如果小行星撞向地球,我們如何絕地求生?

2020-12-22 中國科學技術館

中國科學院紫金山天文臺最新發現一顆近地小行星:2020 VA1

該小行星目前正在向地球靠近,預計在11月20日飛掠地球。本次飛掠不會對地球構成威脅。

據悉,這顆小行星最早由紫金山天文臺近地天體望遠鏡於11月6日發現。

軌道計算表明,2020 VA1半長徑為1.87天文單位(約2.80億公裡),偏心率0.48,近日距為0.97天文單位(約1.45億公裡)。目前,這顆小行星正在接近地球,預計於北京時間11月20日8時8分與地球交會。

「此次飛掠過程中,2020 VA1與地球的交會距離約為448萬公裡,相當於地月距離的11.7倍,不會對地球構成威脅。」紫金山天文臺研究員趙海斌說。

小行星撞上地球的概率?

地球歷史上曾發生過多次小行星撞擊地球的事件,科學研究表明,幾次大滅絕事件可能都是小行星撞擊地球導致,這裡最著名就是恐龍滅絕事件。

目前最有力的說法是大約6500萬年前,一顆小行星撞擊冰川,產生相當於100萬噸TNT炸藥的能量,劇烈的撞擊短期內造成高溫,揚塵遮蔽天空,造成絕大多數動植物的滅絕,導致恐龍徹底從地球上消失。因此,小行星撞擊事件也被列為「世界四大突發巨大災難」之首。

目前已確定的近地天體約有13500多顆,同時,每年仍有1500顆近地天體被識別出來。

1908年,一顆小行星撞擊西伯利亞地區,隨後發生了相當於1000枚原子彈的劇烈爆炸,數百平方公裡森林被毀滅,這就是著名的「通古斯大爆炸」。

2002年,一顆直徑約10m的小行星墜入地中海,造成與中型核武器爆炸能量相當的爆炸。

2013年初,一顆直徑大約18m的小行星在俄羅斯上空爆炸,並造成超過4000座建築受損。

2015年,歐洲航天局表示,地球附近約有500顆小行星對地球構成潛在威脅,這些小行星將在100年內以數十萬分之一概率造訪地球。

2016年,NASA專門設立新的辦公室應對小行星威脅,根據該部門最新觀測結果,2135年一顆名為「不死鳥」的小行星將有兩千七百分之一與地球相撞,其釋放的能量相當於8萬枚廣島原子彈。

而離我們時間上較近的「阿波菲斯」小行星將於2029年和地球擦肩而過,並於2036年與地球再次交會,這次與地球相撞概率高達三十七分之一!

小行星向地球襲來怎麼辦

美國宇航局行星防禦辦公室提醒你,如果你想用核武器把地球從小行星撞擊的威脅中拯救出來的話,不要像《世界末日》裡的布魯斯·威利斯那樣去做。

「如果你看過這些電影,你就會知道它們全是假的」。NASA總部的行星防禦官員林德利·詹森(Lindley Johnson)在就小行星和保護地球免受小行星攻擊的媒體環節上說:「我們根本不會用核爆炸裝置來做這件事。」

但是核武器依然是行星防禦專家們關注的三種技術之一,如果一顆小行星的軌道似乎把它帶得離地球太近,讓人類感到受威脅的話,專家們就會使用這些技術把它推離軌道。

第一種方法:撞擊小行星法,這種方法將會在「雙小行星重定向測試」中進行首次測試。美國宇航局計劃於2021年6月發射「雙小行星重定向測試」,並於2022年10月與小行星的衛星相撞。

另一種方法是利用重力慢慢地將一顆小行星拖離軌道,使其遠離地球。

最後就當然是選項了,對於直徑超過0.6英裡(1千米)的較大小行星來說,核武器是最好的選擇。

這三種技術都採用相同的基本方法:調整小行星的軌道速度,使其軌道不再與我們地球的軌道相交。

詹森說:「我們只需要把小行星每秒的運行速度改變幾釐米。如果我們提前幾年這麼做,那麼在幾年之後,速度的變化將會導致小行星早點到達軌道撞擊點或晚點到達撞擊點,我們所需要的就只是這樣而已。」

然而,要通過核爆炸改變小行星的速度,實際上沒有必要直接接觸小行星,詹森說,相反,訣竅是在離小行星幾百米高的地方引爆爆炸

他說:「這會導致小行星某個表面受到輻射並升溫,使表面過熱。然後這個表面就會導致小行星偏離原軌道。」

而由於物理定律的原因,這個戲劇性的爆炸也會引發了一個等量的相反反應,那就是小行星會被反彈——這正是避免地球災難所需要的。

如果小行星撞上地球

小天體到達地球後,產生破壞有兩種作用方式:空中爆炸和地表撞擊,破壞範圍和撞擊能量密切相關,隨著撞擊能量的增加,小行星撞擊的破壞範圍可以從局部的破壞擴大至全球的物種大滅絕。

每百萬噸TNT當量的撞擊能可汽化約1.5億千克的水,僅104百萬噸的撞擊就足以令對流層的水蒸汽密度加倍。若撞擊發生在地面,則可以產生劇烈的地震產生的拋射物在空氣中的劇烈運動而燃燒可能帶來大範圍的火災,生成塵埃可能會一直彌散在大氣層上空,影響大氣的透光率,引起全球氣溫驟降。

小行星在空氣中的下落過程也會帶來巨大的破壞,進入大氣層時產生的高溫會產生大量的一氧化氮。如果撞擊小行星富含硫酸鹽或碳酸鹽則可能產生大的一氧化硫和一氧化碳。這些一氧化物首先會直接對生物機能產生影響,其次可能會產生酸雨,當破壞範圍很大時甚至會嚴重破壞臭氧層,造成進一步的破壞。

雖然小行星撞擊能帶來嚴重的危害,但是其發的概率極低。

類似通古斯爆炸的約50m直徑的小行星的撞擊事件的致死機率和常見的食物中毒差不多,對更小尺寸的撞擊,其機率甚至和飛機失事相當。

因此對威脅小行星的監測是小行星防禦研究的重要內容,及時發現威脅天體,並對這些的天體的威脅性做出準確的評估才是避免災難的關鍵做法。

本文來自:人民網、前瞻網、新華社

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