探索小行星的5個理由

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就在小行星367943 Duende按照預期地與地球近距離擦身而過的同一天，俄羅斯的行車記錄儀還意外地捕捉到了另一顆小行星撞入大氣層、爆炸並造成1000多人受傷的畫面。2013年2月在車裡雅賓斯克 （Chelyabinsk ）的那天提醒著我們，地球並非「溫室之花」。

小行星將地球與星際空間直接聯繫了起來，一個個隕石坑就是鮮明的提醒，比如位於美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑（Barringer Crater）還有在不遠處的墨西哥灣的另一場撞擊導致了恐龍的滅絕。但是在宇宙的其他角落，小行星或許肩負著在不同行星之間運送生命的使命。

在11公里的高空看巴林傑隕石坑。| 圖片來源：Davezolis/Wikipedia

當全世界都在討論人類的首次登月以及火星能帶給我們的未來等問題時，小行星也應得到應有的重視。我們來說說為什麼：

1. 它們可能帶來毀滅性的災難

在被行車記錄儀捕捉到之前，沒有人預見到會有小行星降臨在車裡雅賓斯克。幸運的是，這場爆炸並沒有造成人員死亡。但下次我們或許就沒那麼幸運了。即使是已知的小行星，它們在未來幾百年內也有一定的概率會與地球相撞。目前已有6顆已知的小行星，至少有0.1%的幾率會在23世紀之前與地球相撞。

一顆小行星如果在森林上空爆炸或許只會造成少數人員傷亡，但同一顆小行星如果在爆炸於大城市的上空，那麼數以千計人的都可能因此罹難。

2. 它們蘊含著水源

天文學家想知道地球上的水究竟源於何處，它們是否是在數十億年前由彗星和小行星帶到地球上的。美國宇航局的黎明號太空探測器到訪過已知最大的小行星——穀神星，並在其表面發現了水。事實上，穀神星已經被美國宇航局認定為這曾經是一個「海洋世界」，只不過那裡的水和氨的海洋現在都已凍結成冰，並與硅酸鹽岩石反應形成了礦物沉積物，現在這些礦物沉積物遍布在整個星球上。

穀神星曾經是一個海洋世界。| 圖片來源：Wikipedia

3. 它們蘊藏著太陽系形成的奧秘

小行星的表面不會像地球上的岩石那樣被侵蝕，因為小行星沒有大氣層。這意味著在小行星上的隕石坑可以在較長時間內得到更好的保存，從而為在過去40億年間發生的碰撞提供證據，而這一類跡象在地球上早已被抹去。從這個角度來看，小行星就像是能證明古老宇宙的存在的時間膠囊。

越是追溯到更古老的過去，問題就變得越棘手，因為小行星會在形成後的幾億年間發生變化：它們會變換位置並遭受碰撞。

4. 它們揭示了太陽系的消亡

60多億年後，當太陽耗盡所有的氫燃料時，它就開始發生變化，最終它會像銀河系中大多數恆星那樣，變成一顆白矮星。在這一過程中，太陽將短暫地膨脹，將水星、金星甚至地球吞噬。但能從這場巨變中倖存下來的至少還有太陽系中的5顆行星和許多的小行星。

那麼，小行星在其中則扮演著重要的角色，當小行星很靠近那些倖存行星時，就會被它們的引力場「踢」向白矮星。在天文學家定期對其他白矮星大氣層內的小行星碎片殘骸的觀測中，我們得以遠距離地對這些殘骸進行「解剖分析」，進而確定小行星的化學成分。

這項技術是我們探測系外行星系統的化學成分最直接的方法。當地球消失很久之後，太陽系中的小行星或許能會為銀河系中的未來文明提供最好的方式來了解行星如何圍繞未來的太陽運行。

左邊的恆星會慢慢地收縮，最終成為一顆白矮星（中）。作為比較，右邊顯示了太陽的大小。| 圖片來源：RJHall/Wikipedia

5. 它們可以輸送生命

我們都知道小行星撞擊具有破壞性，但如果可以從另一個角度將其看成是一種逃逸的方式呢？一次大的小行星撞擊事件會產生足夠多的能量讓物質從行星表面噴射而出。如果這是一顆宜居行星，那麼一些噴射出來的物質就可以成為一些生命力頑強的微生物的運輸容器，使這些微生物有可能在被發射到太空後存活下來。

當然，發射只是整個冒險之旅的開端。若要完成從一顆行星到另一顆行星的轉移，這些生命必須承受星際旅行中嚴酷的太空條件。在抵達目的地之後，它們必須能在進入新行星的過程中倖存下來，其中包括再一次的表面撞擊。近年來天文學家發現的各種行星系統或許會有所幫助。在其中一些行星的周圍可能有適宜居住的行星。

TRAPPIST-1系統就是一個例子。這是一個由7顆行星圍繞著一顆比我們的太陽小12倍的恆星運行的系統，它距離我們只有39光年。這七顆行星的大小與地球大致相同，而且彼此之間非常靠近，這意味著如果在附近一顆行星上的小行星的干擾下，就可能導致細菌在它們之間穿梭。如果目的地行星上存在有利的條件，那麼在這趟旅途中，生命存活的機會就會大大超過從地球上拋出的生命體抵達到太陽系的另一顆行星上的過程。

對於尋找新家園的微生物來說，在行星間的這種跳躍所涉及的許多障礙是一場艱苦的戰鬥。儘管如此，隨著天文學家發現更多的在小行星影響下而形成的怪異而奇妙的世界，這個理論將繼續激發人們的興趣。隨著每一個新世界的誕生，人們將會對它們在塑造宇宙這一過程中所扮演的重要角色產生更深刻的理解。

撰文：Stuart Thompson（威斯敏斯特大學植物生化學高級講師）

Dimitri Veras（華威大學天體物理學高級研究員）

James Blake（華威大學天體物理學博士研究員）

來源：原理

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