不浪漫約會！地球和小行星的每一次“擦肩而過”

文／本刊記者 史 詩

人類又躲過一劫！

前不久，有一顆小行星在距離地球不足3000公里之外的地方，和地球擦身而過。這是有史以來所觀測到的第三次近距離掠過地球的小行星，此前科學家們竟沒有注意到它。

有人會說，那不就是流星嗎！這也太浪漫了吧！甚至浪漫主義者們可能已經握起雙手準備許愿了……

但真實情況是，小行星一旦真的跟地球“約會和擁抱”，那就很危險了，到時候可有咱們好果子吃！

一直以來，對付小行星撞擊，有兩個方式：一個是想辦法讓它偏離軌道，另外一種是讓它解體。偏離法只適合小直徑小行星，對千米級小行星來說，由于質量太大，行不通。

據今日宇宙網站近日一則消息稱，美國加州大學圣巴巴拉分校天體物理學教授菲利普·魯賓在一篇描述末日行星防御的論文中，闡述了人類在沒有太多準備工作的情況下，要如何去保護地球以免受小行星襲擊。魯賓提出用一個攔截小行星的裝置，其主體思想是用一個陣列的穿透棒打入小行星內部，棒中裝滿炸藥，從而把小行星炸成直徑不超過15米的小碎片。

小行星撞擊地球有多可怕，如何阻止小行星這樣做？在近期舉辦的首都科學講堂之“極簡科學課”上，北京大學地球與空間科學學院教授焦維新給大家上了一堂關于小行星的科普課。

千奇百怪的小行星

小行星是指沿橢圓軌道圍繞太陽公轉的自然形成的固態小天體。關于小行星的大小，美國國家航空航天局（NASA）的定義為：下限是直徑1米。還有觀點認為是直徑10米?！耙驗橹挥兄睆?0米以上的小天體在進入地球大氣層的時候才不會燃燒殆盡，至少會有一些流星體落在地球表面。”焦維新說，小行星的上限還不能確定，人類已知最大的小行星的直徑是529千米。

焦維新形容小行星的形狀像“一塊骨頭棒子”，很不規則。這是因為小行星太小，有的本身可能就是比較大的天體撞擊以后產生的碎片，有的可能一開始就比較小，形狀也不規則。在長期演變過程中，它自身的引力很小，不可能演變成接近球形，所以其形狀可以說是千奇百怪。

那么小行星平時都會在哪里出現？焦維新介紹，按照位置可以分為三種：圍繞地球附近轉的近地小行星、在火星和木星之間分布的主帶小行星和特洛伊群小行星。

小行星撞擊地球并非空穴來風

人們不禁要問，浩瀚宇宙，我們為什么要研究如此“不起眼”的小行星呢？

焦維新解釋，研究小行星對人類有著重要意義：一是避免近地小行星撞擊地球；二是開發利用小行星資源；三是科學研究意義。

焦維新說，近地小行星由于離地球比較近，存在撞擊地球的危險，因此我們格外關注近地小行星。近地小行星需要滿足近日距（地球距太陽最近距離）小于1.3AU（AU為天文單位，地球到太陽的平均距離定為1AU，約等于1.496億千米）?！翱茖W家們將對地球有潛在危險的小行星，用符號PHA表示。如果小行星與地球最小軌道交會距離小于或等于0.05AU，H（絕對星等，反映天體的真實發光本領）小于等于22，則定義為對地球有潛在危險的小行星。”焦維新說。

2013年2月15日，俄羅斯車里雅賓斯克，發生一起小行星撞擊事件。這顆直徑15米重達7000噸的小行星，在天空劃過一道長達10千米長的軌跡后，碎片扎進了切巴爾庫爾湖，1491人因此受傷。

還有那些看似浪漫的流星，它們的出現與童話故事里描繪的也并不相同。時間倒回2000年1月18日凌晨，一顆流星體在加拿大育空地區首府白馬市26千米上空爆炸，產生巨大的火球，夜空被照亮如同白天。2007年9月15日，一顆流星體撞擊到秘魯西南部一個村莊的水坑中，并在鄰近區域散發大量氣體。許多當地居民吸入氣體后感覺身體不適，應是撞擊后短時間內散發出的有毒氣體所致。

焦維新坦言，從古至今，小行星撞擊地球的危險仍然存在。

第一，海量天體尚未發現?！澳壳?，我們能觀測到的數量只有10%左右，仍有許多天體沒有被發現，這些天體到底是否存在撞擊地球的危險性，我們還不太了解?！苯咕S新說。

第二，包括短周期彗星等“不速之客”突然來襲，偶然闖入內太陽系，人類更難以確定它的軌道。

第三，雅克夫斯基效應，即小行星吸收陽光和釋放熱量時對小行星產生的微小推動力。這種力雖小，但作用于小天體，足以對其軌道產生重大影響。

探測小行星具有科學意義

在談到探測小行星的科學意義時，焦維新表示，小行星雖小，但卻是太陽系的老壽星，甚至有些小行星可以提供地球在46億年前形成時的重要信息。

早在1996年1月，美國“近地小行星約會”探測器就成功發射升空，主要任務是對近地小行星進行探測，以幫助科學家們了解太陽系的形成，經過4年的飛行，于2000年2月14日進入“愛神”小行星的軌道并一直圍繞它運轉。

值得一提的是，該探測器功能強大的照相機能夠測繪小行星表面，并給地面發回照片，其他設備則用于測量小行星的密度、化學成分和磁場。在飛往小行星的過程中，探測器向地球傳回了16萬張照片與大量珍貴的材料。

“這些小天體可能保留了生命的基本單元是如何被帶到地球的關鍵信息。”焦維新告訴大家，人類對小行星的探尋從未停止。美國小行星探測器“露西”已于今年10月16日奔赴遙遠的木星軌道，在未來的12年探測中，“露西”將相繼探訪8顆不同大小、類型和位置的小天體，為人類首次揭開木星特洛伊小行星的神秘面紗。

最近，一個天文學家發現了距離地球較近的一顆神秘星球，這顆星球被天文學家稱為靈神星。美國國家航空航天局準備在2022年年底前發射探測器，2026年年底前抵達靈神星，科學家們希望借此一窺太陽系形成初期的歷史。

當然，中國也制定了小行星探測計劃?！拔覀儗匦⌒行?016HO3開展繞飛探測，隨后擇機附著小行星表面并采集小行星樣品，之后將小行星樣品送回地球，這一過程大約在3年內完成?！苯咕S新表示，上述過程完成后，探測器經地球、火星借力，經歷約7年時間飛行到達小行星帶，對主帶彗星133P開展繞飛探測。探測器配置相關科學載荷，以飛越、伴飛、附著、采樣返回等方式，對目標小行星進行遙感探測、就位探測和采樣返回，這將成為我國空間科學與深空探測發展的新里程碑。

現實中，小行星們與地球的“約會”并沒有那么浪漫。為了我們賴以生存的地球，科學家們正一次次宇宙追“星”，探尋這些小天體的奧秘。