答：撞地小行星該如何監測？

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空少問答

小課堂

第五十二期

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撞地小行星該如何監測？

上周六，空少為大家留了1個問題，來看看空少的解答以及從留言中選出的最佳答案吧！

想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《答：撞地小行星該如何監測？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！

空少正解

答：中秋之夜的「火流星」事件除了給人們帶來意外的驚喜之外，我想可能還會帶來一絲擔憂，如果 「天外飛仙」來得再大些，我們的地球是否也會因此遭受重創呢？這的確引人深思。

美國國家航空航天局（NASA）的近地物體研究中心（CENEOS）官網上就記錄下了中秋之夜「火流星」事件。在CENEOS的網站上，研究人員用一張圖示記錄下了美國政府近地物體感測器從1988年4月15日至今所監控到的所有「火球」墜落地球事件。之所以稱之為「火球」是因為其穿越大氣層時會摩擦發熱，放出耀眼的光芒。圖中每一次事件都用彩色圓球標註出來，其中圓球越紅，則表示「火球」的爆炸能量越大，藍色則相反。根據網站相關信息可以看到，此次「火流星」事件的空爆高度為37公里，小行星相對地球的速度約為14.6千米/秒。感興趣的同學可以關注這個網站：https://cneos.jpl.nasa.gov/ca/，詳細了解近地小行星的相關信息。

NASA近地物體研究中心網站上記錄了雲南「火流星」事件

事實上，小行星撞擊地球的事件幾乎每天都在發生，但是只有個頭稍微大些的小行星才有機會給人類造成一定的危害。2013年2月15日發生在俄羅斯車裡雅賓斯克州的小行星撞擊事件就曾造成了重大的損失。一顆流星體在距離地面十幾千米的高度爆炸解體，衝擊波的巨大能量導致超過1500人受傷，造成上千萬美元的損失。據NASA估計，這顆小天體進入大氣層的直徑大約為15~17千米，至少重7千噸，其在空中解體時放出的能量相當於30顆廣島原子彈。

當地俄羅斯人行車記錄儀拍攝的「小行星襲擊」畫面

曾廣泛引發人們關注的小行星2012DA14，在俄羅斯隕石事件發生不到24個小時就從印尼上空飛過，高度預計在地球表面約2.7萬千米，比很多同步軌道的氣象和通訊衛星離地球都近。儘管這顆小行星在一年前就被發現存在隱患，但當它快速飛臨地球而我們不能做出任何規避動作的話，那人類就得吞下1000顆廣島原子彈的苦果。

小行星2012DA14與地球「插肩而過」示意圖

歷史上小行星撞擊地球的事例並不鮮見，地球上真實存在的許多隕石坑就是最好的證據。在美國亞利桑那州就有一個直徑達1.2千米的隕石坑，根據著名地質學家和天文學家蘇梅克的考證，這大約是五萬年前一顆直徑約30米的鐵隕石撞擊形成的。

美國亞利桑那州的隕石坑

上世紀90年代初，人們又在墨西哥的尤卡坦半島附近的海底發現了chilcxulub隕石坑，這正是6500萬年前的一次撞擊形成的。這個撞擊帶來的次生災害被認為導致了恐龍大型陸生生物的滅絕。上世紀80年代，地質學家沃爾特·阿爾瓦雷茨和他父親物理學家路易斯·阿爾瓦雷茨在研究白堊紀和第三紀地層邊界（KT邊界）時發現，這一邊界地層所包含的銥元素多得異常。由於銥的密度高且與鐵親和，其在地球上是一種非常稀有的元素，而銥的含量在小行星中則高得多，因此他們推斷，可能是一顆小行星在6500萬年前撞擊地球，造成了恐龍的滅絕。chilcxulub隕石坑的發現讓很多生物學家相信了小行星撞擊地球導致恐龍滅絕的理論。

小行星撞擊地球導致恐龍滅絕想像圖

從統計規律來看，小天體直徑越大，撞擊地球的頻率就越低。一般認為對地球會產生影響的直徑10米以上的小天體撞擊地球的頻率大約10.4年一次，並且其中很大部分在與地球大氣層相互作用之後就消耗殆盡了。因此輿論普遍認為小行星撞擊地球的事件極不可能發生。

但是1994年在木星上演的「蘇梅克—列維彗星撞木」事件，讓人們清楚的意識到，這種天體碰撞並不是天方夜談，而是會實實在在發生在行星身上的。此後人們的態度開始轉變，國際天文學界以NASA為主，就近地小行星觀測兩次制訂系統目標。在通俗文化中，小行星撞擊的概念也開始流行，好萊塢拍攝了一系列以小行星撞擊地球為背景的科幻電影，如《世界末日》《天地大衝撞》《末日情緣》等。全世界的天文學家們也開展了一系列觀測計劃，以便發現所有這些可能接近地球的小行星，如「林肯近地小天體研究」計劃、「空間監視」計劃（Spacewatch）、「近地小行星追蹤」計劃（NEAT）、卡特林那巡天系統（CSS）、「CINEOS近地天體搜索」計劃（CINEOS）等。我國的紫金山天文台也在江蘇盱眙縣建立起了近地天體觀測基地，安裝了1.2米施密特近地天體探測望遠鏡，並成功於2006年開始觀測，發現了數顆近地小行星。

「蘇梅克—列維彗星撞木」事件至今還在木星身上留下 「傷疤」

2015年1月一項名為「深度撞擊」任務的航天器發射升空，它將飛抵「坦普爾1號」彗星附近並釋放撞擊器與其相撞，為地球避免與小天體相撞提供有用的數據。2005年7月4日，「深度撞擊」號釋放一顆372公斤級的銅彈與「坦普爾1號」彗星的核成功相撞，完成了人類第一次與彗星的親密接觸，整個撞擊事件都被地基望遠鏡和天基望遠鏡鏡所記錄。

「深度撞擊」任務宣傳海報

我們在科幻電影和小說中都看過很多攔截小行星的情節，隨著導彈技術的快速發展，我們逐漸認為這是一個輕而易舉的抵禦小行星入侵的辦法，卻低估了攔截小行星的難度。小行星的速度很快，大約以15千米/秒的速度進入大氣層。如此高的速度，差不多跟第三宇宙速度接近了。現代技術條件下，要在短時間內組織起對如此高速的小行星進行攔截是非常難的，目前沒有資料顯示我們已經具備了這樣的能力。

儘管有這樣一把手槍直指我們的頭顱，但是很幸運，在我們現在所處的時代，我們擁有能夠探索這些事情的技術，並且將會想方設法解決這樣的問題，避免悲劇發生。所以我們不必杞人憂天，相信未來就好。

留言區·精選

@ 1

我們人類確實已經具有對撞地小行星的觀測能力，就像在《天地大衝撞》中發現的那顆撞地小行星一樣。我們主要是通過路基天文望遠鏡實現觀測，並做出準確預警 。以現在人類的能力我們能夠提前幾十年觀測到大型撞地行星。

@春子弄墨

應該能夠，或者說早晚能夠。只要檢測到現在來說還是行蹤不定的小行星的生成和運行軌跡，最關鍵的是：第一，探測器測定出離地球一定距離範圍內出現的行星的數量要足夠，這個部分目前能做到吧；第二，就是運算能力，最近量子云計算技術突飛猛進，相信不久的將來運算速度會驚人的提高，能夠為我們帶來提前預測出地球附近發生的小行星撞地現象的能力。

@盛剛

最科學的應該是通過發射能抓取到小行星的航天器，然後將其推到繞太陽軌道，或是將其圓化在地球安全軌道上，以便加以開採、利用

@心猿意馬

應該是對大型小行星是通過天文觀測，並計算出它的軌道並且密切跟蹤其軌道數據，比較小的行星通過外層空間雷達或者其他觀測手段實施跟蹤

@守護 ice-wing

北美防空司令部和NASA對在軌人造物體和小行星都有監測系統，NASA甚至成立了行星防禦協調辦公室和小行星防禦系統。

感謝大家的支持，我們下期再見！

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