来自小天体的威胁!

2018-04-11 567
摘要: 阴沉的夜晚,我们仰视夜空,就能见到那繁星闪烁,似乎在对我们诉说着它们身世的机密。但是在夜空的黑暗处,就在我们寓居的太阳系内,有那麼一类数量极端众多的天体,它们不像悠远的恒星那样肆意分发着本人的光芒,因而,人们只能借助太阳的光辉才干一睹它们的芳容,它们就是太阳系小天体。 在小天体中,大局部流星体质量

阴沉的夜晚,我们仰视夜空,就能见到那繁星闪烁,似乎在对我们诉说着它们身世的机密。但是在夜空的黑暗处,就在我们寓居的太阳系内,有那麼一类数量极端众多的天体,它们不像悠远的恒星那样肆意分发着本人的光芒,因而,人们只能借助太阳的光辉才干一睹它们的芳容,它们就是太阳系小天体。

在小天体中,大局部流星体质量太小,会在大气下层熄灭殆尽,普通不具有要挟,但当其抵达空中或在空中下层爆炸时能够会形成严重的部分毁坏。大局部彗星的轨道公平率很大,大局部轨道段都间隔地球较远,很难观测,只要当其接近地球的时分才干被发现,这在一定水平上添加了其撞击的要挟。对地球撞击要挟最大的还是近地小天体,其轨道和地球轨道相近,整天在地球轨道左近游荡,撞击地球的概率十分大,这也是目前小天体要挟研讨的次要目的。

小天体的撞击要挟

在太阳系中,轨道接近地球的小天体统称爲近地小天体(NEO),从定义下去说,NEO的轨道半长径要小于1.3地理单位。近地小天体依照小天体的分类办法可分爲三类:近地小行星(NEA),近地彗星(NEC),流星体。其中数量最多的就是近地小行星。如图1所示,近地小行星可依据轨道分爲四类:阿莫尔型(Amor),近日点在1.02~1.3地理单位;阿波罗型(Apollo),半长轴大于等于1.0地理单位,近日点小于等于1.02地理单位;阿登型(Aten),半长轴小于1.0地理单位,远日点大于等于1.0167地理单位;地内型(inner Earth objects IEO;也称爲 apohele 小行星或 atira 小行星),远日点小于等于0.983地理单位。

图1 近地小行星的轨道类型,表格内的数据依据 MPC 2017年3月发布数据计算而得,随着发现数目的增多,会有变化

在近地小天体中,有撞击地球风险的小行星或彗星被称作潜在要挟目的(potentially hazardous object PHO),对其分类的根据规范是:和地球的最小轨道交会间隔(minimum orbit intersection distance,MOID)小于0.05地理单位,均匀直径大于150米(对应视星等犎<22,反照率假定爲13%)。满足此条件的小天体撞击地球足以惹起人类历史上史无前例的区域性灾难或超级海啸。截至2017年3月上旬,依据小天体中心的最新发布数据,目前曾经发现了15422颗近地小行星,其中直径超越1千米的有874颗,潜在要挟小行星(PHA)有1765颗,此外还发现了107颗近地彗星。大局部发现的PHA 都属于阿波罗型,只要很小一局部属于阿登型。图2显示了一切PHA 的轨道投影到地球轨道立体的情形,从图中可以看出,当空间尺度被减少后,地球所处的空间环境还是很凶险的。

图2 NASA绘制的一切已知的潜在要挟小天体的轨道选用的PHA数据的日期是2013年终。图中的圆环从外向外辨别是水星,金星,地球,火星和木星的轨道

在类地行星及其卫星上,人们也观测到了少量的撞击坑,这证明了在太阳系内撞击事情是普遍存在的。地球的邻居月球上也散布着大大小小、密密层层的撞击坑(图3)。由于月球上不存在分明的风蚀和地质活动,这些撞击坑也爲我们留下了很棒的样本。

图3 月球地貌,可以看到下面密集的撞击坑

图4 不同大小小行星撞击地球的频率左图爲等效直径在100米以下的撞击频率,右图包括了一切直径1千米以下的小天体碰撞频率

如图4所示。可以看到小天体撞击地球的频率和大小之间大致出现对数关系,并且尺寸越小撞击地球的频率越高,而小尺寸的往往还难以观测,这更进一步添加了其要挟性。从图中可以看出关于通古斯爆炸,是由直径50米左右的小行星撞击形成的,可以看到其发作频率约每500年一次。

以上只是从小行星轨道的角度论述了其对地球的撞击要挟,除此以外,还要充沛理解小行星撞击地球的结果。

小天体的撞击灾祸

小天体抵达地球后,形成损伤的次要途径有两种:空中爆炸和空中撞击,这两种途径都是小天体携带的宏大动能在短工夫内的急剧释放,威力宏大。空中爆炸是绝大局部流星体抵达地球后的后果,但由于其发作在高层大气,冲击波抵达空中曾经极端微弱,所以简直没有形成危害。但有时也会有例外,当空中爆炸的高度很低,比方2013年俄罗斯的车州爆炸,就会对空中发生危害。空中撞击即通常所说的陨石撞击,有时在其抵达空中前也会随同着猛烈的空中爆炸。

本文摘编自徐波,雷汉伦编著《探测小天体》第一章,内容有删减。

探测小天体

徐波,雷汉伦 编著

责任编辑:钱 俊 周 涵

北京:迷信出版社 2018.01

《探测小天体》首先引见了小天体的观测历史,解释了小天体的命名规则,论述了小天体的分类规则,答复了小天体的来源与演化等成绩,并引见了小天体的物理化学性质和太阳系内知名小天体与矮行星;然后按照义务的完成阶段,零碎地引见了小天体探测义务,并对人类历史上大少数小天体探测义务停止了汇总;最初论述了小天体对地球的潜在要挟,并给出了多种小天体进攻方案。