作者:张承民 来源: 中国科学报 发布时间:2019-8-13
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虚惊一场:小行星呼啸掠过地球

 

张承民

某天小行星突然撞向地球,此刻一个英雄超人瞬间出现,击碎这个不速之客,拯救了地球。这是人们在科幻小说中遇到的惯常场景,在现实中却并非如此。

7月26日,一颗小行星与地球惊险约会,险些剐蹭,令人吓出一身冷汗,好在只是虚惊一场。这一事件中不仅没有超人出来拯救地球,而且直到小行星接近地球时,天文学家们才发现。

小行星代号“2019OK”,其直径只有100米左右,速度低于地球的轨道速度,大约24.6千米/秒,在距离地球7万千米的轨道飞速经过。这个“邂逅”,只有月地距离的1/5,对于天体运动来说就是近距离呼啸而过。幸运的是,灾难没有发生,这次意外相遇被戏称为“不舒服的贴靠”或者“骚扰”。

然而事件让我们反思,假如小行星撞上地球,将会造成怎样的灾难?

地质历史显示,6500万年前曾发生过一次改变地球生命进化历史的撞击。当时地球遭到一个10千米大小的小行星撞击,导致墨西哥的尤卡坦半岛出现巨大陨石坑,触发超级大地震和火山爆发,全球气候出现巨大变迁。部分科学家认为,这次灾难直接导致绝大部分恐龙灭绝。话又说回来,假如恐龙没有灭绝,那么人类也许还没有机会进化。

6年前,发生在俄罗斯车里雅宾斯克的小行星撞击事件令人记忆犹新。当地时间2013年2月15日9时15分,一道亮光划过天空,接下来是一声巨响。一颗小行星穿越大气层在车里雅宾斯克上空发生爆炸,爆炸引发的冲击波瞬间到达地面,许多建筑物的玻璃被震碎。俄罗斯方面表示,事件造成1600多人受伤、约10亿卢布(约合人民币1.08亿元)的经济损失。而这颗引发灾难的小行星直径才20米。

目前地球表面已探知近180个大型陨石坑,这些都是小行星碰撞地球的证据。所以监测小行星运行轨道、保卫地球成为天文学家责无旁贷的任务。美国宇航局正在探测和跟踪地球附近90%的尺度大于140米的小行星,这些太空“岩石”一旦撞击地球并在人口密集地区降落,那就是祸从天降,将会造成巨大的灾难性破坏,足以摧毁一个大型城市。

最近几年,天文学家们多次提前预警这种跟地球擦肩而过的小行星。这颗“2019OK”之所以引发巨大的骚动,最主要的原因是被发现得太晚了,完全没有给人类留出充分的时间来应对。那么,代号“2019OK”的小行星为什么逃离了监管?为什么直到小行星“杀手”到达地球附近,天文学家才注意到这块大石头不期而至?它为什么一直没有被跟踪和监控?为什么没有事先出现在潜在危险物体列表上?

这是因为目前科学家们主要依靠射电波段的雷达和地面光学望远镜监测地球附近的小行星。其中,地基光学望远镜是主流。这次“2019OK”的骚扰恰好暴露出了地基光学望远镜在发现近地小行星时存在很大的问题。小行星和月球一样,自身并不发光,它们依靠太阳照射后反射光线到地球。“2019OK”小行星来自太阳的方向,由于太阳光背景极强,这给天文学家造成视觉盲区,不易观测到这颗小行星,所以它打了科学家们一个措手不及。直到“2019OK”经过地球前的几个小时,天文学家才搞清楚其轨道、速度、大小等参数。

此次意外的小行星骚扰,给我们的教训是什么?人类现在能做的主要是预测小行星轨道、提前示警、被动逃避潜在的灾难区域。假如采用洲际导弹携带核武器去轰击小行星,使其改变轨道如何?这个理论设想的可操作性极低,就目前的技术水平,核武器发射造成事故的几率远远大于小行星撞击地球造成灾害的几率。科学家也提出了许多小行星碰撞的防御构想,多数不可实施。在一个冰雹灾害还没有彻底解决的时代,超前解决小行星的潜在威胁确实有困难。

据悉,2016年,美国航空航天局成立了行星防御协调办公室,以确保任何近地天体不会进入地球的大气层之内,保护地球免遭毁灭性撞击。另外,美国研究人员正在推出一个叫NEOCam的空间计划。它是一个小型的红外望远镜,大概50厘米口径。研究人员计划将其放到日地系统中的拉格朗日点,希望借此在太空提前发现那些特别暗弱的、对地球有威胁的小行星。

中国科学院紫金山天文台也开展了小行星监测预警研究,目前属于起步阶段,还落后于欧美发达国家。小行星的监测、防御等问题涉及到相关科技设备和轨道研究,在这个领域的研究将提升空间科技能力,带动轨道快速解算、无线电通信与监测技术的应用等,是一个值得适当投入发展的学科。

作者系中国科学院国家天文台研究员)

《中国科学报》 (2019-08-13 第8版 探索发现)
 
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