你希望2020重啓嗎?
希望。
其實,我們差一點就不用發愁2020年的問題了……
2019年7月25日,一顆名爲2019 OK的小行星以70倍音速直奔地球(直徑57-130米,撞擊威力≈30顆廣島原子彈),在相當于地月之間1/5的距離上跟地球擦肩而過。
在宇宙尺度上,這個距離相當于一顆子彈擦著人的鼻尖飛過去。我們差一點就被2019 OK給KO了。
更可怕的是,直到2019 OK擦過地球的幾個小時前,地球上的科學家才監測到小行星來襲。
2020年了,人類有什麽辦法防止小行星撞地球嗎?
地球上確實有一群人在負責地球的保衛工作,他們是怎樣防止小行星撞擊地球的呢?
我們要先了解一下地球的處境。
地球就像射擊場裏的大靶子,每天都有大量地外天體不請自來。如果你在某個觀測條件好的地方仰望星空,每小時都能看到幾顆乃至十多顆流星。
多數流星經過大氣層會化爲灰燼、供你許願,直徑幾米的隕石就能造成災難性破壞。2013年2月,一顆直徑17米的隕石在俄羅斯車裏雅賓斯克市上空爆炸,結果1500多人受傷、300多棟房屋被毀,能量相當于50萬噸TNT炸藥。
一般估算每年有500顆隕石會落到地球表面,但只有五六顆能被科學家找到。而至于撞擊後果多嚴重、會不會城毀人亡,要看小行星的成分、撞擊角度以及掉到海洋、森林還是城市。
目前,人類觀測確認的太陽系小行星有78.9萬,90%在火星和木星之間的小行星帶遊蕩,其中約有2萬顆需要高度重視的近地小行星。
依照距離它們被分爲阿登型、阿波羅型和阿莫爾型小行星,這裏面的10%是高度危險分子(與地球的最小軌道交點距離少于0.05個天文單位,且絕對星等亮達到22等或更亮)。需要說明的是,近地天體的軌道受大天體影響不斷變化,軌迹像女人心一樣難以捉摸。
所以,才會出現開頭所說的2019 OK驚魂事件,它因爲飛向地球的時候逆著陽光,導致很晚才被發現。
總的來說,小行星撞地球可以看成概率事件,天體體積越大,撞擊概率越小。直徑5至10米的小行星平均每年都會造訪地球一次,通常在中間層爆炸;
直徑50米左右的小行星平均1000年撞擊地球一次;
直徑1公裏的小行星大概50萬年來一次;
而直徑超過5公裏的“文明殺手”,大約一千萬年撞擊地球一次。6500萬年前造成恐龍滅絕的罪魁禍首,估計在10公裏左右,相當于從太空向地球丟了一座珠穆朗瑪峰。
這是截止2019年底,人類觀測到的近地小行星數量
Known NEAs
902 1 km and larger
8913 140 m and larger
21645 all sizes
好消息是,直徑1公裏以上的近地小行星已經被人類發現了90%;壞消息是,還有10%能讓地球生物圈重新洗牌的小行星,我們還不知道在哪兒。
爲了在小行星貿然來訪前拉響警笛,國際上有多個致力于近地小天體的巡天任務,例如林肯近地小行星研究小組(LINEAR)、卡特裏娜巡天系統(Catalina Sky Survey)和小行星陸地撞擊持續報警系統”(ATLAS),由ESO資助的近地天體動態網站(NEODyS-2)和NASA的“哨兵”(Sentry)專門負責危險天體的跟蹤、軌道確認和編目工作。
在“哨兵”系統中,我們能看到最危險的家夥是小行星29075,直徑約1300米,撞擊地球的概率是0.012%,預計在2880年靠近地球。
假如真有一顆小行星威脅人類文明,我們有哪些對策?
首先,必須保證盡早發現它,從而留出充足的時間讓各國停止內讧、一致對外。
方法一粗暴而不簡單,你在科幻電影《天地大沖撞》中見過:動用核武器,要麽把小行星炸碎,要麽靠爆炸能量迫使其偏離預定軌道。
然而這樣硬剛首先要看核武器的庫存夠不夠,另外還有把小行星炸成“天女散花”的風險,而且上一個扛著核彈飛到太空救地球的英雄已經沒了……
同樣是爲了改變軌道,我們可以換種溫柔點的方法,用空間探測器發射一個有分量的物體砸向小行星,就像打台球一樣。2014年,歐洲航天局羅塞塔號上的菲萊探測器在一顆彗星上成功著陸,證明人類的航天設備能接觸到小行星。
另一種可行辦法是在小行星旁邊放置一艘較大的飛船,通過圍繞小行星轉圈圈的相互引力,用“引力拖車”的方式將後者推入新的運行軌道。
甚至還有科學家提出過更加佛系的辦法,發射一艘飛船,去把小行星塗白,理論上這會通過改變它的熱量吸收而影響軌道……
這些辦法有用嗎?
2019年4月,美國宇航局舉行的行星防禦會議(Planetary Defense Conference)做了一次模擬:一顆名爲2019 PDC的小行星,長260米,寬140米,將在2027年4月29日撞擊地球,撞擊威力爲1-8億噸TNT當量。
NASA與歐洲、俄羅斯、中國及日本的太空機構合作,在2024年發射了6艘撞擊飛船,在當年8月撞擊了2019 PDC,並成功偏移了它的軌道。
但在撞擊一個月後,科學家觀測發現,2019 PDC分裂出一塊長80米、寬50米的碎片,繼續向地球飛行。改變碎片的飛行方向爲時已晚,2027年4月29日,碎片撞擊美國紐約曼哈頓,撞擊威力相當于500萬到2000萬噸TNT爆炸。紐約被夷爲平地,130萬人死亡。
所以,很遺憾地說,防禦小行星撞擊地球還只停留在理論上。在宇宙中不設防的人類幸存至今,沒有像恐龍一樣遭遇洗牌,只是幸運的概率。
舉個例子,2022年將要造訪地球的危險小行星2009-JF1,它撞擊地球的概率約爲1:3800。這個概率有多高?博彩業爲國足奪取2022年世界杯冠軍開出的賠率是1:500,國足首先要在主場戰勝敘利亞、晉級十二強賽……2009-JF1撞擊地球,至少比國足勇奪世界杯還要困難7.6倍。
參考資料:
[1]NASA 稱金字塔大小行星 2022 年或將撞地球,概率有多大?地球人該如何應對?知乎
[2]返樸. 小行星飛掠地球卻難以監測,是科學家的失職嗎? 虎嗅網
[3] Asteroid impact avoidance.wikipedia
[4] Sentry: Earth Impact Monitoring. NASA Sentry
[5] Planetary Defense Frequently Asked Questions.NASA
[6] 1003 NEAs in the NEODyS risk list. spacedys.com
[7]What we would actually do to stop a 'doomsday’ asteroid. BBC