当前位置: 真空闸 >> 真空闸前景 >> 北京时间2019年7月25日9点22分,
新闻里说,年5月6日,将有一颗名为JF1的小行星撞击地球,不过这可不是普通的小行星。
据称,这颗叫JF1的小行星约米,近似吉萨金字塔大小,一旦撞击地球,其所释放的碰撞威力相当于15颗广岛原子弹。
但据NASA近地天体研究中心数据显示,JF1小行星并不是网上所传的米,其直径只有13米,质量约吨,碰撞威力约23万吨TNT。
而且按照都灵指数分类,这颗JF1小行星是0等级,撞击向地球的概率只有0.%,尚不能对地球形成实质威胁。
所以,年JF1小行星撞上地球的概率并不大。
其实,“小行星撞击地球”事件发生的并不少,比如前段时间的“OK”小行星撞地球风波。
那是年7月25日,看起来对于地球来说不过是平凡的一天。
当天,新首相约翰逊上任进入到第二天,英国正准备在3个月内硬脱欧;中国票房已破47亿的动画片《哪吒》上映;地球上的人们在为自己的生活各自奔忙……没有人想到,彼时地球正与一场“灭顶之灾”擦肩而过。
格林威治时间(GMT)7月25日凌晨1点22分(北京时间9点22分),一颗名为“OK”的小行星以大约8.7万千米每小时的速度掠过地球,最终以0.个天文单位(一个“天文单位”即地球和太阳之间的距离)的距离“擦”过地球,距地球最近时距离只有千米。
什么概念?离地球最近的天体月球距离也有38.4万千米,而7万千米甚至不到地月距离的五分之一,这在太空中就像“子弹穿过衣袖而不擦伤手臂”。
当太阳系天体都有条不紊地按照自己的轨道运行时,这位不速之客在各大行星之间横冲直撞,如果它再晚到与地球轨道的交汇点几个小时,就会撞上地球。
(图为小行星OK的运行状况,图中蓝色为地球运行轨道)
就在这颗小行星飞掠地球前几个小时,天文学家们才发现了这个近在咫尺的威胁。多年来,全世界各家小行星监测机构一直在主动追踪近地小行星的行进路线,对它们的轨道有着很好的了解。而“OK”的突然出现让全球的天文学家一时间都慌了阵脚。
澳大利亚皇家学会首席天文学家艾伦达菲的办公室铃声大作,各国天文协会的电话如潮水般涌来,惊慌地互相询问这颗从未被大家追踪过的小行星的来龙去脉。
科学家们慌张的理由在于,这颗小行星一旦撞击地面,破坏力惊人,直接摧毁的土地面积相当于两个北京市区,而全世界各国对此毫无预警和解决办法。令人既感到庆幸又后怕的是,数千万人最终就在不知不觉中与死神擦肩而过。
(图为“OK”与地球“擦肩而过”的过程)那么,这些“宇宙杀手”究竟从哪里来?它们为什么有着惊人的破坏力?人类面对其威胁真的束手无策吗?
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危险而“狡猾”的“宇宙杀手”
听起来有点匪夷所思,但小行星与地球发生“亲密接触”其实是十分常见的事。
据估计,每年落到地球上的由小行星生成的陨石有几十万到几百万吨。照“理”说,这个量级,地球应该像“隔壁”月球一样“满目疮痍”——布满了陨石坑才对。但为什么地球实际受到小行星的伤害要小得多呢?
(图为“嫦娥”探测器做的全月面立体图,用高科技复原了月球上的陨石坑貌)因为地球有个“保护神”——大气层。虽然地球遭遇的小行星撞击其实不少,但因大气层的存在,小行星想真正“攻击”地表却需要“过五关斩六将”。
首先,小行星进入大气层的角度很重要。直撞向地球的小行星由于和大气层外围的切面垂直,将直接被反弹回太空;而如果小行星和切面之间的角度过小,则会因和大气层接触太久摩擦生热,产生高温使小行星融化。这一过程中产生的陨石体积很小,很多都在和大气层的摩擦中被烧毁,有的甚至变为陨石尘埃,而且普遍都落到了海洋里,或者人迹罕至的地方;只有少数体积较大的穿过大气层后爆炸,这其中爆炸在人类活动区造成地面受损的,更是少之又少。
然而,一旦小行星能够“侥幸”从重重障碍中“闯关成功”,它给地球带来的伤害是不可估量的。
俄罗斯国家自然灾害预防中心发布的一份报告显示,年地球受到中大型小行星威胁的次数达到34次。而“OK”是这么多年如此近距离接触地球的小行星中体积最大的一颗。它的直径为57-米,相当于一个美式足球场。
(图为年美国超级碗总决赛赛场全景,美式足球,即美式橄榄球,其标准比赛场地一般长约米,宽约49米。)我们简单了解一下“OK”,它由巴西索纳尔天文台和美国天文学家发现。
为什么叫这个名字?按照小行星临时编码的命名规则,第一个元素——数字是发现年份,紧接着的字母代表发现的月份,按字母表顺序从A开始,每半个月用一个字母表示,第二个字母表示在那半个月内发现的先后顺序,如果超出26颗,则在字母后再加上数字。“OK”,就表示它是在年第O月(7月下半月)发现的第K(10)颗小行星。
直径几十米,和直径千米的地球比起来,可谓微不足道,天文学家们为什么对“OK”如此忌惮?
因为它实在是太“快”了!
小行星以宇宙速度运行,撞上地球的速度比步枪子弹要快得多,可以达到每秒20-40千米,这将形成难以想象的巨大能量。如果我们把1克物质加速到小行星撞击速度——每秒30千米,它的动能会达到焦耳,相当于同等质量TNT爆炸能量(焦耳)的10倍以上。
澳大利亚皇家学会表示,大部分小行星由岩石和铁等金属组成,按照铁密度每立方米7.85吨计算,一颗篮球场大小的小行星质量可达10.6万吨,当它以每秒30千米的速度穿过大气层时,威力相当于万吨的TNT炸药当量——50颗2万吨当量的广岛原子弹一起爆炸。小行星直径每提高10倍,质量就会增加0倍,能量也增加0倍。
小行星在进入大气层后,前方受到很大的空气压力,而后方又是真空状态。当与空气对流处的压强越来越大,撞击空气的能量达到极限,在压力差的作用下小行星就会在空中爆炸解体,冲击波会瞬间到达地面,如果下方是人类活动区,那么损失将是难以承受的。
正因如此,直径60米的小行星爆炸可以损毁平方千米的土地,相当于欧洲国家卢森堡(.4平方千米)的国土面积;直径为1千米的小行星撞击地球,会引起全球性的海啸和地震,波及全世界至少1/4的人口;直径为十几千米大小的小行星撞击地球,会造成全球的生态灾难,地球上80%的物种灭绝。
如果“OK”真的撞上地球,它将摧毁平方千米以上的土地面积,并且会引起严重的环境问题——气候剧烈变化、土壤被金属污染、树木出现放射性异常、动物遗传变异……
幸好,最终只是虚惊一场。
(图源:TheWatchers)但如此可怕的“太空炸弹”,为什么全世界的天文学家没有发现?难道人类对此的危机感如此之弱?
其实,近百年来,人类对于这些悬在外太空的危机从来没有放松警惕,一直都在主动对小行星进行监测和追踪。从全世界的地面天文台,到民间业余天文爱好者,都在用各式观测仪器对准外太空,辨别并追踪可能袭击地球的天体。
年之前,观测小行星最先进的方式是射电望远镜。巨型碟形天线朝着太空中的某一点连续发射高达一百万瓦的雷达讯号,小行星反射回微弱的回波,雷达不断重复以增强回波的强度,产生物体的影像。雷达提供小行星资料、测量小行星的体积和与地球之间的距离,误差不超过10米。
(图为位于我国贵州省的米口径球面射电望远镜图源:中国科学院国家天文台fast工程项目办)到目前为止,科学家们已经发现了超过95%的近地小行星,登记在册的近地天体超过个,平均发现率为每周40个左右,成绩卓著。
然而,漏网之鱼也不在少数。
年2月15日,一颗小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空发生爆炸。这颗直径只有20米的小行星造成多人受伤、幢建筑受损、约10亿卢布(约合人民币1.08亿元)的经济损失。而全球的天文学家直到爆炸发生都完全没有意识到这个危险的存在。
(图为俄罗斯车里雅宾斯克小行星爆炸现场图源:环球网)天文学家们对于一颗小行星直接在自己头顶上爆炸却毫无知觉感到耻辱,人们也不禁发问:明明有着遍布全球的天文望远镜和兢兢业业观测的天文学家,为什么还是“看不住”小行星们?
不是观测者不努力,奈何小行星太“狡猾”。
和数十万行踪不定的小行星相比,只能依山而建的几座大型射电望远镜所能涉及的范围还是太小。并且,当小行星位于被太阳遮挡的盲区和强烈太阳光照射之下的盲区时,地面的天文望远镜是观察不到它们的。
面对困难人类不会放弃。年,名为“哨兵”(Sentry)的太空望远镜由非营利性私人组织——B基金会发射升空,用来寻找太空中有破坏性的小行星。相比地面观测,太空望远镜在监测小行星的视野广度和灵敏度方面都将有大大的提升。
“哨兵”的自动化碰撞检测系统对近地小行星轨道进行计算,并列出接下来年内可能对地球产生威胁的情况。当潜在的撞击可能发生时,此系统会立刻进行分析,并将结果在NASA网站上进行公布。
(图为“哨兵”系统风险数据,按目标总结了根据当前观测结果检测到的潜在未来地球撞击事件。图源:NASA