如果一颗小行星飞向地球,那会怎样?
假如有一颗小行星正在冲向地球,那么会发生什么呢?其实,小行星可能会随时撞击地球这个假想给人带来的恐惧,和这样的小行星的存在没有根据所带来的恐惧相同。尽管好莱坞使你相信,但其实小行星们并不与地球捆绑在一起;而且,一个德克萨斯州大小的小行星不太可能会在近日将目光瞄准我们。
诚然,确实总会有天体进入地球大气层,而且其中一些在近代史上造成过巨大的损害,包括1908年的通古斯事件和2013年的车里雅宾斯克陨石。但是这样的小行星都是地区性的,一般说来对世界影响甚微。能摧毁生命、粉碎地球的小行星上一次造访地球还是在6600万年前,而且近期内也不会有突然袭击。
但是,如果这种事发生,我们大概率会得到充分的预警。截止2018年,最有可能在将来造成碰撞的小行星是2010RF12,它有5%的概率会在2095年9月对地造成影响。这颗小行星直径仅7米、重500吨,与那颗使恐龙灭绝的希克苏鲁伯小行星相比,它看起来小得像一颗鹅卵石。希克苏鲁伯小行星宽约10至15千米,其影响大到摧毁周边区域,并使整个地球进入撞击冬季——造成了地球上75%的物种灭绝。现在,这颗小行星会被命名为"物种灭绝类",这是NASA分类直径10千米以上的小行星所用的术语。
如果一颗这样大小的小行星正朝地球猛冲,可以确信的是,我们可以在它不怀好意的逼近之前,提前很长时间发现它。用于分类近地物体风险的杜林等级指数说明了被分类物体从现在起长达百年的潜在影响,而在一些事例中,小行星的影响预测甚至完全超过杜林等级,比如1950DA,一颗直径1千米、被预测将在2880年撞击地球的小行星。同时,比之更小的小行星每日都抵达地球,但它们大多都在进入大气层时就燃烧殆尽了。
尽管科学家们对小行星撞击时间的推测很有信心,但推测撞击地点实为更难的事,因为小行星实际运行的轨道很难预测。此外,一颗200年后有5%的可能发生撞击的小行星,在未来150年中有95%的可能发生撞击。幸运的是,我们仍有充分的时间去准备,如果一颗小行星或。
彗星运转轨道极不稳定,给人类造成更大威胁。美国国家航空航天局行星防御协调办公室(NASA"s planetary defense coordination office)预测,我们能够提前几十年准确计算出直径大于100米的小行星运转轨道。目前,具体能提前多少年能计算出来还尚不可知,但美国国家航空航天局相信,在小行星撞击地球之前,他们就能就发现其潜在危害并制定防御计划。当然,我们工作准备充分与否,很大程度上取决于小行星的大小。实际上,为保护地球免受外来天体的入侵,美国国家航空航天局已经针对不同的情况制定了各种防御计划。
从地球上击落小行星似乎是一个显而易见的解决方案,但美国国家航空航天局所制定的防御计划中并没有这一方案,具体有如下几个原因。第一,如果可以击落小行星,说明小行星已经离地球太近,采取防御措施也为时已晚。第二,小行星质量巨大、速度极快,撞击它就如同鸡蛋碰石头,任何武器都不能将其击碎。就算我们能将其击碎,由此产生的石块和碎片也会给人类造成潜在风险。所以美国国家航空航天局并未采用这一方案,而是依靠轨道偏转技术来制定防御计划。第一种方法旨在处理直径达500米的小行星,但这一方法所采用的不是科幻小说中所描述的的牵引光束之类的装置,而是阿尔米乌斯(Arminius)探空引力牵引器。
该方案设想,向太空发射一个大型宇宙飞船,在长达一年的时间里,利用飞船自身的引力使小行星转向。宇宙飞船可以对小行星施加足够大的万有引力,使其偏离原定轨道,并逐渐远离地球。尽管引力牵引器只在理论上可行,尚未经实验证实,但是对于探测即将到达地球的小行星,美国国家航空航天局信心十足,这表明他们有充足的时间来解决这些问题。第二种偏转轨道的方法称为动能冲击。动能冲击器是一种高速航天器,用来故意撞击小行星。如果足够幸运,小行星便可偏离运转轨道。
这种航天器也无需花费大量时间来建造和发射。美国国家航空航天局表示,如果第二天就检测到具有危险性质的小行星,他们只需花费大约20年的时间就能建造和发射这样一艘航天器。如果时间充裕,美国国家航空航天局甚至能够向小行星的表面发射一艘航天器,以便研究其组成成分和运行轨道,从而使撞击成功的几率变大。美国国家航空航天局正致力于研究一种名为"双小行星重定向测试"(DART,意为"飞镖")的动能撞击器,该研究项目由马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)的行星任务项目办公室负责管理。据美国国家航空航天局行星防御协调办公室表示,"DART"飞船计划以每小时近15000英里的速度撞击"迪蒂莫斯"(Didymos)双星中较小的、仅160米宽的小卫星。
6千米每秒的速度应该足以改变不到1%的轨道。NASA会用陆基望远镜来研究小行星的轨道,以观测双小行星重定向测试(DART)的成功。DART预计将在2020年12月和2021年5月之间发射,并且最终和火卫二在2022年10月接触。对于体积更大的小行星,或者可反应时间更短的,仍然有一个核选择(HAMMER),也就是对于超高速小行星的应急减速任务。这就是NASA的另一个设想:理论上,飞行器可以作为撞击器,或者直接用核爆炸使小行星偏转。这样的一队飞行器可以被送到特别危险的小行星轨道上。不幸的是,最大的小行星有几十上百千米之大,这即便是对于NASA的动力撞击器也是一个挑战。NASA称,这需要几十年才能做出使有几十上百千米直径的小行星偏转的撞击器。如果拥有足够的时间,地球上所有的政府都能够集中资金来提高技术开发和研究。
也许即将面临的厄运足以使世界最终统一。如果我们发现了一个真正的巨型小行星朝我们撞来,我们就需要采取一些重大的行动,以开发一些迄今为止无法想象的技术来将小行星摧毁。就目前的情况来看,在不太可能的情况下,我们在不远的未来,的确错过了一颗能够撞击到我们的毁灭级的小行星。然而,我们确实没办法做任何事情。NASA没有足够的时间来得到一个解决方案。即使他们得到了解决方案,他们也没有足够的时间来实现它。因为到目前为止,没有大型的动力撞击器,我们很有可能被赶到核掩体中,被迫在地下度过余生——或者至少是未来的几十年。
像弗吉尼亚山上的天气紧急行动中心和瑞士的索南伯格隧道,这样已经建成的地方将会用于保护政府官员和公民免受自然灾害的威胁。但是等我们再从中出来,我们将面临一个完全不同的星球,因为大部分我们今天所知道的物种将会灭绝。如果是一个得克萨斯州般大小的小行星突然撞向地球呢?那么,非常不幸的是,这次真的没有希望了。这种大小的小行星将会释放比我们最大的原子弹还要大数十亿倍的能量,并且摧毁所有地球上的生物。更糟的是,不是所有的生物都会立刻死亡。距离撞击点较远的人可能要等几分钟才能被蔓延的火球击中……即使他们能从大火中活下来,地震效应、空气爆炸和喷发物将会杀死剩下的人。但是,嘿,至少你有时间来平静地接受死亡。
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