地球由我们守护！追踪可能撞击地球的小行星的科学家

地外行星
几乎每年都有直径5米左右的小行星撞入地球的大气层。据观察，目前已发现超过16000颗近地小行星。位于美国夏威夷大学的一个小行星追踪计划被称为“地球最后的防御”，以防止行星可能对地球造成的灾难性影响。
科学家们如何观测和预防不同尺寸的小行星袭击地球？直径百米内的小行星会造成多大的危害？听说小行星撞击还可以阻止全球变暖？欧空局图片／Pierre Carril | 小行星经过地球。

恐龙曾经在长达一亿多年的时间里“主宰”着地球。但是在大约6500万年前，恐龙突然奇怪地灭绝了。在有关恐龙灭绝的各种推测当中，得到科学界普遍认同的是——这是小行星撞击地球的结果。

估计当时一颗小行星撞击地球后，产生大量的灰尘进入到大气层，遮蔽了阳光，导致地球温度骤降，不仅使恐龙难以适应，还夺走了许多恐龙的食物——植物。

时间过去了整整6500万年，太空中依然漂浮着众多的小行星，不时还有一些小行星依然“闯入”地球的大气层，甚至落到地面。所幸的是，到目前为止还没有发生像恐龙时代那样的大型小行星撞击地球的事件，但小行星绝对不是地球当今的“主宰”——人类可以忽视的。

位于美国夏威夷大学的一个小行星追踪计划被称为“地球最后的防御”，以防止行星可能对地球造成的灾难性影响。

夏威夷大学/Henry Weilan | 夏威夷大学天文研究所的望远镜扫描太阳系夜间的小行星。

直径百米内的小行星危险吗？

夏威夷大学天文研究所的天文学家阿里·海因兹（Ari Heinz）向我们介绍了他正在执行的、由美国国家宇航局支持的“小行星地面撞击最后警报系统”（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System /ATLAS）项目。这个项目一直在跟踪可能撞击地球的小型、但非常危险的小行星。
阿里·海因兹：“虽然大多数小行星的监测都着眼于大型小行星，但这类小行星在撞上地球几十年甚至一个世纪之前，我们就知道了。我们的警报系统侧重于较小的小行星，它们不会引起全球性的毁灭性破坏，但可以摧毁一个城市。”
“这些小行星很小，以至于我们在它们接近地球之前无法监测到它们。如果‘小行星地面撞击最后警报系统’发现了我们所针对的危险小行星，那么我们基本就像对待飓风那样，会发出警报，告诉人们下周要撤离这座城市或这个州，因为那里将发生大爆炸。”News Abode 图片 | 约翰·托尼教授（左）与天文学家阿里·海因茨（右）一起工作。

位于美国亚利桑那州图森市附近的斯图尔特天文台的卡特林那巡天项目（Catalina Sky Survey）的主要目的就是发现直径大于1公里的小行星，而海因兹所工作的 “小行星地面撞击最后警报系统”关注的小行星要小得多，尽管这样，这些非常小的小行星对人类而言仍然非常危险。海因兹：“大型小行星，也就是直径千米大小的小行星，我们几乎所有人都知道。我们可以告诉你它们一百年后的发展。但是，当大小下降到百米时，就会有很多的相关问题。”

“‘小行星地面撞击最后警报系统’所关注的小行星是那些离地球相对较近且不会引起全球性灾难的小行星。在这种情况下，最坏的情况是有一颗小行星，直径可能在30至100米之间，通常，这些小行星不会撞击地面，它们会在高空爆炸。如果说这颗小行星远大于30米，它们会在离地面10到15英里的高空爆炸，其能量比最大的氢弹还要大得多，因此，如果有人那时正站在下面，这个人肯定会死，没有生存的机会。爆炸的半径可能是几十公里，在这个半径范围内所有的建筑物都会被夷为平地。”

欧空局照片 | 位于西班牙特内里费岛的欧空局光学地面站。

海因兹表示，“小行星地面撞击最后警报系统”“几乎”可以监测到所有的近地小行星，但也仍然存在“遗漏”的风险，而不能及时发出警报。
海因兹：“最坏的情况是这一切在没有警报的情况下发生。目前，这种可能性仍然是存在的，因为现有的系统不能监测到从太阳里出来的小行星。因此，只要它不是从太阳里出来的，我们绝对会看到它，我们已经完全覆盖了整个天空。在最坏的情况下，警报期可能是两天，但希望提前一周发出警报也是可行的。这样我们就可以非常准确地预测小行星撞击的地点和时间。我们会撤离人员，告诉他们基本上他们的城镇将被摧毁，必须撤离，否则将会丧命。”
小行星与气候问题
几乎每年都有直径5米左右的小行星撞入地球的大气层。2013年车里雅宾斯克直径20米左右的小行星撞击的几率大概是每十年一次。1908年通古斯发生的毁灭整个区域的撞击是在112年前，此后还未发生过类似强度的撞击。
海因兹：“肩负的责任促使我要小心，不要错过任何东西。因为威胁很小，风险很低，在我们研究小行星的人中间，存在着一种奇怪的悖论，我们看似悠闲，实际上很努力，但总体来说，压力不大。但是我们都知道，在任何时候，我们都可能在短时间内突然成为世界上一群最重要的人。”
小行星的撞击会给地球带来巨大的影响，6500万年前的那次撞击导致了地球温度骤降。现在由于人类的活动，地球大气层的温度正在暖化。未来可能的小行星撞击又会给地球的气候带来怎样的影响呢？

气象组织图片/Kabelo Tamocha | 世界气象组织今天表示，疫情带来的暂时“被动减排”无法改变气候变化加剧的趋势。

海因兹：“由于我们现在担心的气候变化正在升温。如果说小行星撞击地球对气候有影响的话，那就是它们会减缓气候变化，阻止气候变化。但这种撞击只会比我们在‘小行星地面撞击最后警报系统’中寻找的撞击事件要大，而且是小行星必须撞到地面。然后，它会将尘埃带入平流层，从而冷却气候。”
“因此小行星撞击对全球变暖会有所缓和，但还有许多其他更严重的问题。这样的小行星撞击地球可能会导致数百公里范围的所有人都死亡。爆炸和冲击波，可能会引发野火。如果它撞到海洋里，可能会引发海啸。这样一来，如果灰尘喷到高层大气中，就会出现全球变冷，庄稼可能会歉收。”
无论如何，我们不希望任何大小的小行星撞击地球。对于不可避免的撞击，海因兹这样的天文学家不啻为“地球的守护者”，保护着地球上每一个人远离来自小行星的威胁。 

历史中的大型撞击

 通古斯大爆炸 

小行星撞击地球并带来毁灭整个区域的危险冲击是在1908年，发生在西伯利亚一个非常偏远的地区通古斯（Tunguska），是人类有史以来最大的小行星撞击事件。

库列克于1927年考察爆炸地点时所拍摄的照片。

据报道，当天早上在贝加尔湖西北方的当地人观察到一个巨大的火球划过天空，其亮度和太阳相当，几分钟后，一道强光照亮了整个天空，稍后爆炸产生的冲击波将附近650公里内的窗户震碎，并且观察到了蘑菇云的现象。在爆炸后的若干年，科学家们还发现爆炸地区土壤被磁化；1908～1909年的树木年轮中出现放射性异常；某些动物出现遗传变异。据伊尔库茨克地震站的研究人员测定，这次奇怪的爆炸能量，相当于1000万～1500万吨TNT炸药，是30多年后广岛原子弹爆炸的能量的1000倍。

据科学家推测，这颗小行星在与地面接触前就已经爆炸了，爆炸产生的碎片可能与地面发生撞击。物理学家马克-伯斯拉夫伯斯拉夫认为：“这颗导致巨大损失的小行星的大小比我们以前认为的要小得多”。他和同事指出，这颗小行星的直径也许只有65英尺（20米）左右。

 车里雅宾斯克撞击 

Space in 3D图片 | 车里雅宾斯克（Chelyabinsk）撞击

2013年2月15日，一颗大型火球（技术上称之为“超级火流星”）以每秒18.6公里的速度进入大气层，随后在车里雅宾斯克上空爆炸。据美国宇航局估计，小行星的有效直径约为18米，质量约为11000吨。车里雅宾斯克火球释放出的能量相当于440千吨TNT炸药。车里雅宾斯克事件中的火球非常巨大，被认为是自1908年俄罗斯西伯利亚通古斯大爆炸以来释放能量最多的小行星撞击事件。

当时车里雅宾斯克的许多居民用他们的摄像机记录了小行星闯入大气层后爆照的瞬间那绚丽的闪光，很多录像也记录到了闪光之后巨大的冲击波带来的后果。

阿里·海因兹：“这颗小行星比太阳还亮，爆炸后发出了巨大的闪光。所以那天有很多人对着天空拍摄视频，看着划过天空的这条奇妙的流星轨迹。过了一分钟后，冲击波才落到地上。因此，在闪光过后一分钟发生了令人难以置信的冲击。人们立刻丢下了相机。但这次事件中并没有任何人死亡。冲击波打破了很多窗户，也确实造成了至少数千万美元的损失。有上千人寻求医疗救助，很多人是因为他们被破碎的玻璃划伤了。”

Alex Alishevskikh / 2013年2月15日，超级火流星在车里雅宾斯克上空留下痕迹。

END

文字记者：黄莉玲

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责任编辑：程浩

实习编辑：朱思垒

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