小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一。1994年7月16日至22日,一颗名为苏梅克-列维9号的彗星与木星迎头相撞,成为人类史上第一次直接观测到的天体相撞。“阿波菲斯”小行星自从2004年被发现以来,始终是人们最感兴趣的天体之一。美国航天局喷气推进研究所近地天体科学家史蒂夫-切斯利说,最新的计算方法和最近的数据表明,阿波菲斯于2036年4月13日撞击地球的可能性已经从四万五千分之一下降到约一百万分之四。科学家认为这颗小行星会在2029年4月13日距离地球表面18300英里,创造最接近地球的记录。最新数据显示“阿波菲斯”小行星将于2068年再次接近地球,并存在着百万分之三的可能性会撞击地球。随着“阿波菲斯”小行星运行信息的进一步收集,其他近期内撞击的可能性会注意排除。研究证明,地球历史上的多次生物灭绝事件是由小天体撞击所诱发。科学技术的飞速发展,人类完全有办法避免小天体撞击地球。
小行星撞击_小行星撞击地球 -概述
木星被撞击后形成的巨大“疤痕”
中国科学院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远在贵阳点击查看贵阳及更多城市天气预报的一次学术报告会上介绍说,小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一。研究证明,地球历史上的多次生物灭绝事件是由小天体撞击所诱发。科学技术的飞速发展,人类完全有办法避免小天体撞击地球。
小行星撞击_小行星撞击地球 -巨大灾难
据介绍,直径大于1000米的小行星,撞击地球的能量相当于几百倍全地球核武库的核弹爆炸的能量。它撞击地球,会诱发地球气候、生态与环境的剧烈灾变,导致地球上许多物种的灭绝。地球在历史上遭受过频繁的小行星撞击,地球表面残存的100多个大型撞击坑就是证据。
小行星撞击_小行星撞击地球 -防止措施
小行星轨迹
为了有效防止小行星撞击地球,全球已经建立了近地小行星观测网,假若能够在一年前发现有可能与地球相撞的小行星,就能够及时采取措施,摧毁它或改变其运行轨道。
为了应对最严重的灾难,之前科学家曾提出了许多理论性的方法来改变撞地小行星的轨道。欧洲宇航局“先进观念小组”设计出了用一排人造卫星或火箭推动小行星偏离撞地轨道的方法。科学家最感兴趣、也最容易的方法,就是派遣一艘太空船和小行星猛烈碰撞,从而改变它的方向。为了应对“阿波菲斯”的威胁,欧洲宇航局曾准备发起“堂吉诃德”计划,派两艘太空船前往一颗测试小行星。其中一艘太空船名叫“西达尔戈”,它将和这颗小行星高速相撞,而另外一艘名叫“桑科”的太空船则将在附近测量小行星的轨道改变情况。还有人提出用核弹去炸小行星。
不过最新的观测结果或许会让人们因“阿波菲斯”带来的恐慌心理有所缓解。
小行星撞击_小行星撞击地球 -观测发现
哈勃望远镜拍下的木星被撞击后的疤痕
据美国太空网报道,木星在过去相当短一段时间内再次遭其他星体撞击,使木星南极附近落下黑色疤斑,撞击处上空的木星大气层出现一个地球大小的空洞。这不禁使人们担心同处太阳系的地球未来是不是也会遭彗星或者小行星撞击,造成毁灭性的灾难呢?这种可能性有多大呢?
木星新出现的这处空洞由澳大利亚业余天文爱好者安东尼・韦斯利于2009年7月20日上午从澳大利亚最初观测发现。美国航天局位于加利福尼亚州的喷气推进实验室随后展开观测活动,并借助设于夏威夷的空间红外望远设备捕捉到了木星空洞及疤痕静态画面。
1994年7月16日至22日,一颗名为苏梅克-列维9号的彗星与木星迎头相撞,成为人类史上第一次直接观测到的天体相撞。
小行星撞击_小行星撞击地球 -科学家解读
木星的撞击疤痕与地球大小对比
对地球安全构成较大威胁的是大量的近地天体。所谓近地天体是指是对其轨道与地球轨道相交并因此有可能产生撞击危险的小行星、彗星以及大型流星体的总称。迄今为止,天文学家已发现直径超过1千米的784颗近地天体,美国宇航局喷气推进实验室近地天体项目办公室主管唐纳德-约曼斯解释说:“如果碰撞木星的相同体积天体(直径1千米的彗星)碰撞在地球上,这将是一场相当大的灾难。”目前科学家已排除了这784颗较大体积近地天体碰撞地球的可能性。不过天文学家认为还有一些体积较小的天体也对地球构成威胁,而且研究人员认为仍有100多颗较大的近地天体存在着,只不过没有被发现。
外星球撞地球的风险较小
在数十亿年前,太阳系的行星和卫星频繁遭遇彗星和小行星的碰撞。在地球的卫星――月球上就保留着许多碰撞陨坑,而地球上远古时期的碰撞陨坑不是被地质构造活动所抹平,就是逐渐风化消失。现今太阳系的行星并不是非常拥挤,而且木星质量和其重心引力远比其他太阳系星星大,能够像太阳一样抵挡大量的危险天体。木星是一个扁球体,它的赤道直径约为14.28万公里,是地球的11.2倍;体积则是地球的1316倍;而它的质量是太阳系所有行星、卫星、小行星和流星体质量总和的一倍半,是地球质量的318倍。
科学家在所有的近地天体目标中发现一颗叫做“2007VK184”的天体,到目前为止全球大约有100多个望远镜对2007VK184进行观测。科学家们正在跟踪其碰撞地球的任何可能性,如果大约直径为130米的小行星碰撞地球,就相当于1.5亿吨的TNT的爆炸力,或者是日本广岛原子弹爆炸威力的1万倍。预测在未来40-50年里,这颗小行星碰撞地球的概率为1/2940。约曼斯称,如果以过去的观测作为指引,随着未来的观测研究水平进一步提高,其轨道数据的计算更趋完善,这颗近地天体撞击地球的可能性几乎为零。然而研究人员仍然担心,许多近地天体是我们无法观测到的。研究人员猜测大约156颗较大的近地天体仍未被发现,通常这些天体直径在1千米左右,它们对地球构成了较大威胁。而且近地天体体积越小越难被观测到。约曼斯说:“当我们观测直径150米或更大直径的天体时,我们认为发现近地天体的概率为15%,当我们观测直径左右的天体50米时,我们认为发现近地天体的概率仅不足5%。”
木星最近的这次撞击点位于木星南极附近
科学家们还研究出不同大小的近地天体撞击地球的频度。约曼斯称,直径半英里宽的近地天体的每隔50万年会碰撞一次地球,直径500米的天体碰撞地球的时间间隔大约10万年,直径50米的天体碰撞地球的时间间隔大约700年,直径30米的天体碰撞地球的时间间隔大约140年,如果小行星等天体的直径再小的话,就不会对地球表面构成损害,直径25米的小行星会在大气层中燃烧,或者形成令人们印象深刻的火球事件。
当小行星的体积质量非常大时(直径达到10千米以上),数千万年前造成地球上恐龙灭绝的外星球就是这样大的体积。约曼斯说:“最大的近地天体是科林斯,实际上穿过地球的轨道,其直径为8千米,对地球构成最大威胁的近地天体实际上是陶塔蒂斯,其直径为5.4千米。
密切观测
目前,全球共有4支研究小组正在积极观测更大或更小的近地天体,约曼斯说:“目前我们着眼于较大体积的近地天体,但我们对于下一代搜寻天体充满着希望,我们将更有效地寻找较小体积的天体,寻找直径超过140米的近地天体,它们占威胁地球的小行星总数量的90%。”
深入观测近地天体不仅关乎地球上人类的生存,而且有助于我们展开对太空的勘测。约曼斯说:“小行星上蕴藏着显著的金属资源可供开采,同时彗星具有丰富的水资源可供太空栖息或旅行。如果人类想在太空建造栖息地,人类则无法将所有的装备和生活基础都在地球表面进行建造,然后再发射到太空中。由于这种方案的成本过高,人类必须就近取材。”
此外对这些彗星和小行星展开观测研究,对人类揭开太阳系形成进化之谜亦有很大帮助。小行星和彗星可以说是自46亿年前太阳系诞生以来变化最小的天体,蕴含有太阳系进化过程中的至关重要线索。约曼斯说:“很有可能小行星或者彗星碰撞地球,其包含的水和碳分子带到了地球上,促使生命体的形成,因此它们对于研究生命体的进化演变非常重要。”
小行星撞击_小行星撞击地球 -阿波菲斯小行星撞击地球可能性
英国《每日快报》曾于2005年报道,科学家们相信一颗名叫“阿波菲斯”的小行星将可能在2036年和地球相撞,释放出比广岛原子弹爆炸高10万倍的能量,数千平方公里的地区将受直接影响,而释放到大气中的灰尘可能将影响整个地球的生态。目前,新的研究显示“阿波菲斯”在2036年撞击地球的可能性微乎其微。
“阿波菲斯”小行星于2004年被发现,宽度超过两个足球场大,有390米宽。在埃及神话中,“阿波菲斯”是古老的邪恶和毁灭之魔,它的目的是让整个世界陷入永久的黑暗。因此天文学家将这颗正从外太空直奔地球而来的小行星命名为“阿波菲斯”,因为当时科学家推断这颗小行星将对人类带来前所未有的灾难性威胁。这颗小行星以前的名字叫做“2004MN4”。由于存在着在相对较近的未来撞击地球的可能性,它在最近几年倍受科学家的关注。科学家曾经认为如果“阿波菲斯”小行星撞击地球,不会导致全球性毁灭,但可能会产生严重的地区性灾难。
最初,“阿波菲斯”被认为有2.7%的机会在2029年撞击地球。NASA科学家进行轨道验算后发现,“阿波菲斯”2029年将和地球擦肩而过,但却将在2036年重新光临地球,并可能冲破大气层和地球相撞!据悉,“阿波菲斯”目前已经名列“托里诺等级”第4级,10级意味着必然的全球毁灭性碰撞。“阿波菲斯”的危险等级在有史以来发现的小行星中是最高的,科学家曾经认为它和地球在2036年的相撞概率高达三十七分之一。
夏威夷大学利用部署在莫纳克亚山 (夏威夷岛的死火山,太平洋上最高山,高度为4.183米) 峰顶附近的天文望远镜获取的最新观测数据让科学家能够重新计算这块太空巨石的运行轨迹。幸运的是,新的轨迹显示这颗小行星几乎不可能撞上地球。“‘阿波菲斯’小行星自从2004年被发现以来,始终是人们最感兴趣的天体之一,”美国航天局喷气推进研究所近地天体科学家史蒂夫-切斯利说:“最新的计算方法和最近的数据表明,‘阿波菲斯’于2036年4月13日撞击地球的可能性已经从四万五千分之一下降到约一百万分之四。”
科学家仍然认为这颗小行星会在2029年4月13日距离地球表面18300英里 (约合29450公里) ,从而创造最接近地球的记录,当然这种记录对地球而言是无害的。最新数据显示“阿波菲斯”小行星将于2068年再次接近地球,并存在着百万分之三的可能性会撞击地球。随着“阿波菲斯”小行星运行信息的进一步收集,其他近期内撞击的可能性会注意排除。
小行星撞击_小行星撞击地球 -防御方案
中国知名学者周海中教授接受媒体采访时表示,科学界目前有多种对付小天体撞击地球的防御方案,并且有些方案正在准备付诸行动。具“理论可行性”的方案有:
一是用核武器去炸掉它,但麻烦的是爆炸很可能把它变成许多小“杀手”,把带有放射性的物体抛入不可预测的轨道;而对于一些松散结构的近地小天体,爆炸所起到的作用又很有限。这种方法一直毁誉参半。
二是用太空飞船撞击它,改变其轨道或把它撞碎。这种方法比较有效,但如同用核武器一样,这也可能把灾难扩大数倍。
三是用航空器给它施加压力(即用机械力),使它加速或减速,从而改变其飞行方向。这种方法比较理想,但不易实行,并存在一定的风险。
四是用激光使它的表面物质向外发散,从而产生反向加速度使它改变飞行方向;或者用超强激光把它摧毁成对地球无害的小碎块。这种方法也比较理想,但必须要有超大功率的激光系统。
五是用油漆涂料来改变它的颜色,影响它吸收太阳光和热量,通过热能的变化来改变其轨道。这种方法见效比较慢,另外所需的大量涂料如何运去也是个问题。
六是用火箭把一面巨大的风筝形太阳帆发送到它的上面,而张开的太阳帆利用反弹太阳光子所产生的压力把它逐渐推离原来的轨道。这种方法的技术要求较高,难度较大。
七是在它的表面插入一种像火箭那样的装置,让这种装置不断地喷出物质,像喷气式飞机那样,通过反作用力来改变其飞行方向。这种方法好像有点浪漫色彩。
当然,还有其他的防御方案。不过,所有的方案现在几乎都停留在理论设想阶段;它们是否切实可行可靠,还要靠将来的实践来检验。