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天體警鐘:小行星撞擊地球的風險與人類對策

2024-07-15科學

在廣袤無垠的宇宙中,地球並非一個安全無虞的孤島。小行星,這些太陽系的格拉斯哥流浪者,以它們不規則的軌域穿梭於星際空間,偶爾與我們的星球擦肩而過,甚至發生碰撞。本文將探討小行星接近地球的頻率、它們可能帶來的影響,以及人類如何準備應對這些潛在的宇宙威脅。

小行星是太陽系內圍繞太陽執行的巖石天體,體積小於行星。它們大多聚集在火星與木星之間的小行星帶,但其中一些的軌域可能與地球軌域相交,成為近地天體(NEOs)。NEOs根據其大小、軌域特性和接近地球的頻率被分為不同的類別。

據MIT教授Richard Binzel所述,地球每天要迎接超過十噸的宇宙塵埃。這些塵埃顆粒在地球大氣層中燃燒,形成我們常見的流星。然而,並非所有小行星的接近都是如此無害。從小如彈珠到大如山嶽,不同大小的小行星以不同的頻率接近地球。

歷史上的小行星撞擊事件對地球生態系產生了深遠的影響。最為人所熟知的是約6600萬年前導致恐龍滅絕的撞擊事件。這種規模的撞擊極為罕見,但即使是較小的撞擊,如2013年的車裏雅賓斯克事件,也能造成顯著的地區性損害。

2013年2月15日,一顆直徑約20公尺的小行星在俄羅斯車裏雅賓斯克上空爆炸,釋放出相當於50萬噸TNT炸藥的能量。這次事件造成了廣泛的損害,包括窗戶破裂和建築物損壞,所幸沒有直接的人員傷亡。這一事件提醒我們,即使是相對較小的小行星,也能對人類社會造成重大影響。

為了應對小行星威脅,NASA啟動了雙小行星重新導向測試(DART)任務。DART任務在2022年成功撞擊了小行星Dimorphos,這是人類首次展示透過撞擊改變小行星軌域的技術。

DART任務的航天器重約610公斤,攜帶有高分辨率相機和先進的導航系統。透過精確計算和自主導航,DART航天器以高速撞擊Dimorphos,實作了對其軌域的微小改變。這次任務的成功不僅驗證了偏轉技術,也為未來的小行星防禦提供了寶貴的數據。

監測小行星的挑戰在於其在太空中的分布和運動特性。為了提高監測能力,全球正在建設更大型的望遠鏡和太空望遠鏡。Vera Rubin Observatory預計將在智利建成,它將能夠每三天掃描一次整個天空,預計發現數百萬顆新的小行星。

Vera Rubin Observatory

NEO Surveyor是NASA計劃在2027年發射的太空望遠鏡,專門用於全天時監測小行星,目標是辨識超過90%的潛在危險小行星。

NEO Surveyor

面對小行星威脅,國際合作至關重要。全球防禦策略需要各國的共同努力和資源共享。聯合國和平利用外太空委員會(COPUOS)等國際組織在協調全球小行星監測和防禦方面發揮著重要作用。

小行星的接近和撞擊是自然現象的一部份,但透過科技的力量,我們可以更好地理解它們,準備應對可能的撞擊,保護我們的星球。透過國際合作、技術創新和公眾教育,我們可以提高對小行星威脅的認識和準備,確保地球的安全。