小行星頻繁“光顧”地球，地球人要擔心嗎？

較真要點：

近地天體（小行星和彗星）撞擊是地球面臨的重大威脅之一。發現了一個近地天體之後，天文學家需要進行長期的跟蹤觀測，獲得高精度的軌道數據，從而評估是否能撞擊地球、或者在多近的距離上飛掠地球。

查證者：趙海斌丨中國科學院紫金山天文台研究員

最近，小行星近距離飛掠地球的新聞頻出，比如，美國宇航局NASA也觀測到一顆小行星將於11月“光顧”地球。這是正常現象嗎？我們需要擔心嗎？地球會不會迎來一個大“轟擊”期？較真邀請紫金山天文台趙海斌研究員向大家科普近地天體相關知識。

一、什麽是近地小天體？

太陽系是一個複雜的系統，由太陽、八顆行星及它們的衛星、五顆（可能更多）矮行星、眾多的小行星、彗星、以及行星際物質組成的天體系統。我們把環繞太陽運動的小行星、彗星和流星體統稱為太陽系小天體。小天體在太陽系裡主要分布在兩個區域，一個是在火星和木星軌道中間的小行星主帶，另一個是在海王星軌道以外的柯伊伯帶。但是，就有一些小天體喜歡不守規矩而離開自己的固有崗位在太陽系的行星系統中穿行，於是就有了我們今天討論的主角——近地天體（Near Earth Object，NEO）。

天文學上近地天體的定義是：與太陽的最近距離能小於1.3天文部門（1個天文部門為149597870.7千米）的太陽系小天體，包括小行星和彗星。後來發現滿足這個條件的小天體並不都會接近地球，於是一個以地球軌道為基準的科學定義出現了，與此同時，一類對地球構成現實威脅的小天體被單列出來，這就是“潛在威脅天體”（Potentially Hazardous Object，PHO）：直徑大於等於140米，且與地球軌道交會距離小於0.05天文部門（約750萬千米）的近地小天體。PHO是地球人需要特別關注的，因為大量未知的PHO隨時可能出現在地球周圍，甚至會撞擊地球。

二、近地天體是如何觀測和編號的？

為了了解和防範來自近地天體的撞擊威脅，人類要做的第一件事情就是利用望遠鏡進行巡天觀測對近地天體進行“人口”普查，再通過監測它們的軌道對它們登記造冊，持續監測其可能會發生變化的軌道，對可能發生的近地天體撞擊地球做出預警，最後才有可能想辦法規避撞擊事件。近地天體普查的能力極度依賴於望遠鏡的觀測能力，而近年來望遠鏡的能力得到了很大地提升，所以越來越多的近地天體被尋找出來了，因此越來越多的近地小行星飛掠地球事件也被預報出來了。

那麽天文學家是如何來發現近地天體的呢？通過望遠鏡的觀測可以從“靜止”的恆星背景中識別出“移動”的小行星。當我們發現了一個新的小行星並且獲取了至少兩個晚上的觀測數據後，就會給予一個用發現時間來標記的臨時編號，如2018 VP1。臨時編號中包括發現年份、月份（以半月為部門）、以及在該半月中小行星發現的序號。年份後的第一個字母表示發現的半月序號，分別用24個大寫英文字母（除去I和Z）來表示，這裡的“V”表示11月的上半月。年份後的第二個字母表示該半月中小行星發現的序號，分別用25個大寫英文字母（除去I）來表示，如果該半月中超過25個小行星，則用尾數來表示進位次數，因此這裡的“P1”表示15+25*1=40。對於小行星2018 VP1而言，一個完整的翻譯就是2018年11月上半月發現的第40個新小行星。獲得臨時編號的小行星經過四次以上“回歸”觀測後並精確地確定運行軌道後，才可以獲得永久編號。這個永久編號就簡單多了，直接用這顆小行星軌道確定時的自然數序號來表示。

三、小行星真的會撞擊地球嗎？

近地天體撞擊是地球面臨的重大威脅之一。6500萬年前，一顆直徑超過了10公里的近地天體撞擊地球，有科學家分析這次撞擊造成地球上70%以上物種的滅絕，甚至可能是導致主宰地球長達1.6億年之久的恐龍被終結的原因。1908年俄羅斯通古斯地區，一顆直徑30-40米的近地天體空爆導致超過2000平方公里的原始林木被毀。2013年2月15日，一顆直徑只有17米的近地天體襲擊了俄羅斯車裡雅賓斯克小鎮，相當於空投了30顆廣島原子彈，造成了1000多人受傷，3000多間房屋受損。所以說來自近地天體的撞擊威脅是現實存在的。只是越大個的近地天體撞擊的頻度越低，而較小尺度的近地天體撞擊更頻繁些。比如說我們現在追求的140米直徑的近地天體的編目，就是因為這個尺度的近地天體撞擊可能導致幾個中型國家國土面積的危害，相當於2萬顆廣島原子彈的爆炸當量，這是我們地球人首先希望避免的。不過我們也不必太過擔憂，因為這種規模的碰撞事件發生的平均概率約為3萬年一次。

發現了一個近地天體之後，我們需要對它們進行長期跟蹤觀測，目的是為了獲得高精度的軌道數據，在這基礎上來評估近地天體是否能撞擊地球、或者說能在多近的距離上飛掠地球。由於大量的近地天體還沒有被發現，所以說現在根本無法回答小行星撞擊地球的事件能提前多久進行預報。天文學家有不同大小的近地天體數量的預估數據，目前要做的就是提升望遠鏡的能力去逐步完成近地天體發現的完備率。美國航天局（NASA）無疑是近地天體的搜索和危險評估中貢獻最大、能力最強的，通過其官網發布的近地天體近距離飛越的預報也是可靠的。

發現並監測近地天體，特別是潛在威脅天體，是識別和減緩災害的關鍵的環節，是關乎地球環境和人類生存安全的大事。為了加強國際間近地天體觀測領域的合作和數據共享，共同應對來自近地天體撞擊的威脅，聯合國成立了國際組織——國際小行星預警網(International Asteroid Warning Network，IAWN)來集結全球的力量，中國科學院紫金山天文台的近地天體望遠鏡是中國做出實質性貢獻的主乾設備。

本文編輯：yhxi

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