流傳(chuan) 說法:美國宇航局NASA觀測到一顆小行星將於(yu) 11月“光顧”地球,近兩(liang) 年來發現的關(guan) 於(yu) 小行星的報道越來越多……這正常嗎?對我們(men) 有威脅嗎?

較真要點:
近地天體(ti) (小行星和彗星)撞擊是地球麵臨(lin) 的重大威脅之一。發現了一個(ge) 近地天體(ti) 之後,天文學家需要進行長期的跟蹤觀測,獲得高精度的軌道數據,從(cong) 而評估是否能撞擊地球、或者在多近的距離上飛掠地球。
查證者:趙海斌丨中國科學院紫金山天文台研究員
最近,小行星近距離飛掠地球的新聞頻出,比如,美國宇航局NASA也觀測到一顆小行星將於(yu) 11月“光顧”地球。這是正常現象嗎?我們(men) 需要擔心嗎?地球會(hui) 不會(hui) 迎來一個(ge) 大“轟擊”期?較真邀請紫金山天文台趙海斌研究員向大家科普近地天體(ti) 相關(guan) 星空体育官网入口网站。
一、什麽(me) 是近地小天體(ti) ?
太陽係是一個(ge) 複雜的係統,由太陽、八顆行星及它們(men) 的衛星、五顆(可能更多)矮行星、眾(zhong) 多的小行星、彗星、以及行星際物質組成的天體(ti) 係統。我們(men) 把環繞太陽運動的小行星、彗星和流星體(ti) 統稱為(wei) 太陽係小天體(ti) 。小天體(ti) 在太陽係裏主要分布在兩(liang) 個(ge) 區域,一個(ge) 是在火星和木星軌道中間的小行星主帶,另一個(ge) 是在海王星軌道以外的柯伊伯帶。但是,就有一些小天體(ti) 喜歡不守規矩而離開自己的固有崗位在太陽係的行星係統中穿行,於(yu) 是就有了我們(men) 今天討論的主角——近地天體(ti) (Near Earth Object,NEO)。
天文學上近地天體(ti) 的定義(yi) 是:與(yu) 太陽的最近距離能小於(yu) 1.3天文單位(1個(ge) 天文單位為(wei) 149597870.7千米)的太陽係小天體(ti) ,包括小行星和彗星。後來發現滿足這個(ge) 條件的小天體(ti) 並不都會(hui) 接近地球,於(yu) 是一個(ge) 以地球軌道為(wei) 基準的科學定義(yi) 出現了,與(yu) 此同時,一類對地球構成現實威脅的小天體(ti) 被單列出來,這就是“潛在威脅天體(ti) ”(Potentially Hazardous Object,PHO):直徑大於(yu) 等於(yu) 140米,且與(yu) 地球軌道交會(hui) 距離小於(yu) 0.05天文單位(約750萬(wan) 千米)的近地小天體(ti) 。PHO是地球人需要特別關(guan) 注的,因為(wei) 大量未知的PHO隨時可能出現在地球周圍,甚至會(hui) 撞擊地球。
二、近地天體(ti) 是如何觀測和編號的?
為(wei) 了了解和防範來自近地天體(ti) 的撞擊威脅,人類要做的第一件事情就是利用望遠鏡進行巡天觀測對近地天體(ti) 進行“人口”普查,再通過監測它們(men) 的軌道對它們(men) 登記造冊(ce) ,持續監測其可能會(hui) 發生變化的軌道,對可能發生的近地天體(ti) 撞擊地球做出預警,最後才有可能想辦法規避撞擊事件。近地天體(ti) 普查的能力極度依賴於(yu) 望遠鏡的觀測能力,而近年來望遠鏡的能力得到了很大地提升,所以越來越多的近地天體(ti) 被尋找出來了,因此越來越多的近地小行星飛掠地球事件也被預報出來了。
那麽(me) 天文學家是如何來發現近地天體(ti) 的呢?通過望遠鏡的觀測可以從(cong) “靜止”的恒星背景中識別出“移動”的小行星。當我們(men) 發現了一個(ge) 新的小行星並且獲取了至少兩(liang) 個(ge) 晚上的觀測數據後,就會(hui) 給予一個(ge) 用發現時間來標記的臨(lin) 時編號,如2018 VP1。臨(lin) 時編號中包括發現年份、月份(以半月為(wei) 單位)、以及在該半月中小行星發現的序號。年份後的第一個(ge) 字母表示發現的半月序號,分別用24個(ge) 大寫(xie) 英文字母(除去I和Z)來表示,這裏的“V”表示11月的上半月。年份後的第二個(ge) 字母表示該半月中小行星發現的序號,分別用25個(ge) 大寫(xie) 英文字母(除去I)來表示,如果該半月中超過25個(ge) 小行星,則用尾數來表示進位次數,因此這裏的“P1”表示15+25*1=40。對於(yu) 小行星2018 VP1而言,一個(ge) 完整的翻譯就是2018年11月上半月發現的第40個(ge) 新小行星。獲得臨(lin) 時編號的小行星經過四次以上“回歸”觀測後並精確地確定運行軌道後,才可以獲得永久編號。這個(ge) 永久編號就簡單多了,直接用這顆小行星軌道確定時的自然數序號來表示。
三、小行星真的會(hui) 撞擊地球嗎?
近地天體(ti) 撞擊是地球麵臨(lin) 的重大威脅之一。6500萬(wan) 年前,一顆直徑超過了10公裏的近地天體(ti) 撞擊地球,有科學家分析這次撞擊造成地球上70%以上物種的滅絕,甚至可能是導致主宰地球長達1.6億(yi) 年之久的恐龍被終結的原因。1908年俄羅斯通古斯地區,一顆直徑30-40米的近地天體(ti) 空爆導致超過2000平方公裏的原始林木被毀。2013年2月15日,一顆直徑隻有17米的近地天體(ti) 襲擊了俄羅斯車裏雅賓斯克小鎮,相當於(yu) 空投了30顆廣島原子彈,造成了1000多人受傷(shang) ,3000多間房屋受損。所以說來自近地天體(ti) 的撞擊威脅是現實存在的。隻是越大個(ge) 的近地天體(ti) 撞擊的頻度越低,而較小尺度的近地天體(ti) 撞擊更頻繁些。比如說我們(men) 現在追求的140米直徑的近地天體(ti) 的編目,就是因為(wei) 這個(ge) 尺度的近地天體(ti) 撞擊可能導致幾個(ge) 中型國家國土麵積的危害,相當於(yu) 2萬(wan) 顆廣島原子彈的爆炸當量,這是我們(men) 地球人首先希望避免的。不過我們(men) 也不必太過擔憂,因為(wei) 這種規模的碰撞事件發生的平均概率約為(wei) 3萬(wan) 年一次。
發現了一個(ge) 近地天體(ti) 之後,我們(men) 需要對它們(men) 進行長期跟蹤觀測,目的是為(wei) 了獲得高精度的軌道數據,在這基礎上來評估近地天體(ti) 是否能撞擊地球、或者說能在多近的距離上飛掠地球。由於(yu) 大量的近地天體(ti) 還沒有被發現,所以說現在根本無法回答小行星撞擊地球的事件能提前多久進行預報。天文學家有不同大小的近地天體(ti) 數量的預估數據,目前要做的就是提升望遠鏡的能力去逐步完成近地天體(ti) 發現的完備率。美國航天局(NASA)無疑是近地天體(ti) 的搜索和危險評估中貢獻最大、能力最強的,通過其官網發布的近地天體(ti) 近距離飛越的預報也是可靠的。
發現並監測近地天體(ti) ,特別是潛在威脅天體(ti) ,是識別和減緩災害的關(guan) 鍵的環節,是關(guan) 乎地球環境和人類生存安全的大事。為(wei) 了加強國際間近地天體(ti) 觀測領域的合作和數據共享,共同應對來自近地天體(ti) 撞擊的威脅,聯合國成立了國際組織——國際小行星預警網(International Asteroid Warning Network,IAWN)來集結全球的力量,中國科學院紫金山天文台的近地天體(ti) 望遠鏡是中國做出實質性貢獻的主幹設備。
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