天文學家預測50萬年小行星撞地球一次

2011-08-04 21:04

在英國科學家的預測名單中，中國是「可能受小行星撞擊影響最大的國家」之一。雖然有這樣的預測，但公眾大可不必恐慌，因為與大地震、嚴重氣象災害等相比，小行星撞擊是人類迄今為止唯一可能避免的重大自然災害。

小行星會不會撞地球？

一般認為，能夠給人類社會造成毀滅性打擊的小行星，是指直徑10千米以上且能飛近地球公轉軌道的近地小行星(近地小行星是指可飛到地球公轉軌道附近的小行星)。在太陽系中，這樣的近地小行星相當少。

天文學家預測，這樣大的撞擊平均1億年才出現一次。而且這樣的小行星由於體積巨大，按照現在的觀測水平，在夜空中不難被提早發現。

這樣大小的小行星或許真的造訪過地球。有科學家曾經描繪這樣的畫面——

6500萬年前的某一天，一顆直徑大於10千米的近地小天體，在墨西哥灣一帶與地球轟然相撞。大爆炸所產生的巨大能量，將大量的塵埃拋向大氣層。這些細微塵埃在高空漂浮，將陽光遮擋住，使地球長時間地「暗無天日」，讓大地陷入「星擊之冬」。因為植物的光合作用被阻斷，地球上的植物鏈被徹底瓦解，生存環境整個改變了，這不僅導致了恐龍大家族的徹底覆滅，也使得當時地球上約2/3的動植物物種一起滅絕。從此以後，白堊紀終結了，地球陸地上凡是一米以上的較大動物，都不見了蹤影，留下的都是些身軀較小、具有較強環境適應能力的動物。然而這也給人類帶來了機遇，也就是在那時候，哺乳動物及後來的人類才有幸得到進化的機會。

我們更應防備那些「小」小行星

因為直徑10千米以上的小行星撞擊地球的概率低，而且容易監測，因此科學家們對這類撞擊事件並沒過於擔心，他們更關心的是另外幾種更小的小行星。

一種是直徑1千米以上的石質小行星。研究表明，當這類小行星與地球相撞時，其爆炸所釋放的能量至少相當於700億噸TNT炸藥所產生的威力。它除了能直接摧毀50萬平方公里以上的區域外，還會將大量的細小塵埃拋向高空形成塵埃層，阻斷地球植物的光合作用，形成「星擊之冬」。

天文學家預測，這樣撞擊的概率大概是平均50萬年一次。但不用擔心——近20年來，全球有關天文學家已經找到並跟蹤監視了大部分這樣重量級的近地小行星和彗星。

另一種是平均直徑140米至1000米的中量級近地小行星。如果這種小行星與地球相撞，可能出現「星擊海嘯」，造成大範圍區域性災難，有可能出現比今年日本核泄漏嚴重得多的核污染。

估計平均5000年會有一顆這樣的小行星撞擊地球，也就是在未來50年內撞擊地球的概率是百分之一。因為這種小行星的數量有兩萬之多，而且它們就在地球公轉軌道附近，以每秒幾十公里的宇宙速度縱橫穿梭，引起了科學家和公眾的擔心。早在2005年，美國國會已要求美國宇航局在2020年前發現並跟蹤90%以上直徑大於140米的近地小行星。

輕量級近地小行星撞擊地球的概率，估計平均300年出現一次。雖然它造成的損失是地方性的，對全球影響不大，但也需要重點「防備」。1908年6月30日早晨7時許，一顆直徑僅30米的小行星「偷襲」地球成功，在當時俄國通古斯地區上空爆炸。其爆炸威力相當於200顆廣島原子彈，一舉摧毀2000多平方公里的地區，並燃起熊熊烈火。

小行星撞擊是人類目前唯一可能避免的重大自然災害

與大地震、嚴重氣象災害等相比，小行星撞擊是人類迄今為止唯一可能避免的重大自然災害——現在各國有關的天文學家已投入仔細的巡天搜索觀測。

在美國，地面望遠鏡PS1已經開始全力以赴，搜索潛伏在夜空中的「太空殺手」。PS1是目前最強的監測太空殺手的地面望遠鏡，它的口徑為1.8米，視場面積是著名的哈勃望遠鏡主攝像頭的3600倍。通俗地講，它對夜空的監視區域很大，就像一張巨大的天網，撒向夜空。而且它的效率非常高，每隔30秒鐘就能拍攝一張1400兆像素的照片，每一兩個月就能將整個浩瀚的星空搜索一遍。

除了PS1這位新「大哥大」，還有不少搜尋近地天體的地面望遠鏡分布在各國——澳大利亞的賽丁泉天文臺、中國的紫金山天文臺、北京天文臺、俄羅斯的天文臺……各國天文學家早就投入搜尋「太空殺手」的任務。

筆者預期，在未來十年內，天文學家所發現的近地小行星數目將成十倍地增長，並可能發現平均直徑30米以下、可能與地球相撞的次輕型小行星。天文學家可以從中取得更多精確預測小行星飛行軌道的「實戰經驗」，並有可能提前幾年作出預報。

如果真的監測到有撞擊危險的小行星，我們該怎麼辦？早在2005年，美國就做過類似實驗。2005年7月4日，美國「深度撞擊」號探測器曾射出撞擊器，成功轟擊了坦普爾1號彗星，這一轟擊試驗為防止小行星威脅地球進行了有益的嘗試。

雖然目前科學家們給出的方案不少，也都有一定的科學依據，但極少經過實踐檢驗。筆者建議，我國航天部門應將阻擊小行星撞擊地球的演習項目，作為今後深空探測的重點。我們可以選擇一兩顆次輕型小行星，用火箭或宇宙飛船進行改變小行星軌道的演習，為今後可能出現的大中型小行星撞擊地球積累經驗，打贏「太空保衛戰」。