一顆高樓大的小行星飛向地球

任德馨

據美國宇航局（NASA）消息稱，一顆“具有潛在危險性”的“土豆”——2011ES4號小行星于2020年9月2日飛過地球。

就在9月2日，這顆2011ES4號小行星到達地球軌道附近時，地球和它的護衛——月球也剛好到達此處。地球、月球和小行星上演了一次驚險的擦肩而過。這顆2011ES4號小行星，在北京時間9月2日凌晨1點左右，飛行到距離地球最近。這時，它和我們的距離不到地球與月球距離的三分之一。

三分之一是什么概念？地球和月球的平均距離是384，400公里，地球和太陽的平均距離是149，597，870公里，而當時2011ES4號小行星跟我們最近的時候距離只有126，000公里，足以見得這距離之近，并且是十年內離地球最近。

那既然2011ES4號小行星距離地球如此之近，我們可以直接用肉眼觀察到它嗎？這顆小行星，直徑為22米至49米，約高樓一般大小，從地球上看它，和看13公里外的一粒芝麻的效果是一樣的。

為什么會有小行星撞向地球

要知道，宇宙中各個星體之間是通過萬有引力相互作用的。地球繞著太陽轉、月亮繞著地球轉，這都是因為萬有引力的存在。

當然了，小行星也不是在到處亂跑，太陽系中98.5%的小行星都在火星和木星軌道之間圍繞太陽進行公轉，形成了小行星帶。因為木星質量太大，所以木星引力對這些小行星影響非常大。有一些小行星，有的軌道近地點和遠地點都在地球軌道以內。還有一些小行星近地點在地球軌道以內，而遠地點在地球軌道以外，所以這些小行星軌道就會和地球交叉，這一類小行星叫做“阿波羅型”小行星。201 1ES4號小行星就是阿波羅型之一。

因為這些小行星質量很小，所以在飛行過程中很可能會受到質量很大的行星的引力作用，從而軌道發生變化。假如恰好小行星與地球同時運行到軌道交又點，這時候小行星就會撞向地球。不過慶幸的是，2011ES4號小行星只是路過一下，就算它真的拐個彎撞向地球，也不用過于恐慌。因為它的質量比較小，在進入地球大氣層中就會被燒毀了，所以對我們的生活不會造成影響。

如何應對“潛在危害”小行星

NASA將直徑大于100米且在地月距離19.5倍以內的小行星稱為“潛在危險小行星”。這些小行星可能會由于各種因素造成軌道的改變，從而撞向地球。要想應對這些具有潛在危害性的小行星，就需要對這些小行星軌道進行預報。不過，目前科學家已經可以很好地對這些小行星軌道進行追蹤了。比如這顆2011ES4號小行星是在2011年被發現的，當時它只出現了4天就“失蹤”了。但科學家僅靠這4天的軌道信息，預測到這顆小行星到達地球附近的時間。科學家可以實現這么精確的預測，主要是因為浩瀚的星空基本靠萬有引力運行。但是，太陽也會影響小行星的運行。

盡管我們感受不到太陽的變化，但是它是一個非常活躍的恒星，每時每刻都向外拋射光子和粒子。太陽光子（光子具有動量）對小行星的光壓以及太陽向外拋射的運動速度很快的粒子對小行星的作用，小行星受到的總的力會有微弱的變化，小行星自己攜帶的能量和質量也會變化。這些變化在很長時間的累計效應下，也會造成小行星的軌道改變。

也正因如此，科學家們提出應對“潛在危險小行星”的辦法，同樣也是改變它們的軌道。

“以爆制爆”法：直接用幾艘飛船沖向小行星，先改變它的軌道;或是在這些小行星上進行核爆，核爆產生的能量會改變小行星的軌道。

“滴水穿石”法：利用激光燒蝕技術，使固體巖石成為氣體;或在小行星的某一部分表面涂上強反射性材料，利用光壓影響小行星軌道。

當然，除此之外，還有很多其他的方法值得探索。不過在可預見的未來，科學家還沒有發現來自太空的致命威脅。

人類能捕獲小行星進行研究、利用嗎

首先，一種可能是小行星直接被地球引力捕獲。事實上，科學家以前發現過存在直徑幾公里的小行星被地球引力場短暫捕獲。而這些被地球引力捕獲的小行星軌道出現非常不規則的變化，當它運行到與月亮軌道重合時，就會受月亮引力影響重回外太空。即使這樣，進入地球引力場并被捕獲的小行星需要具備一系列嚴苛的條件。而這顆2011ES4號小行星，地球引力還不足夠直接捕獲它。

還有就是人為干預。2015年，NASA公布了一項捕獲小行星行動的方案。這個方案計劃發射一個“小行星捕捉艙”，這個捕捉艙花一兩年時間靠近目標小行星，釋放出一個十幾米長的大袋子，把小行星裝起來;然后，通過利用太陽能量，耗時兩年多讓“小行星捕捉艙”慢速飛行到近月軌道。這樣就可以對這顆小衛星進行研究和開發了。

（選自2020年9月1日“科普中國”公眾號，本刊有刪改）