天天喊著小行星來了,為什麼結果都是虛驚一場?

2020-11-22 騰訊網

忘掉各種帶著「名人」頭銜的預言,我想說地球從時間尺度與行星撞擊事件的概率來看,地球比任何交通工具都安全得多,安安心心的。與其擔心小行星,倒不如騎共享單車時,多注意安全,遵守交規。下面我們詳細聊聊地球的可能性。

圖:小行星撞擊效果圖

6500萬年前,一顆直徑約5-10公裡的小行星落在了尤卡坦半島,導致恐龍滅絕。那在不久的將來,人類是否也會「有幸」親身經歷一下?

圖:小行星撞擊後的尤卡坦半島效果圖

實際上,如果6500萬年前的小行星再來一次,或許短期內地球的生態會引發巨變和大量傷亡,但人類很難滅絕,即使是這顆小行星再大上10倍,人類同樣有喘息的機會。關鍵是看小行星來自哪裡。如果不是小行星帶,而是奧爾特雲,或者是系外的彗星,那就很難說了,因為奧爾特雲的彗星在太陽引力下作用,到達地球的這個距離足以讓它加速到達到滅絕全球生命的動能。為什麼有這麼大差別呢?下面我們就來聊聊火星和木星之間的小行星帶,太陽系外圈的柯伊伯帶和包括太陽系的奧爾特雲(存在大量彗星)。

圖:小行星帶位於火星和木星之間

其中,殺死恐龍的「頭號嫌疑人」是「小行星帶」。雖然這個殺手離我們很近,但不要驚慌,因為隨著時間的推移,加上有「個頭大」的土星作為擋箭牌,加上月球的存在,小行星帶對於我們來說威脅已經不大了。原因很簡單,小行星帶就如同手槍的子彈,「小石頭」一天比一天少,總量會隨著時間的推移慢慢消耗殆盡,並且在太陽系中並沒有補充「彈藥」的來源。我們可以從太陽系的早期模型和現在的太陽系做對比,來發現這一點。

子彈快打沒的小行星帶

圖:月球圓柱投影圖

月球是我們的衛星,我們可以通過觀察月球的隕石坑來了解它為我們擋子彈的歷史、以及隕石坑的時間信息與數量信息,從而推算出隕石與時間的關係。

圖:左月亮正面,右月亮背面

月球上大片區域布滿了大大小小、密密麻麻的隕石坑,這些隕石坑描繪了月球幫兄弟擋「子彈」的悠久歷史。其中隕石坑較為深、並且密集區域用放射性定年法,可知其最早的高達了40多億年。在很多大隕石坑,如果你仔細看會發現有些坑裡有坑。有證據表明,在早期月球被撞的頻率和數量相當驚人(當時小行星帶彈藥充足)。

圖:月亮正面

如果我們單純看月亮正面,會發現有很多區域隕石坑並不密集。這是月亮在演化過程出現大量新形成的平原,掩蓋或者撫平了之前的「創傷」。同理,放射性定年法顯示,大部分平原已經存在於35億年前以後。其中在最大的風暴洋平原中,有一片區域出現於12億年前的,裡面的隕石坑最少的。從這些信息中我們可以發現越早期,隕石撞擊數量越多,換句話說,隨著時間的推移,小行星的輸出減弱了。

不過,地球應該還會經歷一次「小行星帶」的大型撞擊,這也是小行星帶最後的子彈了。如果到時候地球上還有生命,那麼這將是最後一次由小行星災難引起的大滅絕事件。但是,目前這個理論還有些爭議,有的科學家認為或許這個時期已經到來,或者馬上到來,有的科學家認為還需要幾十億年。不過這裡面的「到來」是以千萬年,億年為單位的,或許人類會趕上先遣部隊。不過,目前還沒有準確的定論。我們再說說奧爾特雲和柯伊伯帶。

弱不禁風的奧爾特雲

圖:旅行者1號的位置

記得前幾年的新聞曾經報導過,旅行者1號曾經走出了太陽系。實際上這個說法是錯誤的,它只是飛出日球層。日球層是太陽風吹不到的距離,也就是不會在遭受高速帶電粒子的摧殘了。不過,實際上星系的劃分並非以恆星風為基準,而是引力的支配,那邊界在哪?

圖:1997年海爾波普彗星

簡單來說,有一顆非常明亮的彗星叫海爾-波普彗星,它繞太陽一圈需要2000多年,上次出現於1997年,它會回歸併形成周期性,說明它受太陽引力支配,存在圍繞太陽的軌道。它來自奧爾特雲,而且是奧爾特雲「二環」的區域,那奧的六環在那裡?

圖:被奧爾特雲和柯伊伯帶包裹的太陽與行星(一般來說奧爾特雲也屬於太陽系,因為它們也受太陽引力支配)

奧爾特雲的最大半徑高達2光年,旅行者1號要飛出去,還需3萬年。奧爾特雲相對於我們最近的恆星比鄰星,因為奧離太陽更近,所以說整個奧爾特雲屬於太陽系,如同一個大雪球一樣包裹著如同「小石子」的九大行星。其中包含著上億顆彗星,受著太陽稀薄的引力,徘徊在不太穩定的軌道上,時刻等待著。

或許某個天體(可能是海王星,柯伊伯帶行星、奧爾特雲其他隕石,或太陽系之外的)經過附近,會帶起一陣「輕輕的微風」擾動了它們,如果它們蠢蠢欲動的方向是太陽系內,就會出現很多破壞性結果。它們可以作為一顆燦爛的彗星,「輕輕地我走了,正如我輕輕地來,揮一揮手,不帶走一片雲彩」,但也有一個很不巧的可能,雖然概率很低,就是擁向地球的懷抱,導致一場災難。

光碟柯伊伯帶

圖:柯伊伯帶

看完奧爾特雲,柯伊伯帶就沒什麼感覺了。如果說奧爾特雲是三維的,在四面八方瞄著你,十面埋伏封鎖你。那柯可以說是二維的,它更像一個光碟的一部分。並且它的衝擊力沒有奧大,因為離太陽近,所以彗星都是短周期彗星,例如鼎鼎大名的哈雷就來自於這裡。

系外

圖:銀河系及我們的位置

無論是系內的小行星帶,邊上的柯伊伯帶,還是我們的遼闊邊疆奧爾特雲中的天體與我們遭遇都是隨機的,也都屬於「系裡鬥」,跟它人無關!但如果算上來自我們所處的銀河系懸臂,甚至是整個銀河系溜達的彗星,或者銀河系彗星風暴,我們遇到撞擊事件的概率就會增大不少。不過也僅僅是一點而已,如果你覺得現在就應該把每天當作末日來過活,說明代表地球的你有點「飄了」。如果把銀河系當作太陽系,那麼地球只是太陽系中的一隻螞蟻。你想想看一隻地球上的螞蟻會操隕石何時落地的心嗎?

總結

我們完全沒有必要擔心小行星撞擊事件,這個概率太隨機了,找不到任何規律可言。我們應該慶幸本該是最頻繁的鄰居的小行星帶的子彈越來越少。關於小行星帶的最後一次衝擊目前也尚未有定論。關於奧爾特雲的信息人類掌握太少,但不可否認的是它的彗星殺傷力會比小行星帶大,不過據統計撞擊地球的小行星中奧只佔了不到1/4。不過也不能全信,因為撞擊的樣本太少了,所以結果並不精準。綜上所述,該吃吃該喝喝不要瞎操心。

圖:地球、人與自然

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