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如何发现悄悄靠近地球的小行星?

发布时间:2022-01-22   来源:    

  

  如何发现悄悄靠近地球的小行星?

  据新浪科技:科学家们已经划定了一个太空“危险区”,其范围内的小行星可能会在被行星防御系统探测到之前就撞上地球。在地球历史上,这样的小行星曾经造成过严重的破坏,甚至可能导致全球范围内的物种灭绝;如果规模足够大,它们甚至会在极短时间内对几乎所有地球生命构成威胁。

  背景:小行星探测越来越受到重视

  1994年,美国国会要求NASA开发一个探测所有危险小行星的系统。这里所说的小行星,通常是指直径在1公里以上的近地天体(NEO)。2005年,美国国会更新了这一目标,要求NASA对所有大于140米的近地天体进行探测和编目,并在2020年底前完成90%。据参与这一项目的研究人员称,这一目标远未达成。

  2019年,一颗直径约100米的近地天体掠过地球,最短距离仅为7万公里。从天文学的角度来说,这是一次非常近距离的飞掠事件人类最担心的小行星撞击场景几乎成为现实。天文学家只在飞掠前24小时发出了警告。现在,由NASA资助的科学家们认为,他们已经弄清楚2019年那次飞掠事件的发生过程,并确定了应该如何更早地探测未来的此类事件。

  近地天体与潜在威胁天体

  近地天体是指任何在轨道运行时能接近地球的太阳系小天体。通常而言,若一个太阳系的天体最接近太阳的近日点小于1.3天文单位(AU),就是近地天体。如果该天体的轨道与地球轨道交叉,且直径大于140米,就可以将其视为潜在威胁天体。绝大多数已知的潜在威胁天体和近地天体是小行星,只有一小部分为彗星。已知的近地天体超过25000颗,超过100颗短周期彗星是近地彗星。自20世纪80年代以来,人们对近地天体的潜在威胁有了更深的了解,直径超过20米的小行星就可对地球局部环境和人类生活造成重大损害,更大的小行星撞击地球时,无论是落在陆地还是海洋,都可能带来更巨大的灾难。

  潜在威胁天体(PHO)是指轨道有可能撞击地球,且大小足以对地球全球或局部区域重大损害的近地天体,包括小行星和彗星等。这类天体中多数为潜在威胁小行星,其定义是与地球最小轨道交点距离少于0.05天文单位,且绝对星等达到22等或更亮。

  截至2019年8月,已知的潜在威胁小行星数量达到2007颗,约占全部近地天体数量的10%。其中有155颗小行星的直径超过1公里。对地球而言,真正能够造成世界末日威胁的主要还是直径1公里以上的小行星,比如6500万年前造成恐龙灭绝的小行星,估计直径约为10公里。大部分潜在威胁小行星为阿波罗型小行星,有1601颗;少数为阿登型小行星,有169颗。从20世纪90年代至今,经过数次天文学调查,已知的潜在威胁小行星数量已经增长了10倍。如果能较为精确地测定潜在威胁天体的轨道,就可以知道它们在未来100年或更长时间内是否会对地球造成威胁。

  分析:小行星如何悄悄地靠近地球?

  美国夏威夷大学的研究人员对此前的近地天体事件数据进行了分析,他们指出,由于地球的自转,使得一些近地天体在从东往西,尤其是在午夜和凌晨2点之间靠近地球时,会被探测卫星视为静止天体。2019年近距离飞掠地球的那颗小行星便是如此。因此,搜寻这类天体的卫星网络会将这些近地天体排除在外,而不是将其标记为潜在的紧迫威胁。

  发表在行星科学期刊《伊卡洛斯》(Icarus)上的这项研究写道:“在这个方向上对天空进行监测时,应该格外小心,并主动跟踪缓慢移动的新天体。”

  这一最新发现背后的研究团队负责人、夏威夷大学教授理查德·沃斯考特表示,人们“不应该因为担心小行星撞击地球而失眠”,但他也指出,“如果发现有什么东西会撞击地球的话,我们需要采取相应的行动。”

  “(调查和探测的工作)并不只是找到它们,然后坐等它们撞击地球,”沃斯考特解释道。不久前的2021年11月24日,NASA发射了双小行星偏转测试(DART)任务。该任务将测试人类航天器通过撞击小行星来改变此类天体轨道的能力,按照计划,DART航天器将于2022年9月26日撞击一颗名为迪迪莫斯(Didymos)的小行星。如果这种技术有望保护地球免受潜在近地天体的灾难性撞击,那么4周的探测窗口可能就足够我们采取行动了。

  展望:更全面的小行星探测计划及可能的近地天体偏转技术

  考虑到这些研究结果,通过更新算法的方式来发现这些缓慢移动的天体是有可能的,这也是一个非常必要的转变,因为从东向西接近地球的近地天体中,有多达50%可能会经历这种慢速效应。如果处理得当,这些天体可能会在潜在撞击发生前4周时被发现,而不是只有24小时。

  遗憾的是,到2020年探测90%危险近地天体的目标还远未实现,这类天体中只有40%被编目归类。我们还有很长的路要走,一旦我们对其中90%以上的天体完成分类,从这个方向撞上来的天体数量就会少得多。

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