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這顆小行星與地球擦肩而過 如果真撞向地球,怎麽辦?

7月25日,一顆編號為“2019OK”、直徑較大的小行星與地球擦肩而過。跟以往不同的是,這個“不速之客”引發了不小的騷動,許多天文學家被它嚇出了一身冷汗。

專家指出,直徑30-50米的小行星可能產生“通古斯大爆炸”級別的危害,而“2019OK”也暴露出了地基望遠鏡在監測方面的問題,解決辦法是發展天基望遠鏡,以監測來自太陽一側的小行星造成的威脅。同時,行星科學界及一些航天領域的研究開始呼籲加強全世界範圍內的行星防禦領域研究工作。

而若真有小行星撞向地球,專家認為人類的決策主要取決於發現時間的早晚,“如果發現時間很晚了、已經來不及采取任何防禦措施,那就只有躲了。如果還有一定的時間,採用核彈是最有效的方法”。

“2019OK”與地球“擦肩而過”視頻據Watchers.news

直到抵達近地點最後一刻才被發現

據外媒報導,7月25日一顆編號為“2019OK”的小行星與地球擦肩而過。最近的時候,它與地球之間的距離不足1/5月地距離,直到它抵達近地點之前最後一刻才被巴西的索納爾天文台發現,而直到它通過地球的幾個小時之前,天文學家才最終確認了它的軌道、速度以及直徑大小等相關數據。在此之前,人類對它完全一無所知。

“2019OK”的“OK”並不是英語裡“好”的意思。中國科學院國家空間科學中心研究員李明濤向紅星新聞記者解釋它的含義:“每一顆近地小行星的編號一般是由年份加兩個字母組成。第一個字母代表發現它的月份,第二個字母表示它是當月發現的第幾顆小行星。根據順序,一月上旬為A,下旬為B,以此類推。另外,當月發現的第一顆也用A表示,第二顆用B表示。所以,‘2019OK’的意思是2019年7月下旬發現的第10顆近地小行星。”

最近幾年,天文學家們多次提前預警這種跟地球擦肩而過的小行星。這顆“2019OK”之所以引發巨大的騷動,最主要的原因是被發現的太晚了,完全沒有給人類留足充分的時間來應對。如果它一旦撞向地球,可能將導致一場類似“通古斯大爆炸”的浩劫。

李明濤表示:“要對那些威脅地球安全的小行星做出有效防禦,通常需要很長的反應時間。比如,要改變一顆直徑百米到公里量級的小行星的軌道,至少需要10年。如果用核彈攻擊,至少也需要1年時間來準備。一是要建造航天器來攜帶核彈,二是使用核彈還涉及政治、社會、倫理等問題,決策需要花很長時間。另外,即便是採用最簡單的躲避方式,也需要提前對小天體撞擊發出預警。”

如果真的撞上地球,可毀掉兩個紐約

據外媒報導,“2019OK”直徑很大(57-130米),速度很快(24.6公里/秒,約是“嫦娥”從月球返回地球速度的2倍),如果一旦撞向地球,其威力堪比1908年發生在俄羅斯西伯利亞地區的“通古斯大爆炸”,可以毀掉大約2個紐約那麽大的地區。據資料顯示,發生“通古斯大爆炸”的時候,遠在英國倫敦的地震台都感受到了震動,歐洲許多國家的電燈都因此而熄滅。

1908年通古斯大爆炸後留下的痕跡。(圖據法新社)

對於如何評估小行星撞擊地球所產生的危害,李明濤表示:“主要取決於小行星的直徑、材質、速度以及以什麽樣的角度撞擊地球等因素。直徑是首先要考慮的因素。一般情況下,直徑10米及以下的小行星,對人類的危害可以忽略不計,10米以上的就需要引起警覺了。”

據李明濤介紹,2013年2月15日,一顆直徑約20米的小行星在俄羅斯車裡雅賓克斯地區上空發生爆炸。當地一共有1500多人受傷,很多房子的玻璃都被震碎了。直徑在30-50米的小行星可能產生“通古斯大爆炸”那種級別的危害。要是遇到像導致恐龍滅絕的直徑為10公里的小行星,如果沒有提前預警,“人類文明基本上也就完了”。

來自太陽一側的威脅難防禦,未來從太空監測

據了解,目前雷達和地基光學望遠鏡是觀測近地小行星的主要手段。其中,地基光學望遠鏡是主流。這次的“2019OK”恰好暴露出了地基光學望遠鏡在發現近地小行星時存在很大的問題。

李明濤解釋說:“小行星本身不發光,只有太陽照著它的時候才反射太陽光。這次的小行星是從太陽那一側過來的,背景光很強,把它給擋住了。地面接收到的它反射的太陽光線就很弱。如果它這次是從夜空方向過來的話,被發現的概率就會大很多。要單純依靠地基光學望遠鏡來發現這種從太陽一側過來的小行星,難度非常大。”

據李明濤介紹,2013年一顆小行星叫“2012DA14”在距離地球大概2萬多公里的高度掠過地球。幸運的是,它被提前監測到了。就在同一天,俄羅斯車裡雅賓斯克發生了震驚世界的小行星撞擊事件,連一秒鐘的提前預警都沒有。當時不少人懷疑這顆小行星就是“2012DA14”,但後來被證明是另外一顆小行星,因為美國的天氣衛星在事後拍到了它空爆後產生的尾跡。可怕的是,那個小行星進入地球的時候,全世界沒有一顆望遠鏡提前發現了它。

而在2018年12月,一顆直徑約10米的小行星在白令海峽上空發生爆炸。事情發生了幾個月之後,人們在看天氣衛星圖片的時候才發現在那裡有一條尾跡。

被美國小行星探測器OSIRIS-REx攜帶的相機MapCam捕捉到的小行星Bennu(圖據NASA)

李明濤告訴紅星新聞:“為了對來自太陽一側的小行星進行很好的監測,現在的解決辦法是發展天基望遠鏡,把望遠鏡放到軌道上。”在他看來,紅外望遠鏡在太空中更具優勢。當太陽把一顆小行星加熱之後,它就會往外異塵餘生熱量。在太空中的紅外望遠鏡不依賴太陽光的反射,能大大減少測量誤差。

“這次地基光學望遠鏡對‘2019OK’尺寸測量的誤差超過100%。將來用天基紅外線望遠鏡的話,誤差能縮小到10-30%。”李明濤說。

據他介紹,美國研究人員正在推一個叫NEOCam的空間計劃。它是一個小型的紅外望遠鏡,大概50厘米口徑。研究人員計劃將其放到日地系統中的拉格朗日點,希望以此在太空提前發現那些特別暗弱的、對地球有威脅的一些小行星。李明濤說:“現在這個項目正在預先研究中,他們已經完成了方案設計,上一輪遴選的時候很遺憾沒有被NASA選上,但NASA也沒有停止對它的支持。這個項目未來還是有可能上天的。”

行星防禦需要全球合作,中國正在發力

據了解,小行星的監測是行星防禦領域的一個熱點。要進行防禦,首先得知道危險來自什麽地方。目前全世界十大天文觀測站主要集中在歐美國家,而且觀測數據主要是以美國為主。中國唯一入選的是紫金山天文台的盱眙觀測站。

李明濤指出,有些人認為小行星撞地球的概率太小,不值得投入太多資金和精力去研究,但“地球周圍的環境可以說是危機四伏的。一旦發生小行星撞擊地球事件,從它進入大氣層邊界(距離地球110公里高)到落到地上可能也就10多秒鐘的時間”。所以,行星科學界以及一部分航天科技領域的研究部門逐漸開始呼籲加強全世界範圍內的行星防禦領域研究工作。”

2017年及2018年,雲南省香格裡拉和西雙版納地區接連發生“火流星”空爆事件,曾引發轟動。李明濤告訴記者:“在這兩個事件的推動下,國內也越來越重視小行星防禦的研究工作。2018年9月召開的第634次香山科學會議,就聚焦小行星的監測預警和安全防禦。同時,國內多個部門也開始開展了小行星防禦方面的研究工作。”

另外,今年中國科協面向社會征集了20個重大科學問題以及工程技術難題,對於小行星的調查、防禦和開發就被選入其中。李明濤認為,在這些力量的牽引下,行星防禦在中國會得到越來越多的重視,會有越來越多的力量投入到行星防禦之中。”

如果真有小行星撞向地球,怎麽辦?

2016年,美國航空航天局成立了行星防禦協調辦公室,以確保任何近地天體不會進入地球的大氣層之內,保護地球免遭毀滅性撞擊。據外媒CNET報導,今年4月29日,行星防禦協調辦公室與美國聯邦緊急事務管理局一起在華盛頓舉行了第六屆全球行星防禦會議。

據李明濤介紹:“這個會議模擬了一顆小行星即將撞擊地球的場景,這個時候人類的決策是什麽,決策的流程是什麽。當時提出了用動能撞擊的辦法來解決,結論是需要6艘飛船。這6艘飛船分別由美國、歐盟、俄羅斯、中國、日本等航天強國各出一艘來完成任務。”

但如果真有小行星將撞向地球,人類該如何應對?李明濤認為,主要還是根據發現時間的早晚來決定。他說:“如果發現時間很晚了、已經來不及采取任何防禦措施,那就只有躲了。如果還有一定的時間,採用核彈是最有效的方法。不過,核彈也有一定的問題。當核彈把一顆大的小行星炸成很多碎片後,也會產生新的威脅。”

李明濤進一步表示,如果發現時間更早,有十年左右的時間,這時候就可以採用動能撞擊。美國和歐洲正在聯合進行的空間任務“飛鏢”就是基於動量定理,通過發射航天器去撞擊小行星,迫使其軌道發生變化,錯開與地球的交會窗口。如果時間再早一點的話,可以採用雷射燒蝕的辦法,用航天器發射雷射燒它的表面,讓它不斷蒸發從而偏轉小行星軌道。

紅星新聞記者 羅天 採訪報導

編輯 張尋

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