丹麥、紐西蘭等地發覺到高度富集的含銥元素。在某些隕石中
銥元素非常普遍，但是在地殼表片卻非常稀少。因此，Alvarez小組
很合理的推論在白堊紀／第三紀界限的沉積物是由小游星或者石質
彗星碰撞的殘痕所形成的。銥是如此富集，因此這個墜落撞擊的物體
（通常稱為天體火球）其體積必然直徑超出10公里。因為其與大滅
絕的時間性一致，他們歸究生物種的獵殺主要是因為光合作用中斷所
致，這在海洋中與陸地上同時是因為碎屑灰燼的雲層所造成的。
對Alvarez論文震撼性的反應，加速了非常多的嶄新研究，使得
我們較以往知道更多有關白堊紀／第三紀界限與大滅絕方面的知
識。銥元素的富集同時在全球白堊紀／第三紀界限的岩石中陸續記錄
到。更重要的是，新的撞擊指示也被發覺了──重擊而變質的礦物群
以及同位素的異常訊號。同時一種超石英礦物是指示超高壓力造成
的，也被發覺到了。因此，銥元素現在僅僅是在白堊紀／第三紀界限
撞擊諸多證據中一個（甚而不是最佳的）指示。
對白堊紀／第三紀撞擊的案例，如果能證實找出預測大小與準
確年代的隕石坑，將會大有助益。對大部份地質學者而言，這是極困
難的，因為地球大部份表面覆以海洋，而隕石坑難以確認，同時因為
大部份白堊紀的海洋因為板塊漂移碰撞作用，隱沒而被消毀了。然
而，大部份的古生物學者要一個隕石坑──一個冒煙槍口的證據──
直到找到為止，否則Avarez的概念將仍然是意見紛雜。
關於隱而未現隕石坑的困擾或許頻臨解決的邊緣。當我在一九
九０年六月撰寫這章時。科學家們集中心力在加勒比海地區。提出了
兩篇論文。一個調查了在墨西哥Yucatan地下的可能隕石坑，另外一
個則是描述在海地的一處岩層，認為其沉積物特性是緊接續在一個巨
大撞擊之後造成的。同時在〝科學〞期刊上，Richard Kerr簡述到：
〝一個可信服的撞擊點可能對造成白堊紀末期大滅絕事件源於地球
與小游星碰撞提出圓滿的解答〞。接著他提到〝對大部份介入的科學
團隊而言，都提出了足夠完整的證據〞。Kerr的評論給我們強烈的印
象認為整個事件要為之改觀了。或許在未來幾個月之內，很難再找到
任何人會懷疑任何撞擊滅絕的關聯性了。這同樣事情在一九六０年代
欲接受板塊構造理論與大陸漂移理論時也同樣發生過。
◎滅絕的週期性與復仇神
在許多人心目中，隕石的撞地而來是造成白堊紀／第三紀滅絕
事件原因，同時還遷連到另外一個困擾──宣稱所謂主要大滅絕事件
存在26百萬年的週期性。但是這兩個主張是彼此獨立不相關聯的。
在一九八四年，Jack Spekoski和我發表了一篇短文呈現在過去
二億五千萬年以來（中生代以後）主要滅絕的統計學分析，而導致一
項結論，它們的時程差距很像鏡擺一樣準確──每隔大約二千六百萬
年（26Ma）發生一次。這並非嶄新的概念；事實上，我們僅僅是證
實了在七年前A.G. Fischer與Michael Arthur（那時均為普林斯頓大
學教授）所提出的同樣結論。Jack和我那時並沒有對此一週期性提
出機制的原因，但是我們曾經認為那或許源於外太空的原因所致。
幾位天文學者在接受了我們的結論之後，提出了太陽系或者宇
宙機制來解釋地球上的週期性。其中最廣為人們所重視的是關於我們
的太陽系具有一小的伴星，那是在26百萬年之週期的一個軌道之
上，但非常接近我們太陽系時，將攜帶來彗星雨降到地球之上。這個
伴星有各式各樣的名字，其中最廣為人所熟知的就是稱為復仇女神
（Nemesis）。
有許多的研究與媒體的宣稱這種週期性以及天文學上的解釋。
下面是最近發展的簡短總結：（1）滅絕的資料重新分析，包括了數
十位的統計學家、地質學家、古生物學家及天文學家。其結果非常分
歧：大約半數支持了26百萬年的週期性（少許修正其時程），而有
半數無法找到任何週期性的有力證據；（2）大部份天文學家不接受
伴星之說（即復仇女神），及其它任何週期性機制之說。復仇女神概
念難以成立是因為電腦模擬顯示了一個小的伴星在大軌道中運行將
極不穩定──太容易受到鄰近其它星球影響雖然經過天文望遠鏡艱
苦的追尋〝復仇女神〞仍然沒有被證實。
我個人的看法是週期性仍然從在的，至少在過去二千五百萬年
間足以描述及其滅絕的歷程──雖然它缺少可信服的機制來解釋。這
種爭辯逐漸消寂，因為大部份科學家涉及這個議題者，認為從滅絕的
數據並沒有顯示其週期性。但是這個議題仍然在案頭，等代著新的數
據或者新的方法來審視舊的數據。
幸運的是週期性本身對這本書並非至關緊要。從演化的角度而
言，不論滅絕事件發生是有週期性或者不具週期性並不影響大局。根
據平均介於事件之間的等待時程，所推演的獵殺曲線，實際上與其週
期性獨立無關。
