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到底有多少威胁地球的小行星?看它错综复杂的背后,有何秘密

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

小行星的威胁?

看它错综复杂的背后

科学家们强调,这种想法纯属杞人忧天。

动画展示了截至2018年1月发现的近地小行星的位置;地球的轨道用白线标出。(图片来源:美国国家航空航天局/加州理工学院/喷气推进实验室)

你可能听说过一颗小行星可能会撞击地球,造成各种破坏,但有多少太空岩石真正威胁到我们的星球呢?

这很复杂,而答案取决于你所说的威胁怎么理解。

让我们从最重要的依据着手:美国国家航空航天局(NASA)知道,就目前可能与地球相撞的看,在未来的很长时期内,都不会有一颗足够大的小行星对地球造成真正意义的损害。但是那些环绕地球的大型小行星呢?我们已经发现了很多这样的小行星,科学家们几乎每天都在发现新的近地小行星,迄今为止已经发现了27,000多颗。

美国宇航局行星防御协调办公室近地天体观测项目经理凯利·法斯特告诉宇宙官方网站说:“我们正在统计这些天体的数量,同时,还没有明确得出对地球的威胁。”“据我们所知,没有任何小行星会对地球构成重大威胁。”

行星防御的两个阶段

虽然这似乎有点矛盾,但如果你担心潜在的小行星撞击地球,近地小行星数量的不断增加则能会让人释怀。

行星防御的两个部分

保护地球免受小行星撞击的举措被称为行星防御,这个过程有两个关键阶段。美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)将于本月晚些时候发射,该任务旨在测试行星防御的第二阶段,即改变一颗有潜在威胁的小行星距离地球的路径,使一颗威胁地球的小行星偏离轨道。

在任何人尝试改变小行星的方向之前,科学家们必须找到这颗太空岩石,并绘制其未来多年的轨道,以甄别它将会或可能撞击地球的机率。

马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家、DART的协调负责人南希·夏伯特告诉宇宙官方网:“人们认为行星防御是为了使小行星偏离轨道,事实并非如此。”“跟踪实际的小行星,识别定位,对于未来能够对它们采取措施至关重要。”

迄今为止,科学家们已经确定了大约75万颗小行星,但他们怀疑有数百万颗太空岩石在整个太阳系中反弹。幸运的是,这些小行星中有很多离地球很远,比如,主要小行星带的居民,或者木星轨道上的特洛伊小行星。

这张图表显示了近地小行星多年来被发现的总数,并根据大小分成了不同的类别。(图片来源:美国宇航局近地物体研究中心 /美国国家航空航天局/加州理工学院/喷气推进实验室)

在地球的边缘地带,这个数字有所下降:科学家已经确定了27,000多颗近地小行星,每天最新发现。

相关:如果一颗小行星真的威胁到地球,那么行星防御任务会是什么样子呢?

大量的发现

这些发现要归功于地球上和太空中的一组仪器,它们将部分或全部时间用于发现和编目小行星。这些发现中绝大多数是在上世纪90年代末之后才发现的,尽管在此之前,专家们就曾警告过小行星带来的威胁,但没有取得多少成功。

马萨诸塞州奥林学院的行星科学家凯莉·纽金特告诉宇宙官方网站说:“如果和80年代研究这个问题的科学家交谈,会发现他们提到的一个短语,叫做傻笑因素。”“大概讲,如果不被嘲笑,他们就不能谈论这个科学话题。”

这项工作在当时也相当困难,要依靠在暗房里冲洗的胶片进行调查,然后用一种帮助人类大脑识别与背景恒星相对移动的小行星的设备进行调查。现在,现代相机和计算机程序可以承担大部分识别工作的主要任务。

因此,小行星探测的兴起在一定程度上是技术问题。但增加资金也是关键,这使得减少笑的因素至关重要。

1994年苏梅克-列维9号彗星撞击木星是一个里程碑,它出人意料地在木星云层中留下了地球大小的印记,并持续了几个月。“人们开始想,'哇,如果这发生在木星上,如果它撞上地球会发生什么?”纽金特说。

国会同意优先寻找小行星,呼吁NASA首先确定至少90%的最大小行星,然后是中型小行星。如今,有很多探测近地小行星的项目,无论这是他们的首要任务还是他们可以利用的机会。

对新智慧星任务的描述,它在完成了天体物理学任务后开始寻找小行星。

对新智慧星任务的描述,它在完成了天体物理学任务后开始寻找小行星。(图片来源:美国国家航空航天局/加利福尼亚大学/喷气推进实验室)

今天引领这股潮流的是像卡特琳娜号这样的项目,位于亚利桑那州的卡特琳娜巡天项目(Sky Survey)专门捕捉较小的小行星,位于夏威夷的泛星(Pan-STARRS)天文台,擅长发现微弱(模糊)的天体,可以看到整个天空的新智慧星太空望远镜,以及位于夏威夷的的阿特拉斯望远镜(ATLAS telescope),可以观测到移动最快的天体。

“这有点像生态系统,各司其职、各行其道,”纽金特说。“每个人都有自己的优势,各取所长,才能众志成城。”

其他人则像鲤鱼跳龙门(运气使然)。法斯特说:“广角观测望远镜是为了其他目的而设置的,比如用于天体物理研究,但它们最终会获得抢镜的小行星。”

小行星搜寻者正期待着不久能有一些新仪器加入他们的团队。行星卫士尤其兴奋的是,智利的维拉·c·鲁宾天文台(Vera C。Rubin Observatory)将于2023年开始进行观测;一项名为近地天体测验的太空任务也在研发中,计划在这个十年晚些时候发射。

纽金特说:“我们做了很多工作来预测这两个(任务)将发现多少天体,数字是难以置信得大。”“发现的小行星和彗星数量还会大幅增加,大家一直倍受鼓舞。”

但对行星防御专家来说,仅靠调查是不够的,后续的观测对科学家精确计算一个物体的轨道所需的数据至关重要。“这是关键部分,”法斯特说。“你想知道小行星在那里,但你真的想知道它未来会在哪里,以及地球是否会在同一时间出现在同一个地方。”

这张图显示了2013年初发现的每一颗潜在危险的小行星的轨道,总共有1400多个天体。今天,科学家们追踪了2000多颗有潜在危险的小行星。(图片来源:美国国家航空航天局/加利福尼亚大学/喷气推进实验室)

“潜在危险的小行星”的配方

如果这些观测发现一颗小行星超过了一定的亮度(它有一定的大小,尽管这两个因素并不能精确地相互关联),并且将在距离地球465万英里(748万公里)的范围内,该物体就自动被称为“潜在危险的小行星”。(这个距离计算出来是地球到太阳平均距离的二十分之一。)

大多数情况下,尽管有这些标签,“潜在危险的小行星”也可以被称为“目前还不危险的小行星”。毕竟,这些都是科学家们已经发现、追踪、绘制并预测未来的物体。

纽金特说:“这并不像我看到一个潜在的危险物体那样,就突然捏了一把冷汗。”“我们更希望密切关注事情后续。”

对于那些毕生致力于观察天空中是否有天启的人来说,尚未被发现的小行星更令人担忧;它们会突然冒出来,潜伏并靠近地球,以至让想要改变岩石的轨迹的人措手不及。

科学家们相信,他们发现了几乎所有最大的小行星——直径超过3300英尺(1公里)的小行星——最容易找到的一类。还有微小的近地小行星数量众多,很难找到,它们也最有可能在地球大气层中解体。

因此,最让行星防御专家担心的是中等大小的小行星——那些超过460英尺(140米)但不到3300英尺宽的小行星。“更有可能发生撞击,”法斯特说。“即使如此,我们也能讨论几百年或几千年的时间尺度。”

截至2020年底,据估计,科学家仅发现了40%的同类型近地天体;今年又增加了500个。虽然这个数字令人咋舌,但NASA的行星防御办公室计算,科学家还需要30年时间才能提供其中90%的所有资料,国会要求NASA在2020年之前实现这一目标。

法斯特说:“随着尺寸越小,数量上在增加,每年仍能保持增长态势。”“这就是为什么调查每天晚上都在进行,所以我们不会毫无察觉。”

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为了尽可能多地绘制近地小行星的地图,发现“潜在危险小行星”和发射近地天体的数量急剧上升。纽金特说:“看到小行星发现的数量慢慢增加,真是令人满意。”“这感觉很踏实,就像心里一块石头落了地。”

她补充说,这不仅令人满意,甚至让人感到欣慰。

“我认为这是科学工作的一个值得借鉴的经验,”纽金特说。“你有一个看起来很棘手的问题,你努力去理解它,它看起来就不那么可怕,因为你知道你需要做什么。我认为这是研究近地小行星的一种处理恰当的、让人得心应手的方式。”

BY: Meghan Bartels

FY:Jane

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选文:天文志愿文章组-

翻译:天文志愿文章组- Jane

审核:天文志愿文章组-

终审:天文志愿文章组-零度星系

排版:天文志愿文章组-零度星系

美观:天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://www./how-many-asteroids-threaten-earth

本文由天文志愿文章组- Jane翻译自文章作者Meghan Bartels的作品,如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除.

注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正.

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全文排版:天文在线(零度星系)

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