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两颗小行星飞掠地球有危险吗?紫金山天文台专家对此揭秘

  新京报讯(记者 张璐)4月底到5月初,将有两颗存在潜在威胁的近地小行星与地球“擦肩而过”。近些年来,近地小行星频繁“造访”地球,但大多有惊无险。

  哪些近地小行星对地球存在威胁?科学家如何开展监测?怎样进行防御?对此,新京报记者对中科院紫金山天文台近地天体望远镜团组首席科学家赵海斌进行了采访。

  近期两颗小行星飞掠地球 最近距离尚有628万公里

  新京报:4月末和5月初飞掠地球的小行星离地球有多远?是否会对地球造成影响?

  赵海斌:编号为52768的小行星是1998年被发现的,它的直径约2.5公里,一旦撞上地球,将导致全球性灾难,因此备受关注。经过20多年的跟踪监测,52768号小行星的轨道数据已经相当准确。

  它将于北京时间4月29日17时56分飞掠地球,速度8.69公里/秒,与地球的最近距离为628万公里,约合地月距离的16.4倍,撞击地球的可能性为零。

  “2020DM4”小行星是由中国科学院紫金山天文台盱眙天文观测站的近地天体望远镜发现的,也正在接近地球。预计将于北京时间2020年5月1日18时05分左右飞掠地球,届时离地球最近距离约为705万公里。

  新京报:哪些近地小行星对地球有潜在威胁?从距离、大小上判断的标准是什么?

  赵海斌:近地小行星从轨道类型分,一种是阿莫尔型(Amor),这类小行星的轨道不与地球轨道发生交叉,从地球轨道外侧“切”地球轨道。第二种是阿波罗型(Apollo),这类小行星轨道可以与地球轨道相交,所以撞击地球的风险更大。第三类是阿坦型 (Aten) ,它的轨道比地球轨道小,通常从地球轨道内侧和地球“相切”。

  潜在威胁天体是指直径大于等于140米,且与地球轨道交会距离小于0.05天文单位(约750万公里)的近地天体,包括小行星和彗星。

  已发现潜在威胁小行星2800多个 约占1/3

  新京报:目前科学家发现的潜在威胁小行星数量大概有多少?

  赵海斌:科学家发现的近地小行星大概有22000多个。发现的潜在威胁小行星有2800多个,大概还有三分之二没有发现。

  新京报:近地小行星是如何形成的?在什么条件下可能和地球“擦肩而过”?

  赵海斌:近地小行星起源是目前正在研究的工作。太阳系形成之后,火星和木星之间,没有形成大的行星,遗留了大量小行星,称为主带小行星。另外,海王星轨道之外还有一条由大量小天体组成的柯伊伯带。

  由于其左右邻居都是大质量的大行星,这些小行星可以受引力作用被驱逐出小行星带,或者由于自身特性导致的轨道漂移发生变轨,从而和地球发生碰撞。

  新京报:小行星撞击地球可能产生什么样的后果?

  赵海斌:地球曾被小行星撞击过无数次,小行星撞击可能造成区域性的灾难,甚至导致地球生态环境的变化,恐龙灭绝就被认为是小行星撞击地球后导致的。

  离我们较近的时代也发生过类似现象,1908年,俄罗斯西伯利亚通古斯地区,小行星冲入地球大气层后发生了爆炸,导致超过2150平方公里内的8千万棵树被毁。

  2013年,同样是在俄罗斯,车里雅宾斯克州发生小天体撞击事件。天体在穿越大气层时摩擦燃烧发生爆炸,产生大量碎片,“陨石雨”坠落造成建筑窗户玻璃破裂,1300多人受伤。

  近地小行星需全球接力观测 分享数据

  新京报:科学家通常对哪些近地小行星开展监测?选择标准是什么?

  赵海斌:1994年7月发生了彗星撞击木星事件,这也是人们能首次直接观测太阳系的天体撞击事件,见识到天体撞击的威力后,有人提出有小行星撞击地球怎么办?自此,全球将监测近地小行星提上议程。

  最初的目标是监测直径一公里以上的近地小行星,这类小行星一旦撞击将会对地球造成严重威胁,目前,这个监测目标基本已经完成,大家对这类小行星了解得比较多,风险降得比较小。

  随着观测条件提升,国际上开始对更小的小行星进行监测,即对90%以上的140米以上直径的小行星进行监测,这类小行星撞击会对相当于几个国家的地域造成威胁。监测研究要把这类小行星的轨道和物理特性摸清。2005年,美国曾提出,希望在后面20年将这类小行星完成监测,但目前来看,2025年是不可能实现这个目标了。

  未来,这类目标完成之后,后续将对更小的目标,比如直径50米以上的小行星进行监测,这类小行星可能对几千平方公里区域造成危害,可能会将一座城市夷为平地。

  新京报:科学家是运用何种手段,如何开展监测工作的?

  赵海斌:目前,我国紫金山天文台用近地天体望远镜进行观测监测。各国的监测方式不同,有代表性的是美国,美国利用多个望远镜形成观测网络进行长期跟踪观测,另外利用雷达设备对部分重要目标进行特性观测。

  一些潜在威胁小行星不止一次近距离飞掠地球,所以需要长期监测,发现其轨道存在的变化。

  新京报:如果监测到质量大、速度快的小行星可能对地球造成威胁?目前是否有办法“阻止”?

  赵海斌:监测、预警和防御是一个系列工程。防御方法有很多种,大部分处于理论和实验研究阶段。行星质量的大小也会影响到防御手段的选择,防御手段可以归成两大类,一种是脉冲式改变小行星轨道,甚至将其摧毁;另一种则是渐变式改变小行星的轨道,直至消除威胁。

  新京报:有没有可能有一些小行星已经离地球很近了,才被监测到?这种情况怎么办?

  赵海斌:小行星的监测发现存在一定的机遇性,因为很多近地小行星的观测窗口很小,以至于有的近地小行星已经到了眼前才被发现。

  这种情况也发生过一次,2008年10月,科学家发现一颗小行星可能撞击地球,而距离撞击时间只有19小时了。此后全球合作开展接力观测,后来非常成功预测到它将陨落在北非苏丹,后来科学家确实在当地沙漠中找到了陨石。

  所以,近地小行星的观测需要全球合作,接力观测,共享数据。比如“2020DM4”小行星正在朝南半球的天空飞去,5月1日最接近地球的时刻,紫金山天文台盱眙站已经无法观测到它了,南半球的望远镜将接力观测。

  对近地小行星及早发现、监测和精确预报非常重要。举例来说,我们可以预测到它可能在20年之后撞击地球,我们就可以提前布局准备,在合适的地方施加推力,以较小的成本就可以改变其轨道。

  新京报:紫金山天文台正积极推动组建中国的小行星监测网,目前进展如何?

  赵海斌:防止小行星撞击地球带来的风险是全世界共同的责任,中国也贡献了智慧和力量。目前紫金山天文台通过近地天体望远镜对近地小行星进行观测,但是仅仅靠这一台望远镜是远远不够的,需要进行多点布站进行组网观测。我们也希望发现重要的潜在威胁天体时,有其他望远镜对其进行跟踪观测,目前已经形成了一个很小的观测网络,希望将来有更多的望远镜,开展24小时不间断监测。

  新京报记者 张璐

【编辑:王诗尧】
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