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太阳系冲撞事件  

2008-01-14 16:06:00|  分类: 封面故事 |  标签: |举报 |字号 订阅

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太阳系冲撞事件
 
www.thebeijingnews.com · 2008-1-13 10:23:16 · 来源: 新京报

 

太阳系冲撞事件 - 新知周刊 - 《新京报·新知周刊》

 

近日,天文学家们根据一系列观测结果推测,一场空间撞击很可能在10多天后上演。演出的主角是一颗编号为2007 WD5的小行星。它有可能在本月30日击中火星。2007 WD5直径约50米,撞击将产生相当于300万吨TNT炸药爆炸的能量。如果这一事件发生,将成为人类研究小行星及空间撞击的重要样本。

 

1 撞击几率:3.6%

 

这颗小行星的编号是2007 WD5。2007年11月20日,在美国亚利桑那州图森市附近,意大利天文学家博阿蒂尼(Andrea Boattini)用一架直径1.5米的望远镜执行美国宇航局(NASA)的一项搜索任务。这项任务始于1998年,目的是监测所有可能撞击地球的小行星。这一天,博阿蒂尼找到了一颗后来被命名为“2007WD5”的小行星。

 

不久,天文学家发现,这颗小行星已经在2007年11月1日与地球擦肩而过。不过,它正飞向火星,并可能在1月30日撞上火星。

 

去年12月21日,NASA的天文学家切斯利(Steve Chesley)经过推算后称,这次碰撞发生的几率在1.33%左右。随后,天文学家们发现早在11月初,位于美国新墨西哥州阿帕奇波因特天文台的望远镜就已经拍摄到一些2007 WD5的图像了。他们将这些图像显示出的数据纳入计算,发现碰撞的可能性上升到3.9%。天文学家们继续紧盯这个危险的“流浪者”。2008年元旦前后, Magdalena山天文台一架直径2.4米的望远镜获得了一些新的观测资料。于是,碰撞几率被改写为目前的3.6%。

 

目前,这颗小行星正逐渐远离地球,这加大了观测难度。不过,科学家们依然希望继续得到新的观测数据,以便更好地观察这次可能的撞击。在未来一周时间里,美国夏威夷岛上直径为2.2米的望远镜和美国亚利桑那州MMT天文台直径6.5米的望远镜都将被投入这场大搜索。

 

国家天文台研究员李竞指出,小行星撞火星这样的事件并不是什么新鲜事。地球表面就至少有140个陨石坑,其中有90多个是被小行星撞出来的。不过这些撞击基本上都发生在太阳系形成的早期岁月里。北京天文台副研究员李良解释说,“我们看到的陨石坑有些都有了上百万年的历史。”

 

NASA近地天体计划的领导人丹·约曼斯指出,一般来说,通过更多的观测数据校正,撞击的可能性会消失。这一次撞击假设或许也会如此。

 

2 永远无法摆脱的威胁

 

截至2007年11月21日,国际小行星中心已经给735942个小行星进行了编号,其中171475颗小行星获得永久编号,14226颗小行星得到命名。

 

这些小行星也会绕日运行。它们的轨道大都集中在火星轨道和木星轨道之间,平均轨道半长径大约是2.8个天文单位,即日地平均距离的2.8倍。 “也有一些轨道特殊的小行星,比如在比海王星离太阳更远的轨道上运行的‘柯伊伯带’天体,以及轨道可以达到地球轨道附近的‘近地小行星’。”北京天文馆馆长朱进指出。所谓近地小行星,指的是运行轨道与地球轨道接近,甚至相交的小行星。它们时刻威胁着地球的安全。

 

朱进表示,天文学家根据其轨道的不同特点把近地小行星分成三类:阿坦型(Aten)、阿波罗型(Apollo)和阿莫尔型(Amor)。截至去年11月24日,天文学家共发现近地小行星4251颗。如果一颗小行星的轨道与地球轨道最近距离小于0.05天文单位(约750万千米),并且绝对星等亮于22等,就被认为是“潜在危险小行星”。这样的小行星至少有810颗。一些天文学家认为,其中一颗名为阿波菲斯(Apophis)的很可能在20年后与地球相遇。

 

为什么这些小行星会从小行星带中溜出来,侵入地球的运行轨道呢?小行星“出轨”的途径主要有两种。

 

一是撞击。如果小行星之间相互碰撞,那么其中的一些就会改变原有轨道,甚至被弹到地球附近。

 

二是引力。有些小行星与巨大的木星绕太阳公转的周期形成简单正比关系,比如木星公转一圈的时间内,某颗小行星恰好公转3圈,那么它们就形成了“轨道共振”。在这种情况下,木星的引力就会对这颗小行星产生巨大影响,使之轨道变形,并逐渐侵入地球轨道。

 

北京天文馆馆长朱进则进一步指出,近地小行星的来源比较复杂。“事实上,小行星在运行时,受到各种天体引力的影响,这些因素都会影响小行星的轨道演化。”

 

3 小行星为何难以捉摸?

 

为了防止小行星撞击地球,一些国家已经启动了小行星观测项目。其中最重要的是NASA的空间防御巡天计划,这是一项每年耗资400万美元的大型观测计划,主要工作是搜寻地球附近直径几千米的小天体。

 

尽管有着精密的监测系统,但天文学家依然不知道小行星是否会撞上地球。

 

2004年底,天文学家带给人们一个不幸的消息。他们找到了一颗名为“阿波菲斯”的小行星。这颗小行星直径约250米。糟糕的是,天文学家推算,它有1%的可能会在2029年撞上地球。进一步的推算让撞击概率提升到约3%。不过转机很快出现,现在,越来越多的天文学家认为“阿波菲斯”不会对地球构成威胁。到2029年时,它将会与地球擦肩而过。

 

为什么小行星如此让人难以捉摸呢?李竞解释说,这与天文学家推测小行星运行轨道的方法有关。

 

在观测中,假使天文学家在十天内观测到三个不同的运行点,就会形成一段运行弧线,进而再根据这段弧线推算出小行星运行轨道。“如果这段弧线越短,那么推算出来的运行轨道便越粗略;弧线越长,则轨道越精确,”李竞指出,随着天文学家不断深入地观测,同一个小行星的运行轨道会有前后不同的大变脸,这便增加了预测小行星是否会撞上地球的难度。

 

此外,目前的观测系统对那些直径小于100米的小天体还是力不从心。而一旦发现,这些小天体也已经离地球非常近,再采取措施也无力了。1998 年,美国国会要求NASA遴选出直径超过1千米的近地小行星。它们都有摧毁地球上绝大部分生命的能力。经过清点,天文学家发现这样的近地小行星只有 1200个。不过,还有些个头更小的小行星,它们的数量更为庞大。这些小行星是直径在100-1000米的岩石块,每一个都能导致上百万人伤亡。2006 年,美国国会延伸了NASA的任务,它必须从现在起监测并编录直径超过140米的近地小行星,任务要到2020年完成,这些小行星的数量在2万个以上。

 

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