人们很久以来就知道，艾奥瓦州曼森下面的泥土有点儿怪。1912年，有个为该镇寻找水源而打井的人报告说，他掘出来许多奇形怪状的岩石——后来在一份官方报告中是这样描述的：“熔化的脉石里混杂着晶状的角砾岩屑”，“喷出物的结盖翻了个身”。那些水也很怪，它几乎是雨水般的软水。天然的软水以前在艾奥瓦州从来没有发现过。
虽然曼森的岩石很古怪，水很柔软，但直到41年以后艾奥瓦大学才派了一个小组来到那个社区。当时和现在一样，曼森只是该州西北部一个大约两万人口的小镇。1953年，打了一系列实验性的钻孔以后，该大学的地质学家一致认为，这地方确实有点反常，但把变了形的岩石归因于古代的一次火山活动。这与当时的认识是一致的，但作为一个地质结论，那就大错特错了。
曼森的地质创伤，不是地球的内因造成的，而是来自至少1．6亿公里以外。在遥远遥远的过去的某个时刻，当曼森还位于某个浅海之滨的时候，一块大约2．5公里宽、100亿吨重、也许以声速200倍的速度飞行的岩石，穿过大气，砰地砸进地球，其猛烈和突然的程度几乎是无法想像的。如今曼森所在的地方，霎时间变成了一个近5公里深、30多公里宽的大坑。今天，灰岩为艾奥瓦州的其他地方提供硬质矿泉水；而这里的灰岩却被砸得一干二净，由受到猛烈震动的基底岩石取而代之。正是这种岩石，1912年令那位钻井工人感到迷惑不解。
曼森撞击事件，是美国本土发生过的最大的事件。绝对没错儿。它留下的坑是如此之大，要是你站在一处边缘，天气好的时候刚好看得见对面。它会使大峡谷相形见绌。对于爱好奇观的人来说很不幸的是，250万年前滑过的冰盾已经以大量的冰碛把曼森大坑完全填平，接着又把它磨得十分光滑，因此今天曼森以及周围几公里的景色平整得像个桌面。当然，这正是谁也没有听说过曼森大坑的原因。
在曼森图书馆，他们会很高兴给你看一批收藏的报纸文章和一箱子取自1991—1992年钻探工程的岩心样品——更确切地说，他们肯定会连忙把它们取出来，但是，你非得向他们要来看。没有永久性的东西陈列在外面，镇上也没有修建任何历史标志物。
对大多数曼森人来说，发生过的最大事件是1979年的一场龙卷风。那风席卷主街，把商业区刮得七零八落。周围地势平坦有个好处，危险在老远的地方你就看得见。实际上，整个镇上的人都来到主街的一头，有半个小时光景一直望着龙卷风朝他们袭来，希望它会改变方向。但是没有。接着，他们小心行事，四散逃跑。天哪，有四个人跑得不够快，结果丢了性命。如今，每年6月，曼森人都要举行为期1周的“大坑节”。这项活动是有人为了让大家忘却那个不愉快的周年纪念日而想出来的，它其实跟那个大坑毫无关系。谁也没有想出个办法来利用那个已经看不见的撞击现场。
“偶尔有人过来，问在哪里能看见那个大坑。我们不得不告诉他们，没有什么可看的，”友好的镇图书馆员安娜·施拉普科尔说，“他们听了有点失望，就走开了。”然而，大多数人，包括艾奥瓦人，从来没有听说过曼森大坑。连地质学家也觉得它不大值得一提。但是，到了20世纪80年代，曼森一时之间成了全球地质界最激动人心的场所。
故事始于20世纪50年代之初。当时，有一位名叫尤金·苏梅克的年轻有为的地质学家对亚利桑那州的陨石坑作了一次考察。今天，陨石坑是地球上最著名的撞击现场，也是个很热门的旅游胜地。然而，在那个年代，那里没有多少游客，陨石坑仍然经常被称做巴林杰坑，以有钱的采矿工程师丹尼尔·M．巴林杰的名字命名。1903年，巴林杰出资买下了它的所有权。他认为，大坑是由一块1000万吨重的陨石造成的，里面含有大量铁和镍。他信心十足地指望，他要把铁和镍掘出来，从而发一笔大财。他不知道，在撞击的那一刻，陨石会连同里面所含的一切通通化成蒸气。在随后的26年里，他挖了许多坑道，结果一无所获，倒是浪费了一大笔钱。
按照今天的标准，20世纪初对大坑的研究起码可以说是比较简单。最初的主要研究人员是哥伦比亚大学的G．K．吉尔伯特，他通过向几锅燕麦粥里投掷弹子的办法来模仿撞击的作用。（出于我也说不清的理由，这些实验不是在哥伦比亚大学的实验室里做的，而是在旅馆房间里做的。）不知怎的，吉尔伯特从中得出结论，认为月球上的坑确实是由撞击形成的——这种说法本身在当时就有点激进，而地球上的坑不是。大多数科学家连这一点都拒不赞同。他们认为，月球上的坑表明了古代的火山活动，仅此而已。一般来说，地球上仅有的几个明显的坑（大多数已经被侵蚀干净）要么被归于别的原因，要么被视为罕见现象。
到苏梅克前来考察的时候，人们普遍认为陨石坑是由一次地下蒸气喷发形成的。苏梅克对地下蒸气喷发的事儿一无所知——他也无法知道：这种事儿并不存在——但是，他对爆炸地区的事儿知道得很多。大学毕业之后，他的第一项工作就是考察内华达州的尤卡弗莱兹核试验场的爆炸地区。他得出了与此前巴林杰得出的同样结论，陨石坑毫无火山活动的迹象，倒是有大量别的东西——主要是古怪而细微的硅石和磁铁矿石——表明撞击来自太空。他产生了极大兴趣，开始在业余时间研究这个问题。
苏梅克起初与同事埃莉诺·赫林合作，后来又与他的妻子卡罗琳和助手戴维·列维合作，开始对太阳内部作系统研究。他们每个月花一周时间在加利福尼亚州的帕洛马天文台，寻找运行路线穿越地球轨道的物体，主要是小行星。
“刚开始的时候，在整个天文观察过程中只发现了10来个这种东西，”几年后苏梅克在一次电视采访中回忆说，“20世纪的天文学家基本上放弃了对太阳系的研究，”他接着说，“他们把注意力转向了恒星，转向了星系。”
苏梅克和他的同事们发现的是，外层空间存在着比想像的还要多——多得多——的危险。
许多人都知道，小行星是岩质物体，散落在火星和木星之间，在一片狭长空间里运行。在插图里，它们看上去总是挤作一团；实际上，太阳系是个很宽敞的地方，普通的小行星离它最近的邻居大约有150万公里之远。谁也说不清大概有多少颗小行星在太空里打滚，但据认为这个数字很可能不少于10亿颗。人们推测，小行星本来可以成为行星，但由于木星的引力很不稳定，使得它们无法——现在依然无法——结合在一起，因此它们的目的从未实现过。
第一次发现小行星是在19世纪初。第一颗小行星是一位名叫朱塞比皮亚齐的西西里岛人在该世纪的第一天发现的——它们被看成行星。头两颗小行星被命名为谷神星和智神星。经过天文学家威廉·赫歇耳凭着灵感的多次演绎，认定它们远没有行星大，而是要小得多。他把它们称为小行星——拉丁语的意思是“像星”——这有点儿不幸，因为小行星压根儿不是星。现在它们有时被比较准确地称做类星体。
19世纪初，寻找小行星成了一项很热门的活动。到该世纪末，已知的小行星多达1000颗左右。问题是谁也没有对它们进行系统的记录。到20世纪初，往往分不清哪颗小行星是刚刚出现的，哪颗小行星只是以前发现过而后来又消失了的。而且，到那个时候，天文物理学已经发展到那种程度，很少有天文学家愿意把自己的时间用来研究岩质类星体这类普通的玩意儿。只有几个人对太阳系还有点兴趣，其中引人注目的有荷兰出生的天文学家赫拉德·柯伊伯，柯伊伯彗星带就是以他的名字命名的。多亏他在得克萨斯州麦克唐纳天文台的工作，以及随后别人在俄亥俄州辛辛那提“小行星中心”和在亚利桑那州“太空观测项目”的工作，一长串失踪的小行星渐渐被清理出来。到20世纪末，只有一颗已知的小行星——一颗被称之为艾伯特719号的物体——去向不明。它上一次出现是在1911年10月；2000年，在失踪89年以后，它终于被找到了。
因此，从小行星研究的角度来看，20世纪主要做了大量的统计工作。实际上，只是到了最后几年，天文学家才开始计算和监视其他的小行星。2001年7月以来，26000颗小行星得到命名和确认——其中半数都是在之前两年里完成的。面对多达10亿颗小行星需要确认的任务，统计工作显然才刚刚开始。
在某种意义上，这项工作并不很重要。确认一颗小行星不会使它安全一点。即使太阳系里的每颗小行星都有了名字，知道了它的轨道，谁也说不准什么摄动会使哪颗小行星朝我们飞来。我们无法预测岩石会对地球表面产生什么干扰。岩石在太空里飞行，我们无法猜测它们会干出什么。外层空间里的任何小行星有了名字以后很可能就到此为止。
假设地球的轨道是一条马路，上面只有我们一辆汽车在行驶，但这条马路经常有行人穿过，他们踏上马路以前又不知道先看一眼。至少有90％的行人我们不大认识，我们不知道他们住在哪里，不知道他们的作息时间，不知道他们穿这条马路的次数。我们只知道他们在某个地点，每隔不确定的时间，慢步走过这条马路，而我们正沿着这条马路以每小时10万公里的速度行驶。正如喷气推进实验室的史蒂文·奥斯特罗所说：“假如你可以打开一盏灯，照亮所有越过地球的大于10米左右的小行星，你会看到天空中有1亿个这类物体。”总之，你看到的不是远方有2000颗闪闪发光的星星，而是附近有几亿甚至几万亿个随意移动的物体——“它们都可能与地球相撞，都在天空中以不同的速度在稍稍不同的路线上移动。这真让人心惊胆战。”那么，你就心惊胆战吧，因为它们就在那里。我们只是看不见它们。
据认为——虽然只是根据月球上形成凹坑的速度所作的一种推测，共有2000颗左右大得足以危及文明社会的小行星经常穿越我们的轨道。但是，即使是一颗很小的小行星——比如房子那么大小的小行星——也能摧毁一座城市。穿越地球轨道的比较小的小行星，几乎肯定数以十万计，很可能数以百万计，而它们几乎是无法跟踪的。
第一颗有可能造成危险的小行星是1991年才被发现的。那是在它已经飞过去以后。它被命名为1991BA号；我们注意到，它在17万公里以外的地方跟地球擦肩而过——按照宇宙的标准，这相当于一颗子弹穿过我们的袖子而又没有擦破胳膊。两年以后，又有一颗较大的小行星险些碰着地球，只相差145000公里——这是记录到的最接近的一次擦肩而过。这一次也是在它飞过去以后才发现的，它在毫无预兆的情况下光临地球。蒂姆西·费里斯在《纽约客》杂志中写道，这样的擦肩而过每星期很可能要发生两三次而又不为人们注意。
一个直径为100米的物体，要等到它距离我们还有几天的时候，地球上的天文望远镜才能发现，而且恰好是那台望远镜对准它，这是不大可能的，因为即使现在，在搜寻这类物体的人也为数不多。人们总是作这样的类比：世界上在积极寻找小行星的人数，还不及一家典型的麦当劳快餐店的职工人数。（实际上，现在比这多了一些，但多不了多少。）
正当尤金·苏梅克试图提醒人们注意太阳系内部的潜在危险的时候，由于哥伦比亚大学莱蒙特·多赫蒂实验室的一位年轻地质学家的工作，另一件大事——表面看来完全没有关系——在意大利悄悄揭开序幕。20世纪70年代初，在距离翁布里亚地区的山城古比奥不远的地方，沃尔特·阿尔瓦雷斯正在一个名叫博塔西昂峡谷的峡道里作实地考察。他突然对薄薄的一层淡红色黏土发生了兴趣。这层黏土把古代灰岩分为两层，一层属于白垩纪，一层属于第三纪。这在地质学里被称之为KT界线。它标志着6500万年前恐龙和世界上大约一半其他种类的动物从化石记录中突然消失。阿尔瓦雷斯不大明白，只有6毫米左右厚的薄薄一层黏土，怎么能说明地球史上这么个戏剧性的时刻。
当时，关于恐龙灭绝的时间，人们通常的看法与一个世纪前查尔斯·莱尔时代一样——即恐龙灭绝于几百万年以前。但是，这层薄薄的黏土显然表明，在翁布里亚，如果不是在别处的话，事情发生得非常突然。不幸的是，在20世纪70年代，没有人研究过积累那么一层黏土需要多长时间。
在正常情况下，阿尔瓦雷斯几乎肯定不会去管这个问题。但是，非常走运，他跟有个能帮得着忙的局外人有着无可挑剔的关系——他的父亲路易斯。路易斯·阿尔瓦雷斯是一位著名的核物理学家，10年前曾获诺贝尔物理学奖。他对自己的儿子爱上岩石总是有点儿瞧不起，但他对这个问题很感兴趣。他突然想到，答案可能在于来自太空的尘埃。
每年，地球要积攒大约3万吨“宇宙小球体”——说得明白一点，太空尘埃，要是扫成一堆，那倒不少，但若是撒在整个地球上，那简直微乎其微。在这层薄薄的尘埃里，散布着地球上不大常见的外来元素。其中有元素铱。这种元素在太空里要比在地壳里丰富1000倍（据认为，这是因为地球上的大部分铱在地球形成之初已经沉入地心）。
路易斯·阿尔瓦雷斯知道，加利福尼亚州劳伦斯·伯克利实验室有一位名叫弗兰克·阿萨罗的同事，通过使用一种被称之为中子活化分析的过程，发明了一种能精确测定黏土化学成分的技术。这项技术包括在一个小型核反应堆里用中子轰击样品，仔细计算释放出来的’，射线。那是一项要求极高的工作。阿萨罗以前用这种技术分析过几块陶瓷。阿尔瓦雷斯认为，要是他们能测定他儿子的土样中的一种外来元素的含量，再把那个含量与那种元素每年的沉积率进行比较，他们就可以知道那个样品是花了多长时间形成的。1977年10月的一天下午，路易斯·阿尔瓦雷斯和沃尔特·阿尔瓦雷斯前去拜访阿萨罗，问他能不能为他们做几项必不可少的试验。
这个请求确实有点唐突。他们是在让阿萨罗花几个月的时间来对地质样品做最悉心的测定，仅仅为了证实一件从一开头似乎就不言而喻的事——从其薄薄的程度看出，这层黏土是短时间内形成的。当然，谁也没有指望这次研究会取得任何突破性的成果。