7月25日,即上周四,一顆直徑約57米至130米的小行星掠過地球。最近距離時,它距地球僅7.3萬公里,相當(dāng)于地球與月球距離的五分之一。我們大多數(shù)人都不知道,我們已經(jīng)度過了一場世界末日危機。
直到它飛向地球的前一天,這顆小行星才被巴西SONEAR天文臺和NASA發(fā)現(xiàn),并被賦予代號2019 OK。
2019年好吧錯過了地球(圖片來自watchers.news)
下面文章從幾個角度來分析這一事件。 ——號小行星是如何逃脫科學(xué)家監(jiān)測的?歷史上有哪些行星撞擊過地球?人類用什么方法來監(jiān)測撞擊地球的小行星?如果有一天小行星真的撞擊地球,我該怎么辦?
長期以來,行星撞擊一直被認(rèn)為對地球構(gòu)成威脅。面對行星的撞擊,人類面前有兩條路,一是防御,二是撤離。
在銀河系的歷史上,人類的存在時間很短,不過一瞬間。生命和智慧的寶貴禮物并不能保證自創(chuàng)造以來就永遠(yuǎn)持續(xù)下去。天文學(xué)家喜歡說小行星只是大自然詢問的方式,你的太空計劃進展得怎么樣?
就在2019 OK與地球擦肩而過的同一天,一家非常自豪的企業(yè),也是一家經(jīng)緯度企業(yè),星際榮耀成功將中國民營航天史上第一枚火箭送入軌道,創(chuàng)造了中國民營航天的多項紀(jì)錄行業(yè)。第一的。
另外更令人欣慰的是,盡管整體太空形勢僵化,但NASA近50年來卻沒有取得任何進展。自從1972 年尤金·塞爾南成為唯一踏上月球的人類以來,美國宇航局就再也沒有能夠?qū)⑷祟愃腿胩崭h(yuǎn)的地方。據(jù)我們所知,近地軌道之外沒有任何東西。
但在個人商業(yè)航空領(lǐng)域,涌現(xiàn)出了很多優(yōu)秀的企業(yè)家,比如馬斯克、貝索斯。他們太空探索的步伐時快時慢,但他們都是彼此最尊敬的對手,互相追趕,互相促進。
正是因為越來越多的私營企業(yè)加入,人類太空探索的步伐可能會變得更快,這也可能讓我們更加安全。但讓我們回到影響事件本身,下面,Enjoy:
1
為什么科學(xué)家沒有發(fā)現(xiàn)它?
我們沒有檢測到這顆小行星,因為我們沒有檢測到這個大小范圍內(nèi)的大多數(shù)小行星。
NEOWISE(近地天體廣域紅外巡天探測器)太空小行星探測望遠(yuǎn)鏡的首席研究員艾米·美因澤(Amy Mainzer)表示,
一顆直徑近百米的行星撞擊地球聽起來可能是一件大事。但在天文尺度上,它實際上非常小,難以觀測。
檢測和跟蹤
美國國會一直敦促美國宇航局探測和追蹤可能威脅地球的小行星。 1998年,國會要求NASA在10年內(nèi)找到直徑大于1000米的近地小行星。 2005年,國會將這一目標(biāo)擴大到。
2019年OK的直徑為57米至130米,明顯低于這個極限。
事實上,未能探測到這顆小行星以及美國國會向NASA提出的監(jiān)測范圍很大程度上與基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān)。
全球小行星探測基礎(chǔ)設(shè)施甚至無法探測到直徑140米的小行星。
美國國家科學(xué)院今年發(fā)布的一份報告顯示,目前的基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。所以,
艾米·美因澤表示,如果不改進設(shè)備能力,大多數(shù)2019 OK 大小范圍內(nèi)的行星在未來幾十年內(nèi)仍將無法被探測到。
此外,即使這些小行星最終距離地球足夠近,讓我們能夠真正探測到它們,當(dāng)它劃過天空時,望遠(yuǎn)鏡也必須指向天空中的正確位置。
它的軌道非常特殊——,它沿著奇怪的橢圓軌道快速移動,這樣它就會很快被推入金星和火星的軌道,同時在地球軌道上停留很短的時間。這可能是天文學(xué)家從未知道的事情。這顆小行星被發(fā)現(xiàn)的原因之一。
根據(jù)美國宇航局2019年OK發(fā)布的報告,這是一顆阿波羅型小行星。
2019 OK軌道(圖片來自ASAS-SN)
當(dāng)小行星“2019 OK”接近地球時,任何擁有普通望遠(yuǎn)鏡的人都可以觀察到它的光芒慢慢劃過天空。
澳大利亞莫納什大學(xué)天文學(xué)副教授邁克爾·布朗說。但幾天前,它的光芒還很暗淡,很難被發(fā)現(xiàn)。
僅通過可見光觀測,我們只能了解有關(guān)其大小和成分的有限信息。
美國國家科學(xué)院的報告建議尋找專門用于NEOWISE 的替代品(稱為NEOCam),這將有助于實現(xiàn)這一檢測目標(biāo)。
2
如果小行星撞擊地球會有多大危害?
盡管2019 OK小行星目前并未對地球構(gòu)成威脅,但歷史上小行星撞擊地球的情況并不少見。
最著名的事件發(fā)生在6500 萬年前,導(dǎo)致了恐龍的滅絕。
—— 一顆直徑約10公里的小天體撞擊墨西哥灣的一個半島。所有的撞擊物質(zhì)都被汽化,拋向空中。整個太陽輻射強度大大減弱。據(jù)科學(xué)計算,當(dāng)時地球年平均氣溫下降了18。
那次撞擊之后,整個地球陷入黑暗,光合作用無法進行,植物大量死亡,導(dǎo)致地球上各種動物大量死亡。正是在這種惡劣的環(huán)境下,恐龍大量滅絕,當(dāng)時地球上大約70%的物種也隨之死亡。消失。
我們這個時代最近、最具影響力的事件發(fā)生在2013年。一顆小行星在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克地區(qū)距地面十多公里的高度爆炸并解體。巨大的沖擊波能量造成1500多人受傷,造成數(shù)千萬美元的損失。
這顆行星比2019 OK小很多,直徑只有20米左右,但重量至少有7000噸。爆炸產(chǎn)生的沖擊波比核爆炸還要強烈。它在空氣中解體時釋放的能量相當(dāng)于30顆廣島原子彈。
據(jù)美國宇航局估計,
俄羅斯當(dāng)?shù)匦熊囉涗泝x捕捉到的小行星襲擊的鏡頭
此外,引起廣泛關(guān)注的小行星2012DA14,在俄羅斯隕石事件發(fā)生后不到24小時就飛過印度尼西亞上空。它的高度估計距地球表面約27,000公里,比許多地球同步軌道的氣象和通信衛(wèi)星還要遠(yuǎn)。地球很近。
什么時候
盡管這顆小行星一年前就被發(fā)現(xiàn)很危險,
如上所述,車?yán)镅刨e斯克小行星和2019 OK都逃過了科學(xué)家的探測設(shè)備,這讓人們大吃一驚。
就在2019 OK事件發(fā)生前幾周,一顆比2019 OK小得多、只有汽車大小的小行星撞擊地球,然后在波多黎各以南200多公里處爆炸,形成了異常明亮的閃爍標(biāo)志。
與2019 OK 類似,科學(xué)家直到撞擊前幾個小時才發(fā)現(xiàn)這顆小行星。
這引發(fā)了一種新的緊迫感:我們到底如何監(jiān)測撞擊地球的小行星?
3
如何監(jiān)測撞擊地球的小行星?
事實上,從1994年開始,人類就開始系統(tǒng)監(jiān)測撞擊地球的小行星。
1994年7月17日,人類首次目睹了與太陽系天體的悲慘碰撞。舒梅克-利維9號彗星經(jīng)過木星時,被木星引力撕成21塊,以每秒近60公里的速度撞擊木星。木星上獨特的傷痕至今仍可見。
舒梅克-利維彗星與木星的碰撞至今仍在木星上留下了傷痕。
這件事讓人們清楚地認(rèn)識到,天體碰撞不僅僅是幻想,而是真實會發(fā)生在行星上的。
近地小行星監(jiān)測預(yù)警已提升到前所未有的高度
隨后,各大航天強國紛紛加大對行星監(jiān)測、國防技術(shù)研究等領(lǐng)域的投入。
NASA派出了一組人員專門負(fù)責(zé)此事,并命名為行星防御協(xié)調(diào)辦公室
1995年,美國通過法案支持近地小行星的監(jiān)測、預(yù)警和防御研究,并一直敦促NASA探測和追蹤可能威脅地球的小行星。為此,(行星防御協(xié)調(diào)辦公室),這個標(biāo)題聽起來很像電影《奇愛博士》中的東西,但它每年會發(fā)現(xiàn)并編號大約1500個近地天體,每個天體撞擊時都可能造成巨大后果地球。損失。
行星防御協(xié)調(diào)辦公室(PDCO)成立于2016年1月,負(fù)責(zé)監(jiān)測和跟蹤地球軌道上存在的小行星、彗星和其他天體(直徑大于30-50米),提出轉(zhuǎn)移計劃并發(fā)出警告對公眾。 PDCO 可以與聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局(FEMA)、國防部和其他美國政府機構(gòu)合作制定應(yīng)急計劃。
其具體職責(zé)包括:
? 潛在危險物體(PHO) 的早期監(jiān)控:
潛在危險的天體是近地天體的一部分。首先,它們的軌道距離地球軌道最近,在804萬公里以內(nèi)。其次,它們的直徑超過30-50米會對地球造成重大損害。
PDCO的近地天體(NEO)觀測計劃利用太空望遠(yuǎn)鏡和紅外勘測探測器搜索近地天體,確定其軌道和天體特征,并研究新一代望遠(yuǎn)鏡以提高探測效果。 NASA 預(yù)計將于2021 年開始使用近地天體相機進行小行星監(jiān)測。
? 跟蹤分析潛在危險天體特征,發(fā)出潛在危險警告:
當(dāng)近地天體對地球構(gòu)成潛在重大威脅時(未來五十年內(nèi)發(fā)生危險的概率超過1%),PDCO將為NASA準(zhǔn)備一份公告并發(fā)送給白宮總統(tǒng)辦公室,國會以及其他政府部門和機構(gòu)。
? 研究減輕潛在危險天體影響的方法和技術(shù);
? 牽頭協(xié)調(diào)美國政府機構(gòu)開展演習(xí)和規(guī)劃以應(yīng)對真正的威脅:
PDCO 與其他政府機構(gòu)合作制定和完善國家近地天體防范戰(zhàn)略和行動計劃。此外,向聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局(FEMA) 提供有關(guān)小行星潛在影響的專業(yè)知識。兩者結(jié)合起來,可以在應(yīng)對潛在危險天體不可避免的影響時獲得充分的準(zhǔn)備和及時的反應(yīng)。
歐洲航天局(ESA) 啟動了一項太空態(tài)勢感知計劃,在20 個成員國使用地面雷達(dá)和光電設(shè)備來監(jiān)測潛在威脅的小行星。
目前,美國在亞利桑那州和夏威夷各有一座天文望遠(yuǎn)鏡,專門用于搜索和觀測近地小行星。大多數(shù)已知的近地小行星都是他們發(fā)現(xiàn)的。
歐洲航天局已在西班牙建造了一座具有相同用途的天文望遠(yuǎn)鏡,并準(zhǔn)備在智利和意大利西西里島增加類似設(shè)備。
我國紫金山天文臺還在江蘇省盱眙縣建立了近地天體觀測基地,安裝了1.2米施密特近地天體探測望遠(yuǎn)鏡,并于2006年成功開始觀測,發(fā)現(xiàn)了數(shù)顆近地小行星。
不過,以上都是地面望遠(yuǎn)鏡,無法觀測太陽背面的物體。許多天文學(xué)家因此呼吁建造太空望遠(yuǎn)鏡。
2013年,聯(lián)合國外層空間事務(wù)委員會成立了國際小行星預(yù)警網(wǎng)絡(luò)(IAWN)和太空任務(wù)咨詢組兩個專門國際組織,分別協(xié)調(diào)監(jiān)測、預(yù)警和防御工作。
此外,世界各地的天文學(xué)家還開展了一系列觀測計劃來發(fā)現(xiàn)所有這些可能接近地球的小行星,例如林肯近地小天體研究計劃、太空觀察計劃(Spacewatch)和近地小天體研究計劃(Spacewatch)。 - 地球小行星追蹤計劃(NEAT)、卡特琳娜巡天系統(tǒng)(CSS)、CINEOS近地天體搜索計劃(CINEOS)、日本太空防衛(wèi)協(xié)會國際小行星監(jiān)測計劃(JSGA)等。
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小行星撞擊地球,我們該怎么辦?
如果有一天一顆小行星在沒有任何警告的情況下撞擊地球并且逃脫了人類的檢測怎么辦?
科學(xué)家們將召開國際行星防御會議。
這個問題一直是科學(xué)家們討論的焦點。每兩年一次的會議于4 月29 日在馬里蘭大學(xué)帕克分校開幕。會議由美國宇航局局長吉姆·布里登斯汀主持。來自中國、法國、德國、以色列、意大利、俄羅斯、美國等國家的代表。
會議上討論的可能威脅地球安全的小行星是指近地小行星,它們繞太陽運行,距離地球5000萬公里以內(nèi)。
根據(jù)NASA 2016 年創(chuàng)建的行星防御協(xié)調(diào)辦公室的數(shù)據(jù),每天都會發(fā)現(xiàn)新的近地小行星。今年迄今已發(fā)現(xiàn)700多個,總數(shù)超過2萬個。
目前發(fā)現(xiàn)的近地小行星中,最危險的一顆編號為2000SG344,直徑達(dá)50米。 100年內(nèi)撞擊地球的概率是2096年的1。
歐洲航天局表示,
出席會議的天文學(xué)家艾倫·哈里斯表示,根據(jù)計算,大多數(shù)近地小行星都很小,只有942顆直徑超過1公里,但可能隱藏著相當(dāng)數(shù)量的“大行星” .很有可能躲在太陽后面。
本次會議希望模擬遭遇流星襲擊時的全球協(xié)調(diào)響應(yīng)機制:
第一步,根據(jù)初步計算結(jié)果,將天文望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)最具威脅性的天體,準(zhǔn)確計算其飛行速度和軌跡;
第二步是制定應(yīng)對策略:是強制來襲天體偏轉(zhuǎn),還是盡快疏散受威脅地區(qū)的人員?
如果敵人直徑小于50米,目前科學(xué)界的共識是疏散人群。
對付更大的天體,我們是否可以像一些科幻電影的情節(jié)一樣,發(fā)射核武器來摧毀它們?
科學(xué)家認(rèn)為這是一個壞主意,因為
向目標(biāo)天體發(fā)射某種裝置,迫使其偏離原來的軌道,就像宇宙碰碰車一樣。
目前批準(zhǔn)的計劃是NASA計劃在2022年與直徑150米的真實天體進行這樣的碰撞測試,至于效果如何,我們可能還要拭目以待。
小行星只是大自然詢問的方式,你的太空計劃進展如何?
這一次,2019年已經(jīng)過去了。雖然有驚無險,但也給我們敲響了警鐘。正如天文學(xué)家喜歡說的那樣,
參考文獻(xiàn):
1)上周,一顆巨大的小行星飛離地球非常近。我們怎么錯過了?夏洛特·吉(Charlotte Jee),technologyreview.com
2) 天文學(xué)家如何錯過剛剛掠過地球的巨大小行星,Yasemin Saplakoglu 特約撰稿人,livescience.com
3)NASA官方網(wǎng)站:https://www.nasa.gov/planetarydefense/overview
4) 本周,一顆小行星近距離掠過地球。人類為何不警覺? DeepTech (ID:deeptechchina)
5)答案:如何監(jiān)測撞擊地球的小行星?國家空間科學(xué)中心(ID:nssc1958)
6)如果小行星撞擊地球怎么辦?全球約300名專家討論應(yīng)對方案新華社沉敏
7) 《下一站火星:馬斯克、貝佐斯和太空爭奪戰(zhàn)》, [美國] Christian Davenport, Boji Tianjuan |湖南科學(xué)技術(shù)出版社