我们能在小行星撞击地球之前发现它吗?
在长达五天的时间里,一队陨石猎人在博茨瓦纳中部茂密的草丛中艰难地寻找来自太空的陨石。他们的搜索范围大约是200平方公里,但是陨石碎片可能非常小。没有人知道它是被埋在地下还是被风吹走了。
最后,在2018年6月23日,他们终于找到了目标,那就是来自外太空的一小块黑石,上面已经布满了灰尘。
三周前,小行星2018洛杉矶撞上了地球大气层。大约一个月前,天文学家预测了小行星的陨石会落在哪里。在被观察到坠入地球几小时后,这颗小行星在博茨瓦纳的夜空中爆炸了。陨石碎片的发现证实了天文学家的预测。这也是历史上第二次发现以前在太空中观察到的小行星的陨石碎片。
参与该发现的一个团队希望他们的望远镜系统有一天能在大规模致命撞击发生之前,向地球居民发出预警。那么,他们会怎么做呢?
在坠落地球之前,由美国宇航局资助的“卡特琳娜巡天系统”首次在太空中发现了2018年洛杉矶。不久之后,夏威夷大学的“小行星天体撞击最终预警系统”,简称阿特拉斯,也观测到了这颗小行星。阿特拉斯是一个早期预警系统,由八个望远镜组成,设计目的只有一个:从太空中巨大的岩石中拯救地球。
天文学家约翰·托雷是阿特拉斯的主要参与者之一。多年来,他一直听说大型小行星撞击地球的几率非常低——它们每1000年才发生一次。“人们总是毫无疑问地提出这个数字,而最近一次这样的事件发生在100年前,这真的让我很恼火,”托瑞爷爷说。在仔细考虑了这些主张之后,他提议建立这一制度。
托雷说的是1908年西伯利亚的通古斯卡事件,当时一颗小行星在大气层爆炸,形成一个50到100米大小的火球,将大片森林夷为平地,摧毁了大约8000万棵树。据报道,有一人在事故中死亡。如果撞击地点是一个人口更密集的地区,后果将不堪设想。
阿特拉斯由夏威夷的两台望远镜组成。约翰·托雷和他的同事目前正在南非安装第三架望远镜来观察南半球的天空。第四架望远镜也得到了资助。一旦整个系统启动,阿特拉斯系统可以帮助检测潜在的重大影响事件。如果可能,它应该提供足够的警告时间来疏散可能受到影响的区域。
多亏了2018年夏天在博茨瓦纳发现的陨石碎片,我们才知道阿特拉斯系统真的可以工作,而且由于2018年洛杉矶小行星的直径不到2米,准确定位其着陆点更令人印象深刻。直径只有几米的小行星很难被探测到,因为它们太小,不能反射太多的阳光。例如,2018年5月24日,2018年洛杉矶小行星与地球之间的距离为1030万公里,其表观星等仅为25.5,比任何现代大规模天空测量系统都能探测到的天体都要暗得多。
阿特拉斯是一个非常好的项目。即使是今天,我们仍然没有发现许多潜在危险的小行星。
地球周围的空间充满了小行星。阿特拉斯系统可以识别那些可能威胁我们的人。仅在一个晚上的观测中,它就可能探测到大约一百万个天体,其中许多可能是恒星或正在爆炸的超新星,或者在安全轨道上的已知小行星。对天文学家来说,这些天体中只有10到20个可能是新的,不一定是危险的。
如果有什么东西突然飞向地球,阿特拉斯将在其网页上发布更新。美国宇航局和IAU小行星中心等机构的天文学家已经编写了自动脚本,可以在这些网页上搜索最新信息,这样天文学家就可以尽早了解可能的情况,然后开始绘制轨道图和预测撞击地点。
一些较大的小行星在围绕太阳的正常轨道上,通常是椭圆轨道,它们在未来的某个时间点可能与地球相交,也可能不相交。预测这些小行星未来可能的撞击相对容易,但并非所有的小行星都是按照规则来处理的。一些小行星处于不规则轨道,因为它们不受太阳的束缚,我们不知道它们来自哪里。
理论上,像阿特拉斯这样的系统可能会及时发现这些小行星。通过研究不同类型岩石的光反射,科学家可以根据小行星自身反射的光预测它们是否会飞向地球。如果小行星离你足够近,你可以用雷达找到它们。如果你知道小行星的形状、体积和组成,那么也许你可以计算它们的密度。
了解密度有助于预测当一颗大行星进入地球大气层时会发生什么样的爆炸。小行星越强越重,对人类的影响就越大。
如果我们发现一颗可能威胁数千甚至数百万人生命的小行星,我们该怎么办?在另一种情况下,如果一颗更大的小行星在大气中爆炸并散射出如此多的碎片,气候将被长期破坏,我们该怎么办?
理想情况下,我们应该提前很长时间发现这些可能造成严重损害的小行星,并争取时间采取防御措施。目前有几种方法可以缓解危机,包括启动“重力拖拉机”。我们可以发射一个宇宙飞船,并把它放置在离小行星足够近的地方,这样宇宙飞船的重力(尽管很小)就可以把小行星引离轨道。
如果没有足够的预警时间,那么最后的努力就是发射动能撞击器,也就是炸弹。如果我们有机会将可能威胁地球生命的小行星炸成碎片,这首先要归功于在地球上观察的科学家。是他们决定了这些小行星的大小和移动速度,以及它们可能造成的损害。正是这些信息给了我们对未来的一些信心。
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