那些游荡在太阳系内的小行星,一直以来是科学家们重点监测的对象。特别是质量较大、运行速度较快、与地球运行轨道相近或者交叉的小行星,按照概率来说将有可能与地球相撞,因此更成为了对地球来说的“行星杀手”,如何有效地监测以及有针对性地应对这种潜在的威胁,成为各航天大国乃至地球全部人类亟需面对和破解的问题。
新发现的“行星杀手”
近日,科学家们在距离地球非常近的轨道上,发现了一颗名为 2022 AP7的小行星,它的直径大约为1.5公里,是过去八年来来发现的最大的潜在危险小行星,而且它的运行轨道处在地球和金星之间,可以说以太阳系为整体的话,这颗小行星几乎与地球是无限接近“亲密接触”的。
为什么这么近、这么大的一颗小行星,此前都没有被科学家发现呢?最为主要的一个因素恰恰就在于它处于地球和金星之间,因为如果要在这个区域发现小行星,科学家们必须借助天文望远镜朝着太阳的方向观察,而强烈的太阳光会造成一个非常宽大的“光幕”,从而阻止人们直接去发现小行星的存在。
就连分辨率非常强大的哈勃、韦伯这两个太空望远镜,也从来不直接向着太阳的方向去观察宇宙星空,如果这样做的话,太阳的高亮度会直接烧毁所携带的敏感的光学系统。
发现“行星杀手”的重要意义
正因为这些潜伏在这一特殊区域的小行星我们很难看到,因此人类对这些小行星的性质、运行特征知之甚少,在近年来也出现过疏于观察而引发的突发后果,比如2013年一颗小行星在俄罗斯东南部的车里雅宾斯克市上空爆炸,虽然直径只有20米左右,但是引发的后果也是很严重的,当时强烈的冲击波震碎了几千座建筑物的玻璃。这颗小行星只是在快要爆炸的时候才被监测到,究其原因,就在于它是从太阳的方向飞过来的。
据科学家介绍,鉴于难以在太阳眩光附近观察的原因,迄今为止人类只在这一区域观测到25颗处在地球轨道内的“行星杀手”。拿新发现的 2022 AP7来说,它的发现,得益于智利美洲天文台的超级暗能量相机,它在每天只有很短的时间内才能观测到这颗小行星的存在,而且是在太阳光不是太强烈的早晨和黄昏时分。
目前,天文学家监测到超过2200颗具有潜在危险的小行星,这些小行星的个头都超过1公里,与地球的近地点都非常近,而且有的还与地球轨道交叉。这样的小行星是最令人担忧的,因为它们可能有一定的几率与地球相撞,不但会造成撞击点及其附近区域大规模的破坏,而且还可能会波及整个地球。就像6500万年前造成恐龙大灭绝的那次小行星撞击一样,对地球环境和生态系统造成的破坏,足足持续了数百万年之久。
而即使个头只有50米的迷你小行星,如果与地球相撞,其后果也不容小觑,如果撞击点是一个城市的话,比如纽约、伦敦这样的特大城市,也足以使这样的城市直接毁灭甚至消失。
应对“行星杀手”的好消息
让人担忧的还有,按照爱因斯坦的广义相对论,大质量物体会扭曲时空,这会影响附近其他物体的运动轨迹。即使小行星与地球轨道不交叉,而一旦接近地球,那么在万有引力作用下,这些小行星的运行轨道可能就会发生明显改变,届时运行方向和速度将会带有很大的不确定性,从而增加撞击地球的风险。幸运的是,我们现在有两个好消息。
一个好消息是截至目前,天文学家们通过各种天文仪器观测,在未来几个世纪内,还没有已知的小行星会直接撞击到地球。但是,这个好消息有前提,那就是我们现在的观测手段,并不能把全部潜在威胁地球的小行星都观测到,这一点需要特别注意。
第二个好消息是人类的科技水平在不断发展。在应对外来天体特别是小行星来袭方面,人类已经开始行动。比如,今年9月,美国实施的双小行星重定向测试任务,通过航天器的撞击,成功地将一颗直径160米的小行星轨道进行了改变。这说明,只要是我们发现潜在威胁小行星的时间越早,那么我们就越有机会将之拒之地球之外。
我国在应对小行星方面,近年来也取得了不俗的成就,除了提升监测精度、准度和视野之外,也提出了自己的小行星防御计划,而且是多航天器的组合动能冲击方案,与其他国家的相比,结果应该是更有效、综合成本更低。
预计数年之内,我们就会以小行星本努为目标,开始进行改变其运行轨道的实践。