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人類不用擔(dān)心會(huì)重蹈恐龍滅絕的覆轍,因?yàn)樵诮酉聛淼?1000 年里,我們都不大可能遭到直徑超過 1 千米的小行星的撞擊。而我們需要擔(dān)心的是較小的小行星等小型近地天體。
文 | 科林?斯圖爾特(Colin Stuart)
譯 | 皮卡雪
編 | 聞靜
原文刊載于《科學(xué)焦點(diǎn)》2023.09 期
一塊來自太空的超大巖石與地球相撞,我們?nèi)祟惗紡牡厍蛏舷Я耍祟愇拿饕猜湎铝酸∧?,就像恐龍滅絕那會(huì)兒一樣,這將是人類面臨的終極宇宙災(zāi)難,也是許多末日大片鐘愛的故事背景。但是,這只是幻想出的情節(jié)。
最近的一項(xiàng)研究表明,我們已知的直徑超過 1 千米的近地小行星有將近 1000 顆,而在接下來的 1000 年里,地球被它們撞擊的可能性很小。此前的研究顯示,在 6600 萬年前,導(dǎo)致恐龍滅絕的小行星直徑約為 10~15 千米。和它相比,這些小行星要小得多,更何況它們不大可能撞上地球。
我們并不擅長(zhǎng)追蹤彗星和較小的小行星
這項(xiàng)新研究由美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校的助理研究員奧斯卡?富恩特斯-穆尼奧斯(Oscar Fuentes-Mu?oz)領(lǐng)導(dǎo)。相較于之前的研究,這項(xiàng)研究有了顯著的進(jìn)步,因?yàn)橹暗难芯恐荒茴A(yù)測(cè)未來一個(gè)世紀(jì)的情況。
澳大利亞科廷大學(xué)的小行星專家菲爾?布蘭德(Phil Bland)表示,“1000 年內(nèi)地球沒有被撞擊的危險(xiǎn)”這一論斷還有一些附加條件,其中最需要我們關(guān)注的是,這個(gè)論斷只適用于我們目前已知的大型小行星?!皩?duì)于那些大約 5% 我們還沒觀察到的大型小行星,這個(gè)論斷并不適用,”他說,“也不適用于彗星,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在還沒辦法實(shí)時(shí)追蹤彗星?!?/p>
這很重要,因?yàn)樵S多和小行星一樣大的彗星會(huì)從太陽系外部飛入,而此前它們都沒有來過太陽系。目前,我們還沒有辦法追蹤它們,除非在彗星非??拷覀兊臅r(shí)候。
此外,所有直徑小于 1 千米的小行星也會(huì)對(duì)地球構(gòu)成潛在的威脅?!澳壳埃覀冞€不擅長(zhǎng)追蹤較小的天體。”布蘭德說道。
畢竟天空廣闊無邊,而這些小型小行星又相對(duì)較小,追蹤它們就像海底撈針。甚至,一些小行星只能反射太陽照射到它們表面的 5% 的光線,那么我們就更難觀察到它們了。
監(jiān)控對(duì)地球有潛在威脅的天體
既然較小的小行星對(duì)我們構(gòu)成了潛在的威脅,那么,我們就有必要強(qiáng)調(diào)發(fā)生意外撞擊的可能性。今年 3 月,直徑達(dá) 70 米的小行星 2023 DZ2 從地球和月球之間穿過,而天文學(xué)家僅僅提前一個(gè)月才發(fā)現(xiàn)它。
如果它撞上地球,可能會(huì)夷平一座城市。而在大約兩個(gè)月后,一顆和卡車差不多大的小行星 2023 BU 在南美洲南端上空約 3600 千米的地方掠過。這個(gè)高度大致相當(dāng)于通信衛(wèi)星所在高度的 1/10。我們甚至差點(diǎn)沒有發(fā)現(xiàn)它,天文學(xué)家也僅在它掠過地球附近的前一周才追蹤到它的飛行軌跡。
這樣的小行星甚至不需要撞擊地球表面就能造成巨大破壞。布蘭德說:“直徑小于 50 米的太空巖石可能會(huì)在大氣層中爆炸,并對(duì)下方區(qū)域造成極大的破壞?!北热?2013 年 2 月,一個(gè)直徑約 15~20 米的流星體在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克的上空爆炸,造成近 1500 人受傷,還有超過 7000 座建筑物受損,維修費(fèi)用總計(jì)約 2.4 億人民幣。
從那時(shí)起,天文學(xué)家就加大了搜尋小行星的力度。去年,美國(guó)航空航天局(NASA)資助的“小行星陸地撞擊持續(xù)報(bào)警系統(tǒng)”(ATLAS)開始運(yùn)行,這是第一個(gè)能在天空中全天候搜尋可能會(huì)撞擊地球的近地天體的追蹤系統(tǒng)。今年 5 月,智利薇拉?魯賓天文臺(tái)的西蒙尼巡天望遠(yuǎn)鏡安裝完成,這是天體觀測(cè)領(lǐng)域中的一個(gè)里程碑式事件。現(xiàn)在,西蒙尼巡天望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)準(zhǔn)備好與 32 億像素的數(shù)碼相機(jī)(這是歷史上已建造的最大的數(shù)碼相機(jī))連接,最終兩者將組成大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡(LSST)。
天文學(xué)家希望能在 2024 年 10 月開始使用 LSST 來觀測(cè)天空?!斑@是一個(gè)觀察小行星的新手段,而且十分有趣。”布蘭德說。
NASA 則希望在 2028 年,發(fā)射近地天體觀測(cè)衛(wèi)星,以觀察數(shù)以萬計(jì)直徑小于 30 米的近地天體。
小行星撞擊地球的災(zāi)難可以預(yù)防
有了觀測(cè)手段,那么如果探測(cè)到一顆小行星接近了,我們要怎么做呢?“小行星撞擊地球是人類為數(shù)不多可以預(yù)防的自然災(zāi)害之一?!备欢魈厮?穆尼奧斯和他的同事在新研究中指出。
2022 年,NASA 在這一領(lǐng)域取得了重大突破。當(dāng)時(shí),NASA 的科學(xué)家成功執(zhí)行了一項(xiàng)名為“雙小行星重定向測(cè)試”(DART)的任務(wù)――讓一個(gè)冰箱大小的航天器撞上了“迪莫弗斯”(Dimorphos,雙小行星系統(tǒng)中較小的一顆)。
這次碰撞成功地改變了“迪莫弗斯”圍繞“迪迪莫斯”(Didymos)運(yùn)行的軌道,使“迪莫弗斯”的運(yùn)行周期縮短了 32 分鐘。而 NASA 為此次任務(wù)設(shè)定的成功標(biāo)準(zhǔn)僅僅是讓運(yùn)行周期變化 73 秒,這說明這次任務(wù)獲得了巨大勝利。
也許在未來,我們也可以用類似的方式將一顆對(duì)我們有威脅的小行星撞離原來的軌道。人類解決較小地外天體潛在威脅的嘗試正朝著正確的方向大步邁進(jìn)。
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