那么,我们到底准备得如何呢?
我们首先需要了解两个天文学名词——“近地天体”与“潜在威胁小行星”。“近地天体”(Near Earth Object,NEO),是指与地球轨道交会距离小于0.3天文单位(约4500万千米)的太阳系小天体(包括小行星、彗星等)。“潜在威胁小行星”(Potentially Hazardous Asteroid,PHA)是指直径大于等于140米,且与地球轨道交会距离小于0.05天文单位(约750万千米)的近地小行星。PHA是地球人需要特别关注的,因为这些未知的天体随时可能出现在地球周围,甚至会撞击地球。
潜在威胁小行星2018DH1(蓝色为地球轨道,青色+黄色为小行星轨道)
首先天文学家要利用望远镜对PHA进行“人口”普查,再通过监测它们的轨道给它们登记造册,持续监测其可能会发生变化的轨道,对可能发生的PHA撞击地球做出预警,最后才有可能想办法规避撞击事件。
你可能会问:为啥是140米,而不是更大或更小呢?根据估算,一颗直径约140米的近地小行星撞击地球所产生的能量约3亿吨TNT当量,其威力约相当于2万颗广岛原子弹,会造成地区规模的灾害事件。这是我们地球人首先希望避免的。不过我们也不必太过担忧,因为这种规模的碰撞事件发生的平均概率约为3万年一次。
对于块头更小的近地小行星,由于现有望远镜的探测本领限制,目前还没有能力把它们全部找到并监测。但是它们对人类的威胁却可能随时发生,比如2013年2月15日发生在俄罗斯车里雅宾斯克的陨石事件,就是来自一颗直径约为15米的小行星的一次“偷袭”,造成约1200人受伤,近3000座建筑受损。所以,对这些近地小行星也要尽可能去监测。
目前对PHA的监测是什么水平?
事实上,以美国NASA为主,多个国家都在不断建造专门的巡天望远镜,一直致力于近地天体的探测和追踪,目标是把PHA“一网打尽”,并能快速预警。然而,截止到2019年4月,全球天文学家已经发现了近两千颗PHA,但这个数目还不到估计总数的三分之一。PHA的完备监测和预警仍然任重而道远。
在星空背景中移动的小行星2018 DH1
IAWN目前有15个成员,其中心任务是:搜寻近地天体,协调各国努力,保护地球免受陨石、近地小行星、彗星等太空天体的撞击。为防范“大块头”小行星的突袭,IAWN各成员之间共享PHA的相关信息。当IAWN成员的天文学家发现对地球造成威胁的近地小行星时,联合国空间任务咨询组(Space Mission Planning Advisory Group,SMPAG)将负责协调防御使命,确认防御计划。
中科院紫金山天文台近地天体望远镜(沈文翰/摄)
天文学家能做的,就是不停地发现和监测,最终能对所有的PHA提供长期监测和及时预报。要做到这一点,在目前的基础上,还需要建造多台中大口径(2米级及以上)的大视场近地天体普查望远镜,通过全球合理布站,形成系统的近地天体监测网络,开展持续快速巡天。
不过,监测和预报只是第一步。你一定会问:倘若小行星真的来“偷袭”,人类当如何自保?科学家们提出过一系列防御措施,主要包括通过动能撞击、引力拖拽、核弹爆破等方式改变入侵小行星的轨道到安全地带,但这些办法目前可能还都无法完全有效地解决问题。相关的研究还在持续开展,相信随着科学和技术的不断发展,人类一定有能力找到有效的防御措施,保护自己赖以生存的地球家园,绝不会像6500万年前的恐龙一族那样坐以待毙。
(作者系中国科学院紫金山天文台研究员、近地天体望远镜团组首席科学家,主要研究领域为太阳系天体观测研究。)
图文来源:中国科学院紫金山天文台微信公众号(caspmo)
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