监视进犯地球的小行星 避免地球被撞

2021年06月12日17:07:44

通过NEAT 提供的巡天影像,每个人都有机会发现新的小行星,并计算出它的轨道是否接近地球。
一颗百米直径的小行星,爆炸威力是广岛原子弹的200 倍。这样的威胁是千年一遇,听起来是小概率,却是实实在在的风险。未来的泛星计划,就是要紧紧盯住每一颗与地球擦肩而过的小行星。
午夜,美国西南部海拔2700 多米的莱蒙山天文台上,理查德科瓦斯基检查了刚拍摄的影像:在群星的背景中,一个小光点发生了移动,这是一颗小行星在运动。此时是美国中部时间2008 年10 月6 日凌晨1 点半。凭借经验,科瓦斯基从速度上判断这颗星离地球很近。
从小行星到流星
莱蒙山天文台的任务就是监视小行星。它是卡特里娜巡天系统(CSS)的成员,卡特里娜由 NASA设立,用于监视地球轨道附近的小行星或者彗星,预警它们是否会撞上地球造成灾难。卡特里娜系统拥有3 台望远镜。科瓦斯基很快与另外两个天文台取得联系。他们的观测证实了科瓦斯基的发现:这是一颗新发现的小行星,而且它的轨道靠地球非常近。也就是说,它是一颗近地小行星(NEA),存在与地球相撞的可能。他们把这颗小行星的位置、观测时间和亮度发送到国际小行星中心(MPC)的数据库。它被命名为 2008TC3。世界上任何人都可以在网页上查阅到这些数据。这个发现并没有让他们特别激动。对于科瓦斯基的同事们,发现NEA 已经是家常便饭。这样的小行星每周都能发现一两颗,但大多数只是从距离地球上千万千米的地方掠过。
这一次似乎有所不同。
几个小时后,状况开始变得引人注目了:它真的会撞到地球。27 份精确的轨道计算结果陆续发送到了国际小行星中心,其中有的来自专业的天文学家,也有的来自业余天文爱好者:计算行星轨道的方法已经非常成熟,并且也不是非要超级计算机才能完成的任务。根据它的亮度来推断,这颗小行星的直径只有2~5 米。地球的大气层会轻松烧掉这个尺寸的天体,它会在几百千米上空爆裂,甚至可能连陨石也不剩下。
但这仍然是一个激动人心的发现。至少这证明了,十几年来人们花在监测近地小行星上的钱没有白费。2002 年6 月6 日,一颗直径10 米的小行星在地中海上空爆炸,释放出的能量相当于一枚中型的原子弹。在2008TC3 之前,这是小行星撞击地球的最近一次实例。遗憾的是,那一次没有任何人提前观测到它。因此2008TC3 成为了小行星观测史上的第一次。人们第一次亲眼见证一颗小行星如何变成火流星,并且由国际小行星中心作了准确的预测:它将于10 月7 日当地时间早晨5 时46 分在苏丹北部荒漠的上空与地球相撞。在望远镜里,2008TC3迅速穿行在星空中,因为不停的旋转而闪烁。19 个小时后,它准时在北非的天空中变成满月一样明亮的火球。又过了一个小时,人们在无人的荒野中看到了它被风吹散的尾迹。
全球共同的自然灾害
2008TC3 的发现过程并不说明人类已经能完全预测天外撞击的危险。北京天文馆馆长,曾经做过近地小行星观测的朱进认为,2008TC3 的发现有很大偶然成分。莱蒙山天文台使用的是一台1.5 米口径的望远镜,使用一块1600万像素的CCD接收光线,它的视野能够包含1 度大小的天空。这个尺寸并不比满月大多少,如果每30 秒钟曝光一次的话,一个晚上还不能覆盖整个天空的十分之一。当它还没有靠近地球时非常暗淡,即使在撞击的前一天也只不过是一颗19 等星,亮度相当于天狼星的1 亿分之一,能够提前发现它非常意外。那么,如果是一颗20 米、甚至200 米大小的小行星向地球撞来,有多大的把握能够发现它?要知道,一颗直径100 米的小行星撞击地球可能产生的爆炸,威力约相当于2008TC3的3000 倍,广岛原子弹的200 倍,而这样的撞击每1000 年就可能有一次。而且发现的时间只比撞击早一天,根本没有时间应对。