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一顆毀滅性的“行星殺手”有可能撞向地球,人類大劫難能幸免嗎?

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天文學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)一顆碩大的小行星,叫2022AP7,直徑足足有1500米大小,這顆小行星的軌道穿梭于地球軌道內(nèi)部,且與地球軌道相交。天文學(xué)家們把如此大的小行星稱為“行星殺手”,一旦撞上地球,將導(dǎo)致生態(tài)滅絕的大劫難。

這類小行星由于隱藏在地球軌道以內(nèi)的太陽(yáng)方向,過于強(qiáng)烈的太陽(yáng)光線遮蓋著它們的行蹤,因此很難被發(fā)現(xiàn)。哈勃望遠(yuǎn)鏡和韋伯望遠(yuǎn)鏡等這些巨大高級(jí)望遠(yuǎn)鏡必須躲避太陽(yáng)耀眼的光芒,否則會(huì)損傷其精細(xì)的光學(xué)系統(tǒng),因此無(wú)法發(fā)現(xiàn)這類小行星。

天文學(xué)家們是利用黃昏時(shí)段的短暫窗口期,采用智利托洛洛山美洲天文臺(tái)Víctor M.Blanco 4米望遠(yuǎn)鏡上安裝的暗能量相機(jī)(DECam),竟發(fā)現(xiàn)了3顆地球內(nèi)軌道小行星。除了2022AP7,其余的兩顆編號(hào)為2021LJ4和2021PH27,都有千米大小。

這三顆小行星的其余兩顆軌跡與地球相交較少,而2022AP7則對(duì)地球有重大威脅。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)2022AP7的時(shí)候,它正在距離地球3000萬(wàn)公里處運(yùn)動(dòng),這似乎還是一個(gè)安全距離。但經(jīng)過計(jì)算,這顆小行星的軌跡在未來會(huì)不斷地靠近地球,很可能在未來某個(gè)時(shí)候與地球來一次親密接觸。這項(xiàng)研究被發(fā)表在10月31日的《天文學(xué)雜志》上。

至于2022AP7到底什么時(shí)候會(huì)與地球來一次接觸,天文學(xué)家們還無(wú)法做出判斷,總之不會(huì)在2022年出現(xiàn)。因此,短期內(nèi)對(duì)2022AP7的擔(dān)憂可以解除了,洗洗睡吧。

但問題是,天文學(xué)家們的這種擔(dān)憂總在心頭。

因?yàn)樵诘厍蚋浇?,已?jīng)發(fā)現(xiàn)的近地小行星達(dá)到19500顆之多,其中直徑超過1公里的就有2000余顆,達(dá)到4公里的有數(shù)百顆。這些小行星的軌道都會(huì)與地球軌道相交,任何一顆與地球親密接觸,都有可能帶來人類的滅亡。

那么,這樣巨大的小行星撞擊地球會(huì)導(dǎo)致多大災(zāi)難呢?我們可以簡(jiǎn)單計(jì)算一下。

要知道,在6500萬(wàn)年前那顆10公里的小行星撞向地球,讓主宰地球1.65億年的恐龍從此消失,隨之還有85%的物種滅絕,從此改變了地球生態(tài)的進(jìn)化方向,人類才從哺乳動(dòng)物的興起中脫穎而出。

這顆小行星只在墨西哥尤卡坦半島留下了一個(gè)約280公里直徑的隕石坑,但其撞擊能量約為120萬(wàn)億噸TNT當(dāng)量,相當(dāng)于現(xiàn)在全世界擁有的核彈總量一萬(wàn)多倍。這種巨大的力量撞起的千米海嘯,天崩地裂的全球地震,遮天蔽日的煙塵和流火,最終才導(dǎo)致了生態(tài)鏈的斷裂,生物的大量滅絕。

而2022AP7比6500萬(wàn)年前那顆導(dǎo)致恐龍滅絕的小行星要小多了,撞擊能量自然也要小很多,是不是就不會(huì)對(duì)地球生態(tài)造成大的影響呢?我們來簡(jiǎn)單推測(cè)一下這種撞擊的后果,就會(huì)有一個(gè)大致判斷。

據(jù)科學(xué)家們披露的資料介紹,2022AP7軌道周期(圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈)為1830天(5.01年),遠(yuǎn)日點(diǎn)為5.01AU(天文單位,1AU約1.5億公里),近日點(diǎn)為0.83AU,是一個(gè)不規(guī)則的長(zhǎng)土豆型,直徑約在1.011到2.260公里之間,因此被認(rèn)為平均直徑為約1.5公里左右,其軌道運(yùn)動(dòng)速度為17.38公里每秒。

報(bào)道雖然沒有說這顆小行星是彗星還是固體巖石組成,但彗星的可能性極小,因此我們根據(jù)這些參數(shù),假設(shè)這顆小行星是比彗星密度大的巖質(zhì)組成,一般巖石密度在2~3噸/立方米,我們按2噸/立方米計(jì)算,那么這顆1.5公里直徑的小行星質(zhì)量約為35億噸。

2022AP7的軌道速度為17.38公里每秒,但撞向地球時(shí)不會(huì)是這種速度,而是與地球公轉(zhuǎn)速度疊加速度,當(dāng)然不一定是迎頭相撞,也不可能是追尾相撞,更大的可能是斜著相撞,因此我們假設(shè)其撞向地球的速度為20公里每秒。

這樣,我們根據(jù)撞擊能量公式E=1/2mv^2簡(jiǎn)單計(jì)算,就可以得到2022AP7撞向地球能量約為7*10^20J,也就是7萬(wàn)億億焦耳,這個(gè)能量相當(dāng)于1673億噸TNT當(dāng)量,也就是約1287萬(wàn)顆廣島原子彈同時(shí)爆炸的威力。

要知道,全球現(xiàn)在擁有的核彈頭總量才不到100億噸TNT當(dāng)量,這樣,2022AP7砸下的威力就相當(dāng)于全球核彈全部爆炸疊加17次的威力。有人說,地球核武器已經(jīng)能夠摧毀地球生態(tài)3次,如果全球核彈頭17次連續(xù)爆發(fā),在這樣地獄般的摧毀中,人類能否幸存實(shí)在難以預(yù)料。

這個(gè)計(jì)算雖然不是很精確,根據(jù)小行星撞擊速度和密度大小變化,撞擊能量也會(huì)發(fā)生變化。有人認(rèn)為這顆小行星砸下來,能量相當(dāng)于3億顆原子彈,我不知道這種計(jì)算是采用什么參數(shù),在此不作評(píng)價(jià)。

但歷史經(jīng)驗(yàn)以及科學(xué)研究認(rèn)為,一個(gè)幾十米的小行星砸下來,落在人口稠密地區(qū),就會(huì)毀滅一個(gè)城市;一個(gè)百米以上的小行星砸下來,落在人口稠密地區(qū)可能毀滅一個(gè)小國(guó)家。一顆千米以上的小行星撞擊地球,足以給人類和生態(tài)帶來毀滅性災(zāi)難。

這些災(zāi)難包括:

巨大的海嘯和地震沖擊全球,沿海城市或?qū)⑷勘谎蜎];流火和煙塵蔽日,僥幸逃過一劫的生物將遭遇核冬天的后果:所有植物失去光合作用而凋亡,食草動(dòng)物率先滅絕,肉食動(dòng)物緊跟著滅絕,食物鏈斷裂形成物種大滅絕,甚至包括微生物。

有人可能認(rèn)為,人類或許有很多高科技可以自救。但在全球性大災(zāi)難打擊下,最發(fā)達(dá)的沿海城市全部淹沒,全球空氣污濁不堪,斷水?dāng)嚯姅嘟煌ㄗ屗鞋F(xiàn)代生產(chǎn)生活無(wú)法持續(xù),核冬天導(dǎo)致的食物鏈斷裂造成的大饑荒蔓延,缺醫(yī)少藥導(dǎo)致瘟疫無(wú)法控制,能有多少人能幸存下來實(shí)在難以預(yù)料。

核冬天可能不會(huì)持續(xù)太久,地球表面可能在幾年或十?dāng)?shù)年就會(huì)重見陽(yáng)光。但這時(shí)的地球已經(jīng)早就不是我們認(rèn)識(shí)的地球了,原有物種基本滅絕了,新的生命進(jìn)化要經(jīng)歷數(shù)萬(wàn)年乃至數(shù)十?dāng)?shù)百萬(wàn)年才能夠重新繁榮起來。

但核冬天過后的人類還能殘存幾何呢?他們?nèi)绾紊娣毖苡诤硕爝^后的荒涼世界呢?依靠現(xiàn)代手段形成的一切,包括醫(yī)療、生產(chǎn)、種子、生活條件都喪失了,而環(huán)境再也不像現(xiàn)在這樣可以提供人們想擁有的一切。

因此有人說,6500萬(wàn)年前的10公里小行星導(dǎo)致恐龍滅絕,1.5公里的小行星或許不會(huì)導(dǎo)致人類滅絕,只會(huì)將人類打回到石器時(shí)代。但我認(rèn)為后果可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此,或許人類文明將從此消失,地球生命重啟后或許會(huì)有新的文明會(huì)脫穎而出,但我想,那時(shí)已經(jīng)沒有了人類的位置。

基于此,人類防范小行星威脅的任務(wù)任重道遠(yuǎn)。

正是基于小行星對(duì)人類的極端危害,才越來越引起世界科學(xué)界的重視,聯(lián)合國(guó)早就成立了專門組織,研究應(yīng)對(duì)小行星威脅。在這項(xiàng)關(guān)系到人類命運(yùn)的事業(yè)上,NASA無(wú)疑又是走在了世界前列。就在不久前,他們進(jìn)行了一次具有開創(chuàng)性歷史意義的試驗(yàn),即雙小行星重定向試驗(yàn)。

試驗(yàn)的主要內(nèi)容是發(fā)射一顆昵稱為“飛鏢”的飛船,瞄準(zhǔn)1000萬(wàn)公里深空一組叫迪蒂莫斯的雙小行星系統(tǒng),精準(zhǔn)的撞向了其中的輔星迪莫福斯,從而改變了其運(yùn)行軌道,獲得了未來有小行星撞向地球時(shí),能夠改變其軌道拯救人類的珍貴數(shù)據(jù)。

這種拯救試驗(yàn)對(duì)未來小行星撞擊地球有著劃時(shí)代的重要意義,但這種試驗(yàn)畢竟還是剛剛開始,還是針對(duì)很小的小行星,迪蒂莫斯直徑只有160米。如果現(xiàn)在有一顆1500米的小行星撞向地球,NASA有能力扭轉(zhuǎn)其軌道避開地球嗎?

我想還很難做到,而且這取決于發(fā)現(xiàn)這顆小行星撞過來的時(shí)間有多早,撞擊的力度要多大。如人們發(fā)現(xiàn)2022AP7時(shí)距離我們只有3000萬(wàn)公里,如果其以每秒17.38公里的速度向地球撞來,留給我們的時(shí)間就只有不到20天。

在這短短20天時(shí)間里,人們有能力制造出一艘飛船,精準(zhǔn)計(jì)算撞擊地點(diǎn)和力度,或搭載巨大的核彈去撞擊這顆小行星嗎?要知道“飛鏢”任務(wù)的計(jì)劃和研制可花了10年以上的時(shí)間,發(fā)射追蹤迪蒂莫斯雙小行星系統(tǒng)也花了10個(gè)月,才形成那驚天一撞。

所以說,防范小行星撞擊還任重道遠(yuǎn),但必須持續(xù)地做下去,最終消除這個(gè)威脅,人類才有可能延續(xù)得更長(zhǎng)久。

好在科學(xué)跟蹤發(fā)現(xiàn),這些對(duì)地球有威脅的小行星,包括2022AP7在短期內(nèi)都不會(huì)對(duì)地球?qū)е麓蟮耐{,留給了人類更多的時(shí)間。我們應(yīng)該珍惜這些時(shí)間,團(tuán)結(jié)合作發(fā)展科學(xué),共同應(yīng)對(duì)可能面臨的大劫難,才有可能讓人類更長(zhǎng)久地繁衍生息。

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傳承解惑
大學(xué)士級(jí)
防范小行星撞擊還任重道遠(yuǎn),但必須持續(xù)地做下去,最終消除這個(gè)對(duì)人類不利的威脅。
2022-11-10
內(nèi)蒙古四子王旗
大學(xué)士級(jí)
探索小行星防御新路徑 ,消滅人類重大潛在威脅。
2022-11-10
內(nèi)蒙古四子王旗
大學(xué)士級(jí)
期待未來,中國(guó)能夠?yàn)榉烙⌒行亲矒?、保護(hù)地球家園貢獻(xiàn)更多智慧和力量。
2022-11-10