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监视小行星对地球的袭击

2019-12-23 天文

监视小行星对地球的袭击
 
1989 年 12 月 14 日,许多报纸刊出了“一颗小行星可能撞击地球”的惊人新闻,引起了广大读者的不安,直到中央电视台和一些报纸发出消息予以更正,才使大家松了一口气。
 
那么,太阳系共有多少颗小行星?它们撞上过地球吗?
 
在太阳系的主平面上下,除 9 大行星及其天然卫星外,还有一些小天体,人们把它们叫小行星。在火星和木星的轨道之间,有 50 多万颗小行星。它们的直径绝大多数只有几米,几十米,大到 1 公里的约有 10000 个,超过 1000 公里的只有一个。它们虽然都运行在火星与木星之间的轨道上,但是,其中有一些会因为受木星、火星和地球的摄动影响,轨道发生改变,有可能同地球相碰。据测算,有 40 颗小行星可能接近地球。
 
现在,科学家们通过空间探测器绘制了火星表面的地形图,那里存在着大大小小的环形山。70 年代,已发现水星表面像月球一样,散布着环形山。还有,在浓密的大气之下,金星大陆也有环形山。它们可能是陨星长期碰撞留下的痕迹。这说明太阳系形成之初,行星遭受陨星轰击几乎是普遍现象。
 
1908 年 6 月 30 日,一个天外物体,一头栽入地球大气层,在亚洲上空从东南向西北疾驰而去,在贝加尔湖西北通古斯河谷上空爆炸,威力相当于 20000 颗落在广岛上的原子弹。当时,光芒眩目,强烈的冲击波摧毁了 2000 平方公里的森林,并造成一场大火。后来根据地面的伤痕和散落物分析,估计是一个彗星核还没有碰上地球就爆炸了。  
1980 年,有人试验证明,在 6500 万年前,有一颗直径达 8 公里的小行星碰上了地球,并以此来解释恐龙的灭绝。在距今大约一二亿年前,恐龙曾经是主宰整个地球大地和江河的爬行类动物。这颗小行星碰上地球之后,炸起大量的尘埃。尘埃上升,在地球上空形成了又密又厚的尘埃晕。在长达 5 年的时间内,地球上不见阳光,暗无天日,大量的植物因无阳光照射,特别是恐龙赖以维生的植物相继死去,恐龙因得不到食物而死亡。
 
根据地质土样分析,北欧、南欧和澳洲的某些地区有一层一二厘米厚的白垩纪——第三纪尘埃沉积,其中铱的含量反常,好像是天外小行星入侵的遗迹。那么,小行星落到了何处呢?目前还没有找到“对得上号”的大陨星坑。有人认为,它正好撞上地球薄层,钻入地球内部,并在钻入的地皮上留下了一个长宽达 200 公里的遗迹,那就是今天的冰岛。而冰岛的地质确实只存在着没有比第三纪更古老的岩石。冰岛是小行星碰撞的结果的说法,并不是没有道理的。
 
把话说回来,研究过去发生了什么,对人类认识过去是大有好处的。更重要的是今天和明天可能发生什么,这更引起人们的关切。科学家认为,小行星与地球相撞的可能性几乎为零。这是因为:小行星与太阳系 9 大行星都在各自的椭圆轨道上运行,其轨道在空间几乎不相交;大部分小行星都位于远离地球 3~4 亿公里以外的空间。退一步说如果个别行星轨道之间有相交点的话,那么这些行星也不具备在同一时刻经过交点的可能,因此这种可能也几乎是没有的;根据统计规律计算,大约每 1008 年小行星接近地球或碰撞地球的可能性只有 2~3 次。既然如此,人们就应当认真研究,并采取措施,努力防止碰撞事件的再现。为此,国外一些科学家正在设计方案。比如,美国宇航局建造了一架专门观察小行星的望远镜,它的口径 1.8 米,安装在地面上。借助这架望远镜,可以发现有靠近地球趋势的小行星,如果发现对地球有威胁的天体飞近,在可能发生碰撞的前期,人们可在这个小天体表面来一次小型核爆炸,只需要相当 10000 吨黄色炸药的威力,就足以使小行星轨道发生偏转,让它远掠地球而去。科学家们还拟定了另一个方案,即在高空设立监测站,监视上小行星运行动态。如果发现它们有“越轨”的行为,就放出导弹击毁它们,或者“抓获”它们,让它们去和其他小行星碰撞。
 
1989 年 3 月曾发现一颗距地球较近的小行星,命名为“1989FC”, 3 月 23 日该星在距地球 75 万公里处飞过,已远离地球而去。对这种近地小行星的研究,是目前国际天文学的前沿课题,研究监视它们的动向和运动规律,特别是物理性质。科学家认为,如果小行星是金属型的,那就意味着它是一个品位高的富矿,有的可达数十亿吨,是珍贵的宇宙资源。假如有一天人类真的想要驾驭小行星的话,而对如此富有的财富,一定又会叹息小行星离我们太远了。
 
国际上有一个公认的小行星研究中心,这就是美国天体物理中心史密逊天文台,这是世界上小行星研究方面的资料汇总,轨道运算和信息发送的最权威机构。紫金山天文台行星室是我国研究小行星的权威机构,始终与史密逊天文台保持业务往来与信息的通报交流。