作者:Derek Richardson 来源:《伊卡洛斯》 发布时间:2014/10/31 10:01:25
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地球将在2029年引发小行星崩塌

 

日本隼鸟号探测器于2005年拍摄的丝川小行星的图像  图片来源:ISAS/JAXA

如果一切顺利的话,2029年4月13日,星期五,一颗名为阿波菲斯的足球场般大小的小行星将与地球擦肩而过。这颗太空中的岩石并不会对地球造成任何伤害——据估算,它将在距离后者至少35000公里的安全轨道上掠过地球。

然而一项新研究发现,此次近距离亲密接触却可能在阿波菲斯小行星上引发一场小的崩塌。

并未参与该项研究的美国科罗拉多州博尔德市西南研究所行星科学家William Bottke表示:“这是一个棘手的话题,但我觉得这篇论文似乎是迄今为止关于阿波菲斯所做的一项最棒的研究工作。”

一旦小行星近距离掠过地球,它们便会开始感受到地球引力的影响。就像月球会“推”“拉”地球的海洋,从而产生潮汐,小行星也会受到来自地球的潮汐力。

为了判断这将对阿波菲斯产生何种影响,科学家需要知道这颗小行星到底是由什么构成的。而他们最靠谱的推测基于日本隼鸟号探测器拍摄的图像——该探测器曾详细拍摄了与阿波菲斯类似的丝川小行星的图像。

这些图像揭示了此类小行星并非是在太空中旋转的一颗巨大的固态岩石,而是在引力作用下松散地聚集在一起的一团岩石碎片。马里兰大学帕克分校天体物理学家Derek Richardson表示:“如果你看过隼鸟号拍摄的图像,你会说,‘喔,伙计,这是一堆石头。’阿波菲斯与此很像。”

为了搞清地球引力会对这些岩石产生何种影响,Richardson及其同事开发了一个计算机模型,从而使他们能够将虚拟的砂砾放置于与阿波菲斯大小类似的一颗模拟小行星的表面。

通过将来自小行星的引力、来自地球的潮汐力、小行星自转导致的离心力、惯性力和其他影响计算在内,研究小组能够预测小行星表面的微粒将如何运动。分析结果显示,地球的潮汐力将强大到足以在这颗小行星上引发一些小型的崩塌。

研究人员日前在线报告了这一研究成果,该成果之后将发表在《伊卡洛斯》上。

与此同时,这种扰动将足以使阿波菲斯看起来更年轻。大多数小行星的衰老是缘于暴露在太阳光下所致,其影响仅是暴露的小行星表面。

而就像一次矿泉疗法,小型崩塌会使小行星表面微粒呈片状脱落,从而用下方的新表层取代原来的老表层。

要想确定这一切是否发生,天文学家需要在阿波菲斯于2029年掠过地球时对其展开观测。科学家会使用红外线观测小行星,在这些观测过程中,小行星越老,其风化的岩石便会显得越红。

Bottke指出,如果在这一过程中能够获得高质量的光谱测量结果,便有可能比较阿波菲斯在飞越地球前后的颜色变化。他说:“当阿波菲斯飞过时,我们会进行试验。不论能否找到答案,我们都将有所收获。”

Richardson表示:“通过这篇论文,我们希望鼓励观察者进行这样的观测。”这可能也是他们唯一的机会:据估计阿波菲斯将于2036年再次返回地球,但那时将因为与地球9100个地球半径的距离而难以进行观测——这已经超越了地球潮汐力能够影响的范围。

日本探测器隼鸟号于2003年5月升空,并于2005年9月12日抵达丝川小行星附近。隼鸟号在11月20日花了30分钟的时间尝试操作设备登陆并采集样品,但没有成功。在11月25日作了第二次登陆和采集样品的尝试。隼鸟号在离开小行星后,于2010年6月13日深夜返回地球,且将样品的胶囊舱降落在澳大利亚南部。

隼鸟号在宇宙中旅行了7年,穿越了约60亿公里的路程。这是人类第一次就对地球有威胁的小行星进行物质搜集的研究,也是第一个把小行星物质带回地球的任务(来源:中国科学报 赵熙熙)

 
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