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近地小行星阿波菲斯:地球的潜在威胁与天文学的胜利

2024-03-22科学

在小时候的夏夜里,我们会在不经意间看到一些一闪而过的流星,肯定有不少人曾经思考过一个年少时不曾有过答案的问题,那就是这些看上去离地球很近的小天体会不会突然撞向地球?

近两年,一个名为阿波菲斯(Apophis)的小行星,一度成为天文学家和公众关注的焦点,因为科学家推算它可能在2029年撞击地球。这再一次激发了人们对潜在宇宙威胁的激烈讨论,也说明了人类对宇宙未来的不确定性。

关于近地天体天文学家早就定义过,指的是那些轨道非常接近地球的小行星或彗星,指距离地球不到1.3个天文单位,即不到1.5亿公里的小天体。近地天体(NEOs)又可以分为近地小行星(NEAs)和近地彗星(NECs)。

近地小行星主要由岩石、金属和其他矿物组成,而近地彗星则包含大量的冰和尘埃,当它们接近太阳时,冰会蒸发形成彗星的典型尾巴。这些天体的大小、形状和成分各不相同,它们的轨道也可能因为受到其他天体的引力影响而发生变化。

这些天体由于接近地球轨道,因此被视为地球的潜在威胁。其实这也不意味着这些天体即将撞击地球,不过需要密切监视它们的动向,目前已登记的NEOs已经超过了30,000个,可见我们的地球并不是绝对安全的。

其中近地小行星阿波菲斯,直径约为370米,在2004年被美国天文学家使用自动搜索望远镜发现。它的名字「Apophis」极具传说色彩,源自古埃及神话中的混沌之神,这个名字反映了人们对这颗小行星带来的威胁充满了担忧。

阿波菲斯的轨道非常接近地球,属于阿登型小行星(Aten asteroid),这意味着它的轨道半长轴小于地球的轨道半长轴,其轨道路径会使它定期接近地球。

这就意味着阿波菲斯每隔几年就会更接近地球,科学家推测它在2029年4月13日时是最接近地球的一天,预计距离仅仅只有31,000公里左右,这比一些地球同步轨道卫星的轨道还要低。

后来天文学家经过进一步的观测和轨道计算,最终科学家们排除了它将在2029年撞击地球的可能性,紧接着将阿波菲斯的威胁等级从都灵尺度4级降至0级。都灵尺度4级则代表其撞击的可能性虽然小,但如果发生,可能会造成区域性的破坏。

不同尺度的近地天体如果在未来的某一天撞击了地球,会造成多严重的威胁呢?

根据天体的大小和撞击速度,这种碰撞可以造成从局部破坏到全球性灾难的不同程度的影响。例如,约6600万年前导致恐龙灭绝的撞击事件,是由一颗大约10公里宽的小行星引起的。

尽管直径只有370米左右的阿波菲斯,远不及那颗导致恐龙灭绝的小行星那么巨大,但它撞击地球所带来的威力足以毁灭一个大陆。即使撞击发生在偏远地区或海洋中,撞击产生的尘埃和碎片也可能遮挡阳光,导致全球气候变化,影响农业生产和生态系统。

即使很多近地天体并没有直接向地球,它们在接近地球时的引力也可能对地球产生影响,如潮汐力的变化,这可能影响地球上的海洋潮汐和板块运动。

此次的阿波菲斯近地小行星事件,不仅仅向人类展示了地球在宇宙中存在的种种威胁,也使我们的监测能力和防御措施进一步全面。

天文学家通过地面和太空望远镜持续监测NEOs的轨道,以预测它们是否会接近或撞击地球。例如,NASA的行星防御协调办公室(PDCO)就负责监测和评估NEOs的潜在威胁。

然后通过对NEOs的观测数据进行分析,科学家可以计算它们的轨道,并预测它们未来的运动路径,以评估它们是否构成撞击威胁。如果发现NEOs有撞击地球的可能性,科学家会提前发出预警,以便采取必要的防御措施。

目前科学家和工程师正在研究多种防御策略,以防止NEOs撞击地球,包括使用太空飞船改变NEOs的轨道,或者在必要时使用核爆破将其摧毁或偏转。