防止“隱身”小行星撞地球，是杞人憂天嗎？（上）

鞠強(qiáng)

2022 年9 月底，科研人員發(fā)表論文描述了他們新發(fā)現(xiàn)的3 顆小行星。在這3 顆小行星中，有2 顆是2021 年發(fā)現(xiàn)的，另外一顆是2022 年1 月13 日發(fā)現(xiàn)的，命名為2022 AP7。他們使用位于智利的Blanco 4 米望遠(yuǎn)鏡上安裝的暗能量相機(jī)獲得了這一發(fā)現(xiàn)。

2022 AP7 在3 顆小行星中個(gè)頭最大，直徑1.1 ～ 2.3千米，很有可能是8 年來天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最大潛在危險(xiǎn)小行星（Potentially Hazardous Asteroids，PHA），而且觀測表明它還會(huì)穿過地球的軌道。由于受到其他行星引力擾動(dòng)的影響，2022 AP7 在未來可能會(huì)更接近地球，因此，2022AP7 又被稱為“行星殺手”。

與氣候變化類似，小行星撞擊將很有可能引發(fā)全球危機(jī)，沒有人能獨(dú)善其身，全球協(xié)作成為必要。2022 年9 月27 日，名為“為恐龍復(fù)仇”的DART 按計(jì)劃撞向了孿小星，為人類第一次驗(yàn)證小行星防御技術(shù)。那么，什么是潛在危險(xiǎn)小行星？ 2022 AP7 真的會(huì)威脅地球和人類嗎？面對可能的威脅，我們有什么應(yīng)對的辦法？世界各國的小行星防御計(jì)劃是杞人憂天嗎？本文作者為您帶來深度解讀。

不在少數(shù)

在很多人的印象中，小行星是浪漫的意象，是圣- ?？颂K佩里的《小王子》中主人公生活的地方。而在天文學(xué)的定義中，小行星是太陽系內(nèi)環(huán)繞太陽運(yùn)行、但是體積和質(zhì)量都遠(yuǎn)小于行星的小天體；以冥王星為代表的矮行星，則介于行星和小行星之間。

小行星因?yàn)轶w積小、亮度低，曾經(jīng)長期隱匿在天文學(xué)家的視野外，隨著觀測能力的逐步提高，天文學(xué)家才對小行星有了更多的了解，認(rèn)識到它們可能給人類帶來的威脅。近年來，特別是2022 年，小行星防御成為很多人關(guān)注的問題。天文學(xué)家估計(jì)，太陽系中大小不等的小行星超過100萬顆，但是絕大多數(shù)小行星與人類沒什么關(guān)系，天文學(xué)家真正關(guān)注的是近地小行星及潛在危險(xiǎn)小行星。

近地小行星指的是軌道近日點(diǎn)距離在1.3AU 以內(nèi)的小行星（ 日地平均距離為1AU， 即1 個(gè)天文單位，1AU=1.496×108 千米）。直徑大于150 米、運(yùn)行軌道與地球平均軌道的最小距離小于0.05AU，大約20 倍地月距離的小行星稱為潛在危險(xiǎn)小行星。

截至2022 年11 月初，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的近地小行星近3萬顆，其中直徑大于140 米的超過1 萬顆，直徑大于1 千米的近千顆，而潛在危險(xiǎn)小行星超過2 000 顆。

2003 年，美國國家航空航天局（NASA）的一個(gè)研究小組指出，直徑超過1 千米的小行星撞擊地球會(huì)引發(fā)全球性災(zāi)難，而直徑超過140 米的小行星撞擊地球會(huì)引發(fā)洲際災(zāi)難。

因此，天文學(xué)家在觀測時(shí)，會(huì)把140 米和1 千米作為劃分小行星大小的分界線。此外，等效直徑50 米量級和10米量級的小行星也會(huì)引發(fā)不同程度的危害。直徑為米級的小行星會(huì)引發(fā)火流星事件，一般不會(huì)給人類造成明顯的危害。

處在怎樣的威脅中？

那么，當(dāng)下我們面對的小行星威脅處于什么層面呢？

首先，我們可以先長舒一口氣，因?yàn)楦鶕?jù)目前的觀測，我們沒有現(xiàn)實(shí)存在的危險(xiǎn)，天文學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)在本世紀(jì)內(nèi)撞擊可能性超過1% 的小行星，包括最新發(fā)現(xiàn)的這顆小行星2022 AP7，它的軌道可能發(fā)生變化的“未來”也是以百年為尺度計(jì)算。

與此同時(shí)，我們更應(yīng)該注意到的是，由于觀測時(shí)間不長、觀測能力有限，絕大部分的近地小行星還沒有進(jìn)入我們的視野，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的可能不到總數(shù)的2%，比如70% 的直徑為140 米以上的小行星、97% 的直徑為50 ～ 140 米的小行星及99% 的直徑為10 ～ 50 米的小行星，我們都沒有發(fā)現(xiàn)。

比如，謝潑德等人在論文中報(bào)告的3 顆小行星雖然個(gè)頭都不?。ǔ俗畲蟮?022 AP7 外，另外兩顆小行星2021 LJ4 和2021 PH27 的直徑分別為0.3 ～ 0.6 千米和0.9 ～ 1.7 千米），但是因?yàn)槲挥诘厍蜍壍篮徒鹦擒壍纼?nèi)，在耀眼的陽光下幾乎隱身，所以直到近期才被發(fā)現(xiàn)。類似的情況肯定還有很多。

所以說，我們雖然不必杞人憂天，但也絕非高枕無憂。

絕非風(fēng)平浪靜

提到小行星的威脅，有幾個(gè)標(biāo)志性事件不得不提。

第一個(gè)是導(dǎo)致恐龍滅絕的小行星撞擊事件。一種主流觀點(diǎn)認(rèn)為，大約6 600 萬年前，一顆小行星撞擊地球，撞擊點(diǎn)在現(xiàn)在的墨西哥灣，由此引發(fā)的生態(tài)災(zāi)難最終結(jié)束了恐龍稱霸地球的時(shí)代。

雖然恐龍滅絕的真正原因還不能蓋棺定論，但是在地球的歷史上，小行星撞擊事件對地球生命演化產(chǎn)生了巨大影響卻是科學(xué)界的共識。

第二個(gè)事件是通古斯大爆炸。1908 年，一顆沖進(jìn)大氣層的小行星在俄羅斯西伯利亞通古斯上空發(fā)生爆炸。爆炸的威力相當(dāng)于2 000 萬噸TNT 炸藥，造成超過2 150 平方千米內(nèi)的8 萬顆樹被焚毀。

2013 年2 月15 日，一顆直徑約18 米的小天體進(jìn)入大氣層，下降成一顆超級火球，在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州上空約30 千米處爆炸，事件造成約上千人受傷，數(shù)千幢建筑物遭到損毀。這是距離我們較近的一次標(biāo)志性事件。

此外，還有一次小行星撞擊事件值得一提。

19 世紀(jì)末，人們在美國亞利桑那州發(fā)現(xiàn)了巴林杰隕石坑（Barringer Crater），這個(gè)隕石坑直徑1 186 米、深170 米，形成于大約5 萬年前。5 萬年前尚未有現(xiàn)代人類到達(dá)北美洲，因此我們的祖先沒有“見證”這一事件，但是這樣的撞擊在當(dāng)時(shí)肯定對大范圍區(qū)域內(nèi)的生態(tài)造成了巨大影響。這些事件提醒我們，地球是生命的搖籃，但絕非風(fēng)平浪靜的港灣。