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1、太空危機(jī)第 PAGE 5頁來自太空的危機(jī)汪惠玲在地球上,我們可以看到生命現(xiàn)象的蓬勃發(fā)展,尤其是人類族群的發(fā)展更是興旺,而由於人類科技的進(jìn)步,我們似乎可以掌握地球萬物的生與死,所以我們常不免自大的說,人類是萬物之靈。但是在考慮從地球生命開始至今這一段長遠(yuǎn)的時(shí)間時(shí),我們赫然發(fā)現(xiàn),在地球的舞臺(tái)上,已經(jīng)出現(xiàn)過好幾代的主角,像三葉蟲、恐龍、菊石等生物,這些主角甚至在舞臺(tái)上曾稱霸多時(shí),其體型之巨大,生命力之旺盛或或種類之多並不亞於今日仍在舞臺(tái)上活躍的哺乳類。反而是人類出現(xiàn)的時(shí)間對(duì)地球而言,不過是短短的一瞬間。這時(shí)候,我們才驚恐地發(fā)現(xiàn),人類的歷史在地球長遠(yuǎn)的時(shí)間相比之下,是多麼的短暫而微不足道。但是為什麼這
2、些曾經(jīng)當(dāng)紅的主角們會(huì)退下地球舞臺(tái),從此消失,只留下少許的蛛絲馬跡供人憑弔?是什麼力量如此巨大?而人類會(huì)不會(huì)重蹈它們的覆轍,有一天也要從這個(gè)舞臺(tái)上消失呢?在探索使地球上某些生命步下地球舞臺(tái)的這個(gè)力量來自何方時(shí),我們必須先瞭解地球本身的環(huán)境對(duì)生物的影響,但在研究火山爆發(fā)、地震或大洪水等災(zāi)難對(duì)環(huán)境的影響時(shí),常發(fā)現(xiàn)其影響範(fàn)圍僅限於局部區(qū)域,似乎無法推論至全球性大規(guī)模的物種滅絕。所以,我們把視野拉離地球本體,開始考慮地球的鄰居對(duì)地球環(huán)境的影響。這個(gè)時(shí)候,人類又面臨到自我地位退縮的命運(yùn),因?yàn)榈厍蛩幍倪@個(gè)空間實(shí)在太浩瀚了,而以人類目前的科技及利用科學(xué)探索宇宙奧秘時(shí)間的短促,我們現(xiàn)在對(duì)這個(gè)浩瀚的空間所知實(shí)在
3、有限,我們只能從巖石中的蛛絲馬跡,儘量去探尋一切足以使地球生命產(chǎn)生大滅絕的原因,對(duì)於找出地球生命的殺手,凡是有嫌疑的,都要揪出來,這使我們發(fā)現(xiàn),對(duì)全球性的生命威脅,有很多是從地球外太空來的。下面將介介紹幾種種可能的的太空殺殺手,天天文學(xué)家家從現(xiàn)在在已經(jīng)發(fā)發(fā)現(xiàn)的事事實(shí)去外外推它們們發(fā)生的的頻率,並根據(jù)據(jù)它們的的能量去去推估它它們的破破壞力,讓我們們對(duì)地球球所處的的這個(gè)危危險(xiǎn)的太太空環(huán)境境,有一一個(gè)初步步的認(rèn)識(shí)識(shí)。彗星及小小行星彗星及小小行星(圖一)是可能能性最大大的殺手手。從月月球及水水星表面面遍佈的的大大小小小隕石石坑,可可以知道道從太陽陽系生成成以來,天體的的互撞是是一件很很平常的的事。目目
4、前探索索六千五五百萬年年前白堊堊紀(jì)恐龍龍滅絕原原因時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn),在在恐龍大大量滅絕絕後的一一層薄薄薄的沈積積巖層中中,富含含地殼少少有的元元素銥,科科學(xué)家們們因而推推斷當(dāng)時(shí)時(shí)有一個(gè)個(gè)外星訪訪客降臨臨地球,可能是是彗星,也有可可能是小小行星,而這正正有可能能是殺死死恐龍及及其同時(shí)時(shí)生物的的主要兇兇手。圖一 小行星Ida和它的衛(wèi)星(右方的小點(diǎn))因?yàn)殄缧切腔蛐⌒行行菑奶焯於?,所以其其速度推推估可達(dá)達(dá)每秒三三十公里里,撞擊擊地面後後,將位位能轉(zhuǎn)換換成大量量的熱能能及衝擊擊波,所所以100公里大大隕石的的撞擊威威力相當(dāng)當(dāng)於1000兆噸噸的炸藥藥威力,比全球球全部核核子武器器威力加加起來的的一萬倍倍還大。熱
5、能和和震波會(huì)會(huì)把撞擊擊點(diǎn)附近近的一切切,全部部毀滅。並將隕隕石碎塊塊與撞擊擊點(diǎn)附近近的巖層層氣化,向外噴噴發(fā)。向向外噴發(fā)發(fā)的氣體體及塵埃埃噴出大大氣層沿沿著拋物物線播散散,當(dāng)其其重新進(jìn)進(jìn)入大氣氣層時(shí),又因和和大氣的的摩擦,而成為為一團(tuán)團(tuán)團(tuán)的火球球,使大大氣的溫溫度頓時(shí)時(shí)增加,地球變變得和烤烤箱一樣樣,森林林發(fā)生大大火,大大部分的的植物付付之一炬炬,使生生物傷亡亡無數(shù)。以上是利利用電腦腦模擬撞撞擊事件件及由巖巖層中化化石紀(jì)錄錄推想出出來的場場景。但但由生態(tài)態(tài)學(xué)家根根據(jù)對(duì)現(xiàn)現(xiàn)代生物物滅絕種種屬的研研究指出出,棲息息地的破破壞,及及其他導(dǎo)導(dǎo)致生物物數(shù)量減減少、遺遺傳變異異能力減減弱或生生殖能力力破壞
6、的的因素才才是造成成生物滅滅絕的終終極原因因。因此此,除了了隕石撞撞擊及碎碎片直接接造成的的影響外外,撞擊擊後環(huán)境境的持續(xù)續(xù)變化才才是大滅滅絕的主主要原因因。撞擊擊出來的的塵埃和和全球性性大火產(chǎn)產(chǎn)生的濃濃煙遮蔽蔽陽光可可達(dá)二三個(gè)月月之久,阻礙光光合作用用的進(jìn)行行,靠光光合作用用維生的的浮游生生物相繼繼死亡,使海洋洋中的食食物鏈遭遭到破壞壞。在部部分陸地地地區(qū),地表的的溫度下下降達(dá)220達(dá)六個(gè)個(gè)月之久久,大部部分生物物因此挨挨凍受餓餓而死,只有部部分植物物的種子子與孢子子能夠忍忍受渡過過這一段段難以忍忍受的寒寒冷。此此外,撞撞擊還產(chǎn)產(chǎn)生致命命的酸雨雨,使海海洋環(huán)境境遭受到到嚴(yán)重破破壞,使使得對(duì)環(huán)
7、環(huán)境變化化很敏感感的大部部分浮游游生物因因此滅絕絕。浮游游生物減減少,使使二氧化化碳循環(huán)環(huán)受到阻阻礙,及及巖石受受高溫影影響而大大量釋出出的二氧氧化碳?xì)鈿怏w,使使大氣中中的二氧氧化碳含含量增加加為原來來的二五倍,使溫室室效應(yīng)大大為增強(qiáng)強(qiáng),在生生物們渡渡過長期期寒冷的的嚴(yán)冬之之後,又又面臨了了嚴(yán)熱的的酷暑。這樣冷冷熱交替替的變化化,使幸幸運(yùn)渡過過撞擊浩浩劫的生生物,因因?yàn)闂⑾⒌卦獾降絿?yán)重且且長期環(huán)環(huán)境的破破壞,而而逐漸走走向滅亡亡之路。地球外的的天體撞撞擊會(huì)造造成如此此恐怖的的後果,那地球球被撞擊擊到的機(jī)機(jī)會(huì)有多多少呢?其實(shí)我我們比較較擔(dān)心的的是短週週期的彗彗星及近近地小行行星,因因?yàn)榈厍蚯蚝?/p>
8、這些些天體相相遇的機(jī)機(jī)會(huì)是最最大的。不過長長週期彗彗星的運(yùn)運(yùn)行速度度可達(dá)小小行星的的三倍,因此它它們具有有極大的的動(dòng)能,科學(xué)家家們估計(jì)計(jì),能以以10000億噸噸威力撞撞擊地球球的小天天體中,有255%屬於於長週期期彗星。而且長長週期彗彗星因?yàn)闉檫L期太太長,人人類歷史史上沒有有紀(jì)錄,如果它它會(huì)撞擊擊地球,以現(xiàn)在在的觀星星技術(shù)而而言,可可能距它它撞上地地球只剩剩25005000天而已已。每一一世紀(jì)大大概會(huì)有有一個(gè)長長週期彗彗星穿過過月球和和地球之之間,而而每十萬萬年會(huì)有有一個(gè)擊擊中地球球。表一、美美國各種種死因的的死亡率率死因死亡率車禍1/1000謀殺1/3000火災(zāi)1/8000槍械意外外1/25
9、500小行星/彗星撞撞擊(上限)1/30000電擊1/50000墜機(jī)1/2000000洪水1/2000000龍捲風(fēng)1/6000000小行星/彗星撞撞擊(下下限)1/25500000圖二 舒梅克李維9號(hào)彗星撞擊木星留下的傷痕(在大紅斑下的黑色斑點(diǎn))廿世紀(jì)最最大的天天體撞擊擊地球事事件發(fā)生生於西元元19008年六六月三十十日發(fā)生生於西伯伯利亞中中部的通通古斯加加地區(qū),有超過過10000平方方公里的的森林被被夷為平平地,根根據(jù)留下下証據(jù)的的推論,這可能能是一個(gè)個(gè)直徑約約六十公公尺的石石質(zhì)隕石石。而119944年7月月,我們們親眼目目睹了彗彗星撞擊擊行星的的事件(圖二),還好好這是發(fā)發(fā)生在木木星上而而
10、不是地地球。舒舒梅克李維99號(hào)彗星星撞擊木木星,在在木星表表面上留留下了黑黑色的大大斑點(diǎn),也使我我們驚覺覺到,宇宇宙碰撞撞是會(huì)發(fā)發(fā)生的,而且是是在人類類有生之之年。根據(jù)估計(jì)計(jì),要引引發(fā)全球球性災(zāi)難難的撞擊擊,天體體至少要要大於11/2公公里或1公里里,要比比廣島原原子彈的的威力大大八百萬萬倍。平平均而言言,這樣樣大的小小行星撞撞擊到地地球的機(jī)機(jī)會(huì)是十十萬年一一次,這這樣大的的彗星撞撞擊到地地球的機(jī)機(jī)會(huì)平均均五十萬萬年一次次。若以以事件發(fā)發(fā)生的平平均間隔隔三十萬萬年而言言,在任任何一年年中,文文明被催催毀的機(jī)機(jī)率是三三十萬分分之一。對(duì)於壽壽命七十十五歲的的人類而而言,遇遇到的機(jī)機(jī)會(huì)是四四千分之之
11、一,這這個(gè)機(jī)率率和美國國其它致致死原因因的死亡亡率相比比,比遭遭受意外外射擊致致死的機(jī)機(jī)率小,和意外外受電擊擊致死的的機(jī)會(huì)相相當(dāng),但但比乘坐坐飛機(jī)發(fā)發(fā)生空難難的機(jī)會(huì)會(huì)要來得得大。因因此,有有些科學(xué)學(xué)家建議議各國撥撥出相當(dāng)當(dāng)於花在在飛安問問題的經(jīng)經(jīng)費(fèi),來來進(jìn)行可可能撞擊擊者的認(rèn)認(rèn)證與處處理的工工作上,預(yù)計(jì)這這個(gè)工作作約需花花費(fèi)10000萬萬至1億美金金之間。除了六千千五百萬萬年前白白堊紀(jì)和和第三紀(jì)紀(jì)之間的的滅絕事事件外。古生物物學(xué)家指指出,在在過去五五億四千千萬年來來,共有有廿四次次值得注注意的滅滅絕事件件,五次次大規(guī)模模的,十十九次小小規(guī)模的的,每一一次的滅滅絕時(shí)期期,有225%到到90%物種
12、消消滅,這這其中有有十二次次,曾找找到證據(jù)據(jù)證明可可能和撞撞擊事件件有關(guān),但其它它滅絕的的原因則則有待科科學(xué)家們們繼續(xù)追追查下去去了。太陽鄰近近的恆星星擾動(dòng)歐歐特雲(yún)中中之彗星星來自彗星星的危險(xiǎn)險(xiǎn)要比小小行星來來得難以以預(yù)測。因?yàn)榇蟠蟛糠皱珏缧鞘莵韥碜约s00.5光光年遠(yuǎn),圍繞在在太陽系系周圍的的歐特雲(yún)雲(yún)。歐特特雲(yún)中的的物體因因?yàn)樘b遙遠(yuǎn)又沒沒有光源源,所以以目前無無法直接接觀測,因此不不能推算算它們的的位置及及移動(dòng)方方向。不不過,科科學(xué)家推推論,如如果曾有有一顆星星體靠近近太陽的的話,其其重力將將會(huì)干擾擾歐特雲(yún)雲(yún),使彗彗星脫離離原先軌軌道,之之後受到到內(nèi)太陽陽系重力力的吸引引,許多多彗星會(huì)會(huì)向地
13、球球的方向向飛來,造成彗彗星暴。這個(gè)彗彗星暴大大約在經(jīng)經(jīng)過幾十十萬年後後,會(huì)抵抵達(dá)太陽陽內(nèi)行星星系統(tǒng),使撞擊擊的機(jī)率率增加。幸運(yùn)的的是,科科學(xué)家發(fā)發(fā)現(xiàn)最近近幾百萬萬年來並並沒有任任何星體體曾干擾擾過歐特特雲(yún),所所以我們們有生之之年,應(yīng)應(yīng)不會(huì)遇遇到彗星星暴的發(fā)發(fā)生。但但在1330萬年年後,有有一顆星星(Glliesse 7710)將會(huì)靠靠近到足足以干擾擾歐特雲(yún)雲(yún)的距離離,屆時(shí)時(shí)地球上上將從偶偶而可以以看到彗彗星,變變成經(jīng)常常有彗星星來拜訪訪,屆時(shí)時(shí),撞擊擊的機(jī)率率就可能能會(huì)增加加了。太陽是一一顆變星星除了彗星星和小行行星之外外,還有有一些比比較少人人知道,但同樣樣令人擔(dān)擔(dān)心的威威脅。像像每天穩(wěn)穩(wěn)
14、定照亮亮天空的的太陽其其實(shí)是一一顆變星星。自119788年雨雲(yún)雲(yún)7號(hào)衛(wèi)星星(Niimbuus 77)上太太空後,天文學(xué)學(xué)家測量量太陽的的總光度度,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)太陽的的光度有有0.11%輻度度的週期期性變化化,而紫紫外線的的光度則則有500%的變變動(dòng),其其週期為為十一年年。除此此以外,還發(fā)現(xiàn)現(xiàn)到一些些較長週週期的太太陽磁場場律動(dòng),這些律律動(dòng)包含含三個(gè)不不同的週週期,大大約是888年、2122年及21130年年。當(dāng)這這些週期期交疊在在一起時(shí)時(shí),會(huì)互互相加強(qiáng)強(qiáng)或減弱弱太陽的的總光度度,而這這種光度度的變化化則間接接影響地地球的氣氣候。例例如最近近一次較較明顯的的太陽磁磁場活動(dòng)動(dòng)期是在在約西元元12000年
15、時(shí)時(shí),和西西元133世紀(jì)發(fā)發(fā)生長期期熱浪影影響的時(shí)時(shí)間剛好好配合,這期間間造成的的乾旱破破壞了西西南美印印第安懸懸崖居民民的文化化。相反反的,116455到17115年間間,太陽陽黑子很很少,磁磁場活動(dòng)動(dòng)不強(qiáng),而此時(shí)時(shí)地球剛剛好進(jìn)入入冰期。最近幾年年,天文文學(xué)家研研究了775個(gè)星星體,其其年齡、溫度、質(zhì)量,化學(xué)組組成都和和太陽很很相似。其中110220%的的活動(dòng)力力明顯地地比太陽陽小,甚甚至比116000年代小小冰期時(shí)時(shí)的太陽陽更少黑黑子及磁磁場活動(dòng)動(dòng)。另外外,300500%的星星體則比比太陽活活動(dòng)極大大期還要要多三分分之一倍倍。而地地球的溫溫度在最最近5000年來來上升或或下降的的幅度維維持
16、在22左右,科學(xué)家家擔(dān)心,以太陽陽這樣的的星體而而言,變變化的幅幅度實(shí)在在太溫柔柔了。當(dāng)當(dāng)我們對(duì)對(duì)太陽這這一類星星體瞭解解愈多時(shí)時(shí),對(duì)太太陽能保保持那麼麼穩(wěn)定的的現(xiàn)象愈愈感到驚驚奇。但但除非太太陽是一一顆很特特殊的星星體,否否則其變變動(dòng)輻度度的增加加應(yīng)是可可以預(yù)期期的,而而太陽任任何變動(dòng)動(dòng)量的增增加,都都將對(duì)地地球上的的生態(tài)平平衡帶來來巨大的的衝擊。來自遠(yuǎn)方方的威脅脅圖三 漩渦星系NGC4145除了太陽陽本身變變化的可可能性之之外,太太陽所處處的太空空環(huán)境可可說是複複雜而狂狂暴的。太陽是是銀河系系中的一一份子,帶著太太陽系所所有成員員在銀河河系中航航行,而而我們的的銀河系系是一個(gè)個(gè)漩渦星星系(
17、圖圖三),星系中中那些充充滿氣體體和恆星星的區(qū)域域都會(huì)直直接影響響地球環(huán)環(huán)境。最最近幾百百萬年來來,太陽陽系可以以說是在在幾乎空空曠且安安靜的區(qū)區(qū)域中散散步。但但預(yù)計(jì)在在約5000000年之後後,太陽陽會(huì)進(jìn)入入天鷹座座隙(AAquiila Rifft),那裡的的星際空空間滿是是分子雲(yún)雲(yún),這些些雲(yún)氣會(huì)會(huì)直接影影響地球球和太陽陽。受到到它的推推擠,可可能使地地球軌道道露出在在太陽大大氣之外外,而太太陽大氣氣的範(fàn)圍圍正是由由太陽磁磁場所主主導(dǎo)的區(qū)區(qū)域,可可以保護(hù)護(hù)我們免免於受到到外太空空高能粒粒子及宇宇宙射線線的影響響。屆時(shí)時(shí),使地地球的大大氣及磁磁場將直直接受到到星際介介質(zhì)的影影響,沒沒有太陽陽大
18、氣的的保護(hù),地球大大氣的化化學(xué)性質(zhì)質(zhì)將會(huì)改改變,磁磁場被扭扭曲,溝溝通太陽陽和地球球間磁場場電性上上的連結(jié)結(jié)被打破破,許多多星際氣氣體進(jìn)入入地球大大氣層。任何一一項(xiàng)改變變都會(huì)改改變地球球的生態(tài)態(tài),造成成許多物物種滅絕絕??茖W(xué)家試試圖找出出早期太太陽經(jīng)過過銀河較較密區(qū)域域的時(shí)間間,和過過去幾億億年來大大規(guī)模生生物滅絕絕的關(guān)係係。結(jié)果果發(fā)現(xiàn)過過去有三三次大滅滅絕與太太陽航行行到人馬馬座船底底座臂(Saggitttiriius-Carrinaa)和盾盾牌座南南十字座座臂(SScuttum-Cruux)有有相當(dāng)?shù)牡年P(guān)係。當(dāng)太陽系系航行到到銀河中中較密的的區(qū)域時(shí)時(shí),一趟趟行程少少說也有有60000萬年年
19、。這段段期間除除了星際際氣體的的影響外外,因?yàn)闉楹推渌求w很很靠近,使得影影響歐特特雲(yún)造成成彗星暴暴的可能能性更加加提高。超新星及及伽瑪射射線爆的的威脅當(dāng)太陽系系通過銀銀河旋臂臂時(shí),將將有百分分之五十十的機(jī)會(huì)會(huì)遇到超超新星爆爆炸。超超新星是是重質(zhì)量量恆星在在生命結(jié)結(jié)束時(shí),產(chǎn)生的的一場大大爆炸,會(huì)放出出巨大的的能量與與宇宙射射線。在在19887年我我們曾觀觀察到一一顆發(fā)生生在大麥麥哲星系系的超新新星爆炸炸,命名名為19987AA(圖四四)。這這個(gè)超新新星還好好是發(fā)生生在銀河河系外十十七萬光光年之遙遙,如果果我們和和它相距距只有335光年年遠(yuǎn)的話話,它的的輻射線線將會(huì)破破壞臭氧氧層,且且這破壞壞
20、將維持持?jǐn)?shù)十年年甚至超超過一個(gè)個(gè)世紀(jì)之之久。地地表生物物將曝露露在紫外外線下,部分大大型植物物有滅種種之虞。同時(shí),進(jìn)入地地球大氣氣的伽瑪瑪射線和和X射線線也會(huì)增增加,這這會(huì)引起起大氣中中氮和二二氧化氮氮的量增增加,它它們會(huì)吸吸收陽光光,使全全球變暖暖,溫度度會(huì)增加加約3之多。圖四 哈伯望遠(yuǎn)鏡拍攝到1987A爆炸噴出的雲(yún)氣及震波所造成的環(huán)事實(shí)上,有證據(jù)據(jù)顯示,船帆座座超新星星(Veela Suppernnovaae)在在約84400年年到1113000年前爆爆炸,曾曾引起一一些環(huán)境境的改變變。亞利利桑納大大學(xué)的GG. RRobeert Braakennriddge發(fā)發(fā)現(xiàn)大約約和船帆帆座超新新星爆
21、發(fā)發(fā)相同的的時(shí)間,有許多多種類的的海洋浮浮游生物物數(shù)量減減少,而而這些生生物對(duì)紫紫外線量量的變化化是非常常敏感的的。太陽繞著著銀河中中心運(yùn)行行,不僅僅在旋臂臂內(nèi)會(huì)有有危險(xiǎn)。有時(shí)還還有可能能遇到伽伽瑪射線線爆(ggammma-rray burrstss),伽伽瑪射線線爆在整整個(gè)宇宙宙中每一一天大約約只會(huì)發(fā)發(fā)生一次次。它每每秒產(chǎn)生生的能量量超過太太陽一生生以來所所發(fā)出的的總能量量。對(duì)於於產(chǎn)生伽伽瑪射線線爆的來來源有兩兩種理論論,一種種是由兩兩顆中子子星合併併時(shí)發(fā)出出,或是是由一黑黑洞吞噬噬中子星星所造成成。第二二個(gè)理論論是則認(rèn)認(rèn)為當(dāng)質(zhì)質(zhì)量非常常大的星星體在塌塌陷爆炸炸結(jié)束生生命時(shí)。爆發(fā)產(chǎn)產(chǎn)生的波波
22、動(dòng)會(huì)集集中成對(duì)對(duì)稱的兩兩條噴流流,因能能量集中中,所以以在如果果位於噴噴流的橫橫切面上上,量得得的能量量將是一一般超新新星的1100倍倍以上??茖W(xué)家算算出35500光光年內(nèi)中中子星合合併之後後的結(jié)果果。風(fēng)暴暴以約330000萬噸的的炸藥的的威力襲襲擊地球球,是世世界核子子武器總總合的330倍,它以伽伽瑪射線線和x射線衝衝擊地球球的臭氧氧層,影影響地球球的時(shí)間間將超過過1000,0000年,使得大大氣和地地表具有有放射性性。他們們估計(jì)有有一半的的人口會(huì)會(huì)在300天內(nèi)死死亡,部部分科學(xué)學(xué)家們估估計(jì),在在銀河般般的星系系中,這這樣的爆爆炸平平均每一一千萬年年會(huì)摧毀毀每一個(gè)個(gè)地球般般行星上上的高等等生命。雖然科學(xué)學(xué)家無法法精確預(yù)預(yù)測那一一顆鄰近近的星體體會(huì)變成成超新星星,但預(yù)預(yù)測中子子星合併併可以和和預(yù)測日日蝕一樣樣準(zhǔn),目目前已發(fā)發(fā)現(xiàn)三個(gè)個(gè)這樣的的雙星系系統(tǒng),一一個(gè)是PPSR B1554+112,約約位於335000光年之之遠(yuǎn),估估計(jì)要110億年年之後合合併。中中子星雙雙星系統(tǒng)統(tǒng)是非常常老的系系統(tǒng),有有足夠的的時(shí)間
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