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小行星可能偷偷接近地球,人类却没探测到!NASA发现小行星危险区

2022-01-18  火星科普

2019年,一颗名为“2019 OK”的近地小行星,直径估计为100米,从距离地球只有7万公里的地方飞掠。直到靠近地球的数小时之前,天文学家才探测到它的存在。此次事件给人类敲响了警钟,也让美国宇航局(NASA)的天文学家开始重点搜寻这些突然出现的致命小行星。

根据《伊卡洛斯》(Icarus)杂志刊载的一项新研究[1],NASA天文学家发现了一个小行星危险区,那里潜伏着的小行星可以偷偷接近地球而不被发现,它们对地球上的生命将会造成很大的威胁。

除了各大行星在绕着太阳公转之外,还有很多太空岩石,也就是小行星,也在绕着太阳公转。小行星大都非常古老,它们基本上来自早期太阳系。在46亿年前,太阳系形成之后,还残留下很多微小的星子,它们没有继续碰撞成长为大型天体,最终就成了如今数量众多的小行星。

目前已知90%的小行星位于火星与木星之间的小行星带中。另外,还有比较多的小行星位于海王星轨道之外的柯伊伯带中,曾经的第九大行星,后来被划分为矮行星的冥王星就运行在其中。

已知最大也是发现最早的小行星是谷神星,它的形状大致是个球体,直径约为940公里,重达93.8亿亿吨。天文学家估计,太阳系中直径大于100公里的小行星已经找到99%,直径介于10到100公里的小行星已经占到一半,但还有更多尺寸更小的小行星尚未被发现。

目前已经发现的小行星数量超过110万颗,每年还有成千上万颗新的小行星被发现。如此多的小行星在太阳系中穿行,有些小行星的轨道偏心率很高,有时可以运动到海王星轨道外侧,有时又会运动到地球轨道内侧,它们就有可能穿过地球轨道,与地球存在碰撞的风险,这些近地小行星已经搜寻到2.7万颗。

在近地小行星中,那些与地球的最小轨道交点距离不到750万公里,并且个头较大的天体,被归类为潜在危险小行星,它们与地球碰撞的概率更高。目前已知的潜在危险小行星共有2200多颗,其中160颗的直径大于1公里。

只要直径超过35米的小行星撞上地球,就有可能造成巨大的破坏,对于人口聚集的城镇将会是灾难性的。2013年,一颗直径20米的小行星进入地球大气层,在车里雅宾斯克上空30公里发生爆炸,由此产生强大的冲击波震碎了大量地面建筑的玻璃,造成1500人受伤。

让人感到后怕的是,这颗小行星在进入大气层之前,天文学家根本没有探测到,直到发生爆炸之后才知道它的存在。如果是直径超过140米的小行星,就这样悄无声息地接近并撞上地球,人类毫无防备,将有可能造成不堪设想的后果。6500万年前,地球上发生了第五次生物大灭绝,起因很可能是小行星的撞击,引发全球气候剧变。

正因为如此,天文学家希望能在危险到来之前,提前发现它们的存在,并且为此做好防御措施。根据这项新研究,NASA天文学家找到了有些小行星能够偷偷靠近地球而没被探测到的原因。

控制天文望远镜自动搜寻小行星的算法,可以记录到相对于背景星空移动的天体,以此来确认是小行星。由于地球绕着地轴自西向东自转,使得接近地球的物体会相对于背景星空向西漂移,算法把这种现象也考虑在内。

然而,当小行星从东面天区接近地球时,由于地球自转,再加上地球绕太阳公转的轨道是弯曲的,这些效应加起来会让这些接近地球的小行星看起来是静止的,算法就会忽略它们。

天文学家指出,从东面天区接近地球的小行星,其中有50%可能会经历一段缓慢的视运动时期,这使它们难以被探测到。等到撞上地球时,才发现它们的存在,为时已晚。

因此,对于搜寻危险区的小行星十分重要。如果发现有危险的小行星会撞上地球,人类必然不会坐以待毙,例如,人类可以发射火箭去轰击小行星,改变它们的运行轨道。

此前,NASA发射了一个无人探测器,飞向一颗直径为160米的小行星,预计在2022年9月发生碰撞,以测试偏转危险小行星的可行性。当然,这颗小行星本身不会穿过地球轨道,碰撞后也不会对地球造成威胁。

1994年,人类见证了苏梅克-列维9号彗星与木星的世纪大碰撞,此次撞击释放出的能量高达6万亿吨TNT,相当于全球核武库总当量的600倍。

这次大碰撞让人类进一步认识到,木星用那强大的引力吸引了很多彗星、小行星,减少它们与地球发生碰撞。虽然木星在一定程度上保护了地球生命,但面对难以捉摸的潜在危险小行星,人类也要做好防范。

参考文献

[1] Richard Wainscoat, Robert Weryk, Steven Chesley, et al. Regions of slow apparent motion of close approaching asteroids: The case of 2019 OK, Icarus, 2022, DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114735.

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