【專題報導】地球的守護者——追蹤可能撞擊地球的小行星的科學家

2020 年 6 月 30 日

恐龍曾經在長達一億多年的時間裡“主宰”著地球。但是在大約6500萬年前,恐龍突然奇怪地滅絕了。在有關恐龍滅絕的各種推測當中,得到科學界普遍認同的是——這是小行星撞擊地球的結果。估計當時一顆小行星撞擊地球後,產生大量的灰塵進入到大氣層,遮蔽了陽光,導致地球溫度驟降,不僅使恐龍難以適應,還奪走了許多恐龍的食物——植物。時間過去了整整6500萬年,太空中依然漂浮著眾多的小行星,不時還有一些小行星依然“闖入”地球的大氣層,甚至落到地面。所幸的是,到目前為止還沒有發生像恐龍時代那樣的大型小行星撞擊地球的事件,但小行星絕對不是地球當今的“主宰”——人類可以忽視的。這也是聯合國將每年的6月30日定為國際小行星日的原因。請聽聯合國新聞黃莉玲的報導。

位於美國夏威夷大學的一個小行星追蹤計畫被稱為“地球最後的防禦”,以防止行星可能對地球造成的災難性影響。

在6月30日國際小行星日前夕,夏威夷大學天文研究所的天文學家阿裡·海因茲(Ari Heinz)向我們介紹了他正在執行的、由美國國家宇航局支持的“小行星地面撞擊最後警報系統”(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System /ATLAS)專案。這個項目一直在跟蹤可能撞擊地球的小型、但非常危險的小行星。

海因茲:“雖然大多數小行星的監測都著眼於大型小行星,但這類小行星在撞上地球幾十年甚至一個世紀之前,我們就知道了。我們的警報系統側重於較小的小行星,它們不會引起全球性的毀滅性破壞,但可以摧毀一個城市。這些小行星很小,以至於我們在它們接近地球之前無法監測到它們。如果‘小行星地面撞擊最後警報系統’發現了我們所針對的危險小行星,那麼我們基本就像對待颶風那樣,會發出警報,告訴人們下周要撤離這座城市或這個州,因為那裡將發生大爆炸。”

位於美國亞利桑那州圖森市附近的斯圖爾特天文臺的卡特林那巡天項目(Catalina Sky Survey)的主要目的就是發現直徑大於1公里的小行星,而海因茲所工作的 “小行星地面撞擊最後警報系統”關注的小行星要小得多,儘管這樣,這些非常小的小行星對人類而言仍然非常危險。

海因茲:“大型小行星,也就是直徑千米大小的小行星,我們幾乎所有人都知道。我們可以告訴你它們一百年後的發展。但是,當大小下降到百米時,就會有很多的相關問題。‘小行星地面撞擊最後警報系統’所關注的小行星是那些離地球相對較近且不會引起全球性災難的小行星。在這種情況下,最壞的情況是有一顆小行星,直徑可能在30至100米之間,通常,這些小行星不會撞擊地面,它們會在高空爆炸。如果說這顆小行星遠大于30米,它們會在離地面10到15英里的高空爆炸,其能量比最大的氫彈還要大得多,因此,如果有人那時正站在下面,這個人肯定會死,沒有生存的機會。爆炸的半徑可能是幾十公里,在這個半徑範圍內所有的建築物都會被夷為平地。”

海因茲表示,“小行星地面撞擊最後警報系統”“幾乎”可以監測到所有的近地小行星,但也仍然存在“遺漏”的風險,而不能及時發出警報。

海因茲:“最壞的情況是這一切在沒有警報的情況下發生。目前,這種可能性仍然是存在的,因為現有的系統不能監測到從太陽裡出來的小行星。因此,只要它不是從太陽裡出來的,我們絕對會看到它,我們已經完全覆蓋了整個天空。在最壞的情況下,警報期可能是兩天,但希望提前一周發出警報也是可行的。這樣我們就可以非常準確地預測小行星撞擊的地點和時間。我們會撤離人員,告訴他們基本上他們的城鎮將被摧毀,必須撤離,否則將會喪命。”

上一次小行星撞擊地球並帶來毀滅整個區域的危險衝擊是在1908年,發生在西伯利亞一個非常偏遠的地區通古斯(Tunguska)。當時有上百萬棵樹被炸毀。人們從這些樹木在巨大的衝擊波過後掉落在地面上的模式看到了撞擊的威力。

海因茲:“另一個非常有趣的相關聯的事件是車裡雅賓斯克(Chelyabinsk)撞擊,那一次發生在2013年2月,而且奇怪的是也是發生在西伯利亞。但是這一次,車裡雅賓斯克是一個約有一百萬人口的城市。不過這個小行星比較小,估計直徑是20米,它的爆炸能量約為200萬噸TNT炸藥,相當於一個中等大小的氫彈,但它在大氣層中很高的位置爆炸。因為小行星爆炸的位置如此之高,所以它們不像同樣大小的核裝置那樣具有毀滅性。”

當時車裡雅賓斯克的許多居民用他們的攝像機記錄了小行星闖入大氣層後爆照的瞬間那絢麗的閃光,很多錄影也記錄到了閃光之後巨大的衝擊波帶來的後果。

海因茲:“這顆小行星比太陽還亮,爆炸後發出了巨大的閃光。所以那天有很多人對著天空拍攝視頻,看著劃過天空的這條奇妙的流星軌跡。過了一分鐘後,衝擊波才落到地上。因此,在閃光過後一分鐘發生了令人難以置信的衝擊。人們立刻丟下了相機。但這次事件中並沒有任何人死亡。衝擊波打破了很多窗戶,也確實造成了至少數千萬美元的損失。有上千人尋求醫療救助,很多人是因為他們被破碎的玻璃劃傷了。”

幾乎每年都有直徑5米左右的小行星撞入地球的大氣層。2013年車裡雅賓斯克直徑20米左右的小行星撞擊的幾率大概是每十年一次。1908年通古斯發生的毀滅整個區域的撞擊是在112年前,此後還未發生過類似強度的撞擊。

海因茲:“肩負的責任促使我要小心,不要錯過任何東西。 因為威脅很小,風險很低,在我們研究小行星的人中間,存在著一種奇怪的悖論,我們看似悠閒,實際上很努力,但總體來說,壓力不大。但是我們都知道,在任何時候,我們都可能在短時間內突然成為世界上一群最重要的人。”

小行星的撞擊會給地球帶來巨大的影響,6500萬年前的那次撞擊導致了地球溫度驟降。現在由於人類的活動,地球大氣層的溫度正在暖化。未來可能的小行星撞擊又會給地球的氣候帶來怎樣的影響呢?

海因茲:“由於我們現在擔心的氣候變化正在升溫。如果說小行星撞擊地球對氣候有影響的話,那就是它們會減緩氣候變化,阻止氣候變化。但這種撞擊只會比我們在‘小行星地面撞擊最後警報系統’中尋找的撞擊事件要大,而且是小行星必須撞到地面。然後,它會將塵埃帶入平流層,從而冷卻氣候。因此小行星撞擊對全球變暖會有所緩和,但還有許多其他更嚴重的問題。這樣的小行星撞擊地球可能會導致數百公里範圍的所有人都死亡。爆炸和衝擊波,可能會引發野火。如果它撞到海洋裡,可能會引發海嘯。這樣一來,如果灰塵噴到高層大氣中,就會出現全球變冷,莊稼可能會歉收。”

無論如何,我們不希望任何大小的小行星撞擊地球。對於不可避免的撞擊,海因茲這樣的天文學家不啻為“地球的守護者”,保護著地球上每一個人遠離來自小行星的威脅。

source: 
UN News