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世界末日的传说 天文学家详解析小行星撞击地球

来源:北京晚报
2011年07月11日10:00
大型小行星撞击地球模拟图
大型小行星撞击地球模拟图

  就在10天前——北京时间6月28日,一颗大客车般的小行星划过南大西洋上空,匆匆而去。最近时,它距地表仅1.2万公里,相当于在纽约与洛杉矶之间打一个半来回。这颗小行星名叫“2011MD”,因为实在太小,起初还被天文学家误认为是太空垃圾。

  随后,英国南安普敦大学研究人员根据美国国家航空航天局提供的数据,使用一种新软件列出了一份在地球遭遇小行星撞击后,损失最为惨重的国家名单。上榜的国家包括印尼、日本、印度、美国、菲律宾、意大利、英国、巴西、瑞典和尼日利亚,中国也被列入其中。该软件的研发者尼克·贝利分析称,人口众多的国家将遭受巨大的人员伤亡。此外,由于加拿大及瑞典等发达国家的基础设施可能因小行星撞击而完全损毁,因此这些国家也被排在榜单前列。尼克说:“小行星撞击地球已经逐渐被公认为是人类面临的最大自然灾难,列出这个清单,主要是想提醒这些上榜国家做好应对灾难的准备。”

  小行星普遍被看做是45亿年前太阳系形成时的副产品。此后的几十亿年以来,一些小行星乃至它们的碎片——陨石,不断光临地球。但天文学家说,2011MD这类小行星不会对地球生命构成威胁。因为它们娇小的个头在闯入大气层后,就会燃烧殆尽。

  但对于地球而言,小行星中真正可能对地球造成威胁的“杀手”约有2000颗。一些科学家认为,大约6500万年前,一颗直径10公里的小行星撞击地球,致使恐龙这个物种从地球上顷刻消失。如果小行星碰撞说是可能成立的假设,那么人类怎样才能对此防患于未然呢?这些都是科学家们非常感兴趣因而在积极探讨的问题。

  除了小行星与地球擦肩而过,最近几年天灾不断,如印度洋大海啸、日本地震,于是,“世界末日论”甚嚣尘上。然而,科学家认为这些说法纯属一派胡言,并给出了科学的解释,希望大家不要过分担心。

  小行星真实面目

  在太阳系中,除了八大行星外,还有成千上万颗我们肉眼看不到的小天体,它们像八大行星一样,沿着椭圆形的轨道不停地围绕太阳公转。与八大行星相比,它们好像是微不足道的碎石头。这些小天体就是太阳系中的小行星。

  大多数小行星是一些形状很不规则、表面粗糙、结构较松的石块。这些小行星和它们的大行星同伴一起,一边自转,一边自西向东地围绕太阳公转。尽管拥挤,却秩序井然,有时它们巨大的邻居——木星的引力会把一些小行星拉出原先的轨道,迫使它们走上一条新的漫游道路。

  本世纪偷袭地球

  在地球的历史上,是否发生过与小行星碰撞的事件呢?答案是肯定的。尽管由于漫长的地质作用,已将地球上绝大多数痕迹抹去,然而至今仍发现有约140个大陨石坑,有力地证明了地球46亿年历史上难以计数的碰撞事件。

  人类的历史记载中,有没有发生过碰撞事件呢?答案也是肯定的。本世纪,小行星就至少两次在人类事先毫无觉察的情况下实施了“偷袭”。

  1908年6月30日,一颗比太阳更耀眼的大火球在西伯利亚通古斯上空8公里处爆炸,其爆炸当量相当于600至1000颗广岛原子弹,其强大的冲击波与高温大火摧毁了两千平方公里的古老森林,研究与计算表明它是由一颗直径仅60米的小行星与地球相撞产生的。假如这颗小行星晚4个多小时落下,圣彼得堡就可能受到致命的打击。

  1972年8月10日,一颗火球飞越美国加州和加拿大西部上空后离开了地球。它是一颗直径约为10米、质量为几千吨的小行星,飞行速度为每秒15公里,假如落下来,其爆炸当量相当于2至3颗广岛原子弹。这颗小行星简直是擦着地球的鼻尖掠过。

  天天有天体飞来

  其实,每天都会有小行星喷射的超过100吨的物质飞向地球。幸运的是,它们喷射的物质绝大多数是尘埃以及非常小的粒子。在进入地球大气层的过程中,这些粒子燃烧殆尽。

  大约每天都会有一颗篮球大小的天体飞入地球大气层并烧毁。有时候,一颗汽车大小的天体也会进入地球大气层并形成给人印象深刻的火球。这种“袭击”一年会发生几次。而体积较大的天体能够顺利穿过地球大气层并撞向地面成为陨石的情况非常罕见。

  有颗星叫周杰伦

  小行星的名字来源于科学家、地理位置、名人以及其他一些形形色色的事物,命名非常随意。

  哎哟,不错哦!近日,就有一颗小行星被命名为“周杰伦”了。我国的几位天文爱好者发现了一颗小行星,因为他们都是周杰伦的粉丝,因此在命名时就搬出了周董的名号。这也是继金庸、林青霞、徐克之后,第四个享有以自己名字为新发现小行星命名的华人明星。

  地球的富有邻居

  有时候,小行星会成为离地球最近的邻居,甚至将月球甩在后面。造成这种“近距离接触”的原因是:一些小行星的轨道会让它们进一步靠近地球。

  对陨石的研究显示,近地小行星通常拥有浓度极高的贵金属,例如铂。小行星上铂的含量超过地球上已知的最大铂矿。由于在一些小行星上着陆并返回,比去月球更容易,所以这些物质对于我们具有可获得性。

  如何保护地球不挨撞

  方案一:

  用核弹

  炸毁小行星

  这种方法就如同好莱坞影星布鲁斯·威利斯在《世界末日》电影中采用的方法一样,如发射一个火箭、一个导弹,把它炸掉。

  质疑:核爆炸的后果难以预料,弄不好,炸掉的碎片会向地球掉落,使人类受害。当小行星很遥远时,人们无法观测到它的物质属性;而对于一些松散结构的星体,爆炸所起到的作用又很有限。

  方案二:

  用机械力

  改变轨道

  发射人造天体,将其发射到太空后,把它调整到和小行星平行的位置,并使两者的相对速度为零,然后用机械推它一下,它就会改变轨道。

  质疑:这个办法相对稳妥,但是不能有误差存在,所以难度比较大。

  方案三:

  改变颜色

  以改变轨道

  如果原来小行星是灰的,可以将它变成纯黑。颜色改变后它的吸热情况就会有所改变,黑色可以降低反照率提高吸热率,从而提高整个行星自身的温度,对它的运行轨道产生影响;也可以把它变成白的,使它变冷,效果是一样的。

  质疑:但前提是,需要大量时间积累推力。另外,那么多的油漆涂料怎样运到小行星上,要派多少人去完成这么大的刷漆任务?

  方案四:

  用爆炸法

  改变轨道

  对于组成元素是铁质的、结构结实的行星,可以利用导弹或是核装置对其进行攻击,理想的状态是将它炸成一分为二的两部分,这样质量就发生了变化,不再是原来的质量了,轨道也就跟着变了。

  质疑:实际中不能有一点点的误差存在,难度之高可以想象。

  方案五:

  给小行星

  安太阳帆

  可以在小行星星体表面上安装一台大型火箭发动机,或者一个“太阳帆”,从而把小行星从地球的轨道上推开,避免相撞。

  质疑:此种技术的实际可行性仍需进一步实验研究。

  监测预警最重要

  中国科学院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远说,小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一。为了有效防止小行星撞击地球,全球已经建立了近地小行星观测网,假如能够在一年前发现有可能与地球相撞的小行星,就能够及时采取措施,摧毁它或改变其运行轨道。

  人类只要能早早地发现它们,让“战场”离地球越远,人类就越安全。所以监测是第一位的,预警时间越长也就越有利。

(责任编辑:罗园)

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