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第四百零六篇 庞多拉“天毁计划”十六

2013年2月,一起世所瞩目的俄罗斯陨星事件造成上千人受伤,而全世界的宇航机构居然和普通民众一样,都是通过互联网了解此事的。此后,包括美国国家航空航天局在内的宇航机构一直致力于查找并预知有可能对地球构成威胁的小行星信息。

2017年一个“大块头”陨石近距离飞掠地球,天文学家借助美国国家航空航天局研发的新系统,成功标记并算出其危险系数。该系统名为“侦察”,旨在探测和预警对地球有潜在威胁的小行星。另外,“阿波菲斯”正在向地球靠拢,“阿波菲斯”是八百年来最危险的小行星,直径约270米,若撞击地球破坏力相当于11万颗广岛原子弹,有可能在2032年撞击地球。地球的生命面临威胁,我们必须构建防御系统,阻止撞击的发生,而不是坐等这场灾难夺走无辜生命。

蓝色星球建立了全球预警小行星撞击系统:世界各地的天文台都是国际小行星预警系统的一部分,2017年10月12日一大块陨石与地球擦肩而过,此次天文学家早已利用“侦察”计算机程序算出其运行轨道,并提前预知它不会与地球相撞。因此这是首次进行这种类型的“宇宙消防演习”。

“侦察”系统现正在美国国家航空航天局喷气推进实验室进行测试,其可被视为一个“天体入侵者警报系统”,通过不间断扫描来自望远镜的大量数据,寻找是否有任何近地天体的报告。一旦发现,将迅速计算出地球是否处于危险中,并指示其他望远镜进行后续观察,以确定来袭危险是否属实。

蓝色星球m国国家航空航天局资助着全球数架望远镜,它们每夜扫描天际寻找着“可疑对象”。喷气推进实验室天文学家保罗·乔达斯称,现在,美国国家航空航天局一晚至少会收到五颗小行星的报告,但更关键的是确定其中哪个可能会撞到地球。

“侦察”系统现阶段主要负责发现体积较小但又非常靠近我们的天体,稍后将开启全面运作模式。辅助它的是另一个“哨兵”系统,主要用来识别未来100年内可能击中地球并摧毁一个主要城市的大型天体。

目前,尚未发现的小行星数量是已知小行星数量的100多倍,其中约有100万颗的尺寸达到了足以摧毁纽约的程度,有的甚至危害更甚。因此,“先下手为强”非常重要——只有精确地早期预警,才有可能快速反应,利用正在研发的技术手段提高成功偏移它们的机会。

如果小天体一定将会撞击地球怎么办?在“人类命运共同体的‘星’征程”论坛上,中科院院士、嫦娥工程首任首席科学家欧阳自远给出了答案。在地球附近,目前已经发现直径大于1千米的小行星大约800个、直径大于140米的小行星大约8000个。“它们的运行轨道也比较繁杂,说不定什么时候就要撞上地球了,这对地球造成了很大的威胁。”欧阳自远介绍说。

这样的担心并非杞人忧天。“地球演化的历史上已经留下了180个巨大的撞击坑,中国的吉林岫岩撞击坑就被确认为是五万年前小行星撞击形成的”,欧阳自远解释说,“小行星的速度是每秒45公里,地球公转的速度是每秒30公里,一旦正面相撞就会速度非常大,即使追尾也可以达到每秒15公里,这对地球表面的生命将是重大灾难”。

小行星撞击地球到底会带来多大影响?欧阳自远举了个通俗的例子,一颗中等体积、直径接近1公里的小行星撞击,会形成一个直径15公里的撞击坑,产生的各种尘埃则会进入大气层,引发火灾、地震、海啸等灾难,还会遮挡阳光,破坏臭氧层,把地球带入冰期,且地表受紫外辐射的威胁,最终使地球变得不太宜居。“地球将变成一个寒冷黑暗的地球。”欧阳自远描述道。

小行星撞击地球如此可怕,我们只能坐以待毙吗?当然不是。“其实,现有的航天技术完全有能力规避小天体撞击地球。”欧阳自远表示,现在全世界已经在联合监测地球周围的小行星了。当遇到可能的危险时,“可以发射航天器着陆在小天体上,使用发动机轻轻使一点力将小天体推离原有轨道,四两拨千斤,最后让它和地球‘擦肩而过’。”

必要时采用核武,拖载,推离等方法对付小行星,欧阳自远最后总结到:“防御小天体的撞击,人类应该成为地球的保护神,使得规避小天体撞击的科学技术进一步完善,构建全球灾难防御系统,从而保护地球上的全部生命。”

撞击事件(impactevent)是指地球或其他行星和小行星、彗星等其他天体互相碰撞的事件。根据历史记载,有数百个在特定地区造成死伤以及财物损失的小撞击事件(包含火流星爆炸)被记录下来。在海洋发生的撞击事件可能造成海啸对海洋和海岸造成损害。

1994年苏梅克-列维9号彗星撞击木星的事件等于是对人类的一个“警钟”,天文学家们因此开始进行许多寻天计划开始寻找小行星,例如林肯近地小行星研究小组、近地小行星追踪、洛厄尔天文台近地小行星搜寻计划等其他计划,因此大幅提升了小行星的发现率。

1998年观测到两颗彗星以相当近的距离接近太阳,第一颗彗星是在当年6月1日,翌日再发现第二颗。nasa网站上的一个影片可看到这两颗彗星接近太阳后,太阳戏剧性地喷发出大量物质(可能和撞击无关)。这两颗彗星应是在撞击太阳表面前就已蒸发。根据喷气推进实验室的科学家泽但尼克·瑟卡尼那(zdeněksekanina)的研究,最近一次真正撞击到太阳表面的事件是一颗“超级彗星”-霍华德-古门-米歇尔彗星(ethoward-koomen-michels)在1979年8月30日撞击太阳。

2008年10月7日,一个编号2008tc3的小行星当接近地球时被追踪20小时,并在进入地球大气层时在苏丹上空爆炸。这是首次有物体在进入地球大气层以前被侦测到,而它的数百个陨石碎片散布在努比亚沙漠。

2009年7月19日,一位业余天文学家在木星的南半球发现了一个新形成的地球大小黑斑。热红外线分析发现该区域温度较周围高,且在光谱中发现了氨。喷气推进实验室的科学家确定在2009年发生了另一次撞击事件,可能是因为尚未发现的小型彗星或其他以冰组成的天体撞击造成。

哈伯太空望远镜的第三代广域照相机拍摄了来自小行星p/2010a2的碎片缓慢变化过程。该小行星可能和更小的小行星撞击。

2010年5月到6月,哈伯太空望远镜的第三代广域照相机拍摄了小行星p/2010a2和另一颗更小的小行星撞击后的不规则x形残骸影像。

过去5.4亿年间已经有五次大型灭绝事件被广泛接受,而且每次平均灭绝地球至少一半物种。规模最大的灭绝事件则是发生在2亿5千万年前,二叠纪结束时的二叠纪-三叠纪灭绝事件,造成地球上90%的生物灭绝;灭绝事件发生后三千万年地球上的生物数量才恢复至灭绝发生前的多样性。可能造成该次灭绝事件的撞击坑其年龄仍有争议,该撞击坑即为贝德奥高地,但该撞击坑是否与灭绝事件有关仍有争议。上次的大规模灭绝事件则是巨型陨石于6500万年前撞击地球造成恐龙灭绝的白纪-第三纪灭绝事件。至今仍无其他决定性证据可证明其他四个灭绝事件与撞击事件相关。发现1980年物理学家路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷茨(luiswalteralvarez)与他身为地质学家的儿子沃尔特·阿尔瓦雷茨(walteralvarez),以及柏克莱加州大学的两位核化学家弗兰克·阿萨罗(frankasaro)、海伦·米歇尔(helenmichel)发现在地壳某特定地层有不寻常的高浓度铱。铱是在地球表面相当罕见的元素,但在陨石中有相对较高的含量。根据年龄有6500万年的“铱地层”(iridiumlayer)在全世界的分布以及含量,阿尔瓦雷茨团队估计是因为一颗直径10到14公里的小行星撞击地球。在k-t界线的含铱地层已经在全世界一百多个地方找到。多面体的冲击石英(柯石英)是只在核武爆炸地点或大型撞击事件发生处形成,而该矿物也在全世界30多个地点找到。而在这些地层上找到的煤烟和燃烧的灰烬也是一般值的数万倍。

k-t界线地层中异常的铬同位素比例也是撞击理论的强力证据。铬同位素比例在地球上是相当平均的,因此,铬同位素比例异常跟铱含量异常高含量都可排除是火山作用引起。此外,在k-t界线量测到的铬同位素比例相当类似于碳质球粒陨石中的量测结果。因此可能的撞击务是碳质小行星或彗星,而彗星的组成物质相当类似于碳质球粒陨石。