當前的“天體(ti) 警察”,美國波士頓史密森天體(ti) 物理天文台的小行星中心(MPC),給自己設定了一個(ge) 艱巨的任務:發現和跟蹤盡可能多的小行星,特別是近地天體(ti) (NEO)。MPC負責協調美國四大研究中心的大約30名天文學家和大約200名業(ye) 餘(yu) 愛好者的原始觀測數據,並將這些觀測數據與(yu) 捷克共和國兩(liang) 個(ge) 天文台的後續觀測結果相結合。
巨大的潛在威脅
借助可以發現移動光點的特殊設備,以及處理這些觀測結果的計算機,MPC的進展可謂驚人。根據每日更新的記錄,MPC共計追蹤大約25 000顆軌道已知的小行星和30 000個(ge) 軌道尚不完全清楚的小行星,另有10 000次目擊等待分析。有待分析的數字還在以每年增加3 0000 次的速度急劇攀升。該中心每天收到1 000 個(ge) 天體(ti) 運行軌道的報告,其中有50%可能是新發現的小天體(ti) 。在1999年創紀錄的一個(ge) 月裏,他們(men) 宣布發現了大約5 000個(ge) 新天體(ti) 目標。鑒於(yu) 地球終將再次成為(wei) 被撞擊的目標,MPC及其相關(guan) 團隊決(jue) 心查找出和跟蹤那些可能對地球構成威脅的小行星,特別是2000顆直徑超過1千米的近地天體(ti) 。
正在接近地球的愛神小行星。這顆直徑20 千米大小的小行星目前對地球並不構成威脅,但在遙遠的未來可能具有一定的威脅性。
與(yu) 當前的任務相比,現已取得的成果並不算什麽(me) 。MPC的目標是記錄所有直徑大於(yu) 50米的近地天體(ti) ,它們(men) 有可能在下一個(ge) 世紀成為(wei) 地球的威脅。據MPC副主任加雷斯·威廉姆斯(Gareth Williams)估計,直徑為(wei) 100米或更大的近地天體(ti) 有32萬(wan) 顆,50米或更大的有100萬(wan) 顆。這是一項需要20~25年才能完成的任務。即便如此,一個(ge) 直徑為(wei) 10米的近地天體(ti) 仍然能夠產(chan) 生一定的威脅,造成重大損害,而這樣的小天體(ti) 估計有1.5億(yi) 顆。
近地天體(ti) 隻占穩定軌道小天體(ti) 的一小部分,MPC更進一步的目標是盡可能多地記錄這些目標。有多少小行星需要記錄?MPC假定近地天體(ti) 隻占小行星總數的0.001%,那麽(me) 直徑為(wei) 50米或更大的小天體(ti) 數量將是30億(yi) 。最早一批“天體(ti) 警察”會(hui) 被這個(ge) 數字所震驚。
1991 年菲律賓皮納圖博山的火山爆發汙染物在數天之內(上圖) 和兩個月內( 下圖) 的蔓延情況。
地球受到撞擊在所難免?
從(cong) 長遠來看,地球在未來受到撞擊在所難免,但具體(ti) 的撞擊時間卻完全無法預知。目前,沒有已知的天體(ti) 被確認將與(yu) 地球發生碰撞。天文學家在未來幾年所能做的就是收集信息,對小天體(ti) 過去的軌道進行計算,以便建立統計分析。根據目前的估計,一次像襲擊西伯利亞(ya) 通古斯這樣大規模的撞擊可能一個(ge) 世紀會(hui) 發生一次,而被直徑為(wei) 1.6千米左右的小天體(ti) 撞擊每隔幾十萬(wan) 年可能發生一次。根據二疊紀和白堊世發生的大滅絕,每隔1.5億(yi) 年左右可能會(hui) 有一顆直徑10千米大小的小行星撞擊地球。但是即使是一顆直徑僅(jin) 為(wei) 350米大小的小行星的輕微撞擊,釋放的能量也將超過世界上所有的核武器。
相關(guan) 風險可以用安全指標來評估量化。美國國會(hui) 1992年的報告稱,直徑為(wei) 1.6千米的小行星對地球的撞擊有可能導致世界四分之一人口的死亡,產(chan) 生的大氣塵埃可能比1991年的皮納圖博火山爆發釋放的煙塵多近1000倍。那次火山爆發使地球變冷的時間持續了一年之久。如果類似大小的小行星撞擊地球每50萬(wan) 年就發生一次,那麽(me) 每年每個(ge) 人麵臨(lin) 的風險概率就是二百萬(wan) 分之一。按人的人均壽命來計算,地球上的人類將有兩(liang) 萬(wan) 五千分之一的可能死於(yu) 小行星撞擊。相比之下,美國人在飛機失事中死亡的概率為(wei) 兩(liang) 萬(wan) 分之一,因龍卷風致死的概率為(wei) 六萬(wan) 分之一。
災難片中的畫麵,會成真嗎?| Pixabay
如何用確鑿的事實來解釋統計數據,是天文學家和越來越多的決(jue) 策者現在麵臨(lin) 的問題。天文學家對金牛座流星雨有極大的興(xing) 趣,該流星雨每年6月28日都會(hui) 如約到達( 由於(yu) 發生在白天,它稱不上壯觀)。這些塵埃與(yu) 恩克彗星位於(yu) 相同的軌道上。在太陽係範圍內(nei) ,它們(men) 以很小的日心距離圍繞太陽進行公轉。但是,恩克彗星的軌道上不僅(jin) 僅(jin) 存在塵埃,還有10顆小行星。已經有一位天文學家——英澳天文台的鄧肯·斯蒂爾(Duncan Steel)提出,這些塵埃、小行星和彗星源於(yu) 一顆大約在20 000年前進入了內(nei) 太陽係的較大的天體(ti) 。相對於(yu) 其他同事,斯蒂爾認為(wei) 大撞擊的概率可能會(hui) 高得多——西伯利亞(ya) 級別的撞擊每隔50年發生一次,而每隔10萬(wan) 年就有一顆直徑1.6千米大小的天體(ti) 撞擊地球。
政府官員們(men) 現在不僅(jin) 要處理天文學家提出的證據和事實,還要回應公眾(zhong) 對地球遭受小天體(ti) 撞擊日益不安的情緒。美國眾(zhong) 議院於(yu) 1990年首次對此表達了關(guan) 注,並指示美國宇航局加大探測計劃和力度。在沒有立即發生威脅的情況下,官員們(men) 仍然麵臨(lin) 著一個(ge) 問題。畢竟,如果有人在1993年提出:“21個(ge) 天體(ti) 在明年撞擊木星的可能性有多大?”答案會(hui) 是:“數百萬(wan) 分之一。”然而不到一年,撞擊就真的發生了。用鄧肯·斯蒂爾的話說:“在目前無知的狀態下,概率推導是不適用的。”
我們(men) 為(wei) 此該做些什麽(me) ?
我們(men) 為(wei) 此該做些什麽(me) ?到目前為(wei) 止,官方還沒有提出正式的計劃,因為(wei) 危機總是一閃即逝。有潛在威脅的小行星被越來越多地觀測,人們(men) 對其軌道加以演算,並發布世界末日的警告,但最終事實往往表明危險根本不存在。
美國太空監測計劃的總部位於亞利桑那州的凱特峰,它為更廣泛的國際太空防護項目鋪墊了道路。
類似的事件在2000年底發生過一次。夏威夷的研究人員在近地軌道上發現了一顆直徑30~70米大小的天體(ti) 。意大利天文學家安德雷·米拉尼(Andrea Milani)認為(wei) 這個(ge) 小天體(ti) 可能在2030年撞擊地球。美國宇航局將撞擊的概率確定為(wei) 五百分之一,因此這顆被命名為(wei) 2000SG344的天體(ti) ,成為(wei) 第一個(ge) 由最新通過的都靈撞擊危險標準進行評估的小天體(ti) (見第82頁)。2000年11月3日,國際天文協會(hui) 向公眾(zhong) 公開了這一信息,盡管人們(men) 仍不知道該天體(ti) 是什麽(me) 性質。也許,它隻是一塊類似於(yu) 阿波羅探月火箭第四級的太空垃圾,其表麵的高反射率讓它看起來更大些。如果事實確實如此,那麽(me) 它完全不會(hui) 構成威脅。此外,對它的軌道的進一步分析表明,這個(ge) 小天體(ti) 飛越地球時與(yu) 地球的距離不會(hui) 小於(yu) 420萬(wan) 千米,即地球到月球之間距離的11倍。於(yu) 是,2000SG344不再吸引人們(men) 的視線,從(cong) 都靈風險評估標準中被移除了。
美國太空監測計劃和國際太空防護項目合作,共同追蹤未來可能威脅地球的數百萬個天體。
不過,潛在的威脅並沒有消除。1994 年,作為(wei) 美國太空監測計劃的一部分,亞(ya) 利桑那州立大學斯圖爾特天文台的詹姆斯·斯科蒂(James Scotti)記錄了一顆小行星以距地球105 000 千米的距離掠過地球。從(cong) 長遠來看(短期來看也是如此),天文學研究和統計分析具有一定的實際作用。應急計劃得以製定,危機處理委員會(hui) 隨之設立,人類在這一領域不斷投入經費。除非在未來10年出現大的撞擊,我們(men) 這支“智人”似乎將進入一個(ge) 進化的新時代。地球現在有了自衛的手段,正如好萊塢電影展現的那樣,人類已經有了一種以火箭、製導係統和炸藥相結合的技術,可以炸裂小行星或引導其偏離原定的破壞性軌道。根據亞(ya) 利桑那州大學的湯姆·蓋爾斯(Tom Gahrels)的說法,我們(men) 可能還需要一個(ge) 世紀的發展以抵禦任何強烈的撞擊,“到那個(ge) 時候,在小行星附近製造一場適度的化學爆炸就足以使其偏離原有軌道。”
如今,人類第一次在曾滅絕過無數先輩的災難前有了保障自身生存的能力。創造出人類在其中進化、生存世界的天體(ti) 們(men) 同樣具有摧毀我們(men) 的力量,不過它們(men) 也推動了人類進行相關(guan) 的研究。我們(men) 應該會(hui) 有好的運氣,我們(men) 可以生存下去。
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站

