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天文专家解读陨石雨:石常从天降 重视勿慌张

2013年02月17日01:55
来源:城市晚报
原标题 [石常从天降 重视勿慌张 ——中科院天文专家解读“陨石雨”]
俄罗斯警方检查车里雅宾斯克州切巴尔库尔湖上的一处冰洞,疑其为陨石坠落地点
俄罗斯警方检查车里雅宾斯克州切巴尔库尔湖上的一处冰洞,疑其为陨石坠落地点

  《陨石雨袭俄》接续>>

  15日发生的俄罗斯“陨石雨”事件引发了公众对小行星撞击地球话题的关注。天文学家表示,该事件提醒各国必须进一步加强对天体碎块和小行星的监测,尤其是防止直径较大的小行星撞击地球。但公众对此也无需过度紧张,毕竟个头大、危害大的小行星撞击地球属于极小概率事件,且目前国际天文学界已经掌握一系列办法,以阻止它们“袭击”地球。

  小行星每年都“袭击”地球 伤人却很罕见

  莫斯科时间15日早晨俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落,目前已造成1200人受伤,主要是挫伤、骨折、割伤和脑外伤。该“陨石雨”事件引发公众热议与担忧。

  中科院紫金山天文台研究员王思潮介绍,15日发生的“陨石雨”事件其实就是个头很小的小行星撞击地球所造成的。根据所掌握的信息,此次事件是一颗约两米直径、重10吨的小行星,以每秒约15千米的速度冲进地球大气层所引起的。该小行星在进入大气层后分裂为几块较大的陨石和许多小陨石块,强烈压缩前面的空气,产生高温气体火球和很强的冲击波,从而冲击和打碎玻璃,击伤附近居民。

  王思潮表示,小行星撞击地球每年都会发生,只是大部分时候因为其个头太小,袭击的又大多为无人区,不会造成人员伤亡,因此没有引起公众的关注。此次俄罗斯发生的这一事件,造成如此大的影响在历史上并不多见。

  天文资料显示,进入20世纪以来,在世界范围内影响较大的小行星撞击地球的事件发生了多次,最大的一次发生在1908年6月30日早晨7时许,一颗直径60米的小行星在俄国通古斯地区上空爆炸,其爆炸威力相当于200颗广岛原子弹(但无明显放射性),一举摧毁2000多平方公里的古老森林,所幸没有人员伤亡。

  在我国,最近的一次影响较大的“陨石雨”事件发生在1976年3月8日。当天下午,在吉林省吉林市附近地区,“陨石雨”穿透地面1.7米的冻土层,又扎进地层4.8米,砸开了一个直径达2.1米的大深坑。其中最大的一块陨石重达1170公斤,庆幸的是也未造成人员伤亡。

  小概率、高危险 “陨石雨”事件需重视

  在国际天文学界,目前对陨石与小行星并无明确界限,直径1米以上的陨石都可称为小行星。小行星大多由石块、金属和尘埃构成,小如卵石,大如山脉,形状不规则,外表暗淡。它们本该聚集在火星和木星轨道之间、被天文学家称为“小行星带”的地方绕太阳公转。但它们由于质量较小,常被大行星的引力摄动而远离原来的轨道。在这种情况下,地球可能成为它们的目标。同样道理,彗星也可能对人类造成危害。

  中科院紫金山天文台研究员赵海斌表示,这起事件告诉人们,小行星撞击地球的危险并不是危言耸听,而是一直存在的。

  王思潮、赵海斌等天文学家介绍,体积较大的小行星撞击地球是典型的小概率、高风险事件。国际天文学界的统计分析显示,小行星撞击地球的概率大小与其体积大小是成反比的,即体积越大的小行星撞击地球的可能性就越小。直径10公里以上的小行星大约1亿年一次,直径1公里以上的大约50万年一次,直径140米以上的5000年-1万年一次,像通古斯那样的大约三五百年一次。

  王思潮介绍,俄罗斯的“陨石雨”事件的发生一点征兆都没有,这表明目前人类对小行星的监测不能尽如人意,特别是对直径只有几米的小行星,由于此类小行星个头小、非常暗,因此很难被观测到。这就需要全球天文学界进一步提高观测水平,防患于未然。

  全球需协力应对 公众不必过度恐慌

  王思潮等天文学家表示,尽管风险一直存在,但毕竟危害大的小行星撞击地球事件属于极小概率的事件,因此公众无需过度恐慌。

  事实上,自俄罗斯通古斯事件发生后,国际天文学界就逐步重视近地天体撞击地球的风险。1993年4月,10多个国家的60多位科学家在意大利召开专门的国际会议,并发表宣言指出,近地小天体的碰撞,对于地球的生态环境和生命演化至关重要,绝不亚于其他自然灾害,国际社会要进一步协调努力。

  记者采访了解到,近年来,美、英、法、德、日、俄等国家联手建立了近地天体国际监测网,先后发现了近千颗具有潜在威胁的近地小行星。其中天文学家最关注的一颗名为“阿波菲斯”的近地小行星。据测算,到2029年直径约300米的这颗小行星与地球的距离将不到4万千米,这一距离与16日凌晨飞掠地球的小行星2012DA差不多,但目前已基本排除撞击地球的风险。

  为及时搜索出对地球存在潜在威胁的近地天体,我国的中科院也在1999年组建了“近地天体探测和太阳系动力学研究”团组,已在江苏省盱眙县建立了紫金山天文台近地天体观测基地,并成功安装了1.2米施密特近地天体探测望远镜。负责观测工作的赵海斌介绍,目前发现了拥有临时编号的新小行星1000多个,其中100多颗小行星已经精确定轨,获得了永久编号。

  王思潮表示,近年来,随着科研水平的不断提高,国际天文学界正在不断提升应对小行星“袭击”的水平。在监测潜在威胁小行星、有效测算其轨道的基础上,一旦发现对地球存在严重威胁的小行星、彗星时,即可发射载有爆炸装置的火箭或飞船,在小行星的附近引爆以改变其速度和运行方向,从而保障地球的安全。

  天文学家表示,应对小行星撞击地球依然任重道远,此次事件提醒世界各国还需进一步加大投入,尽最大可能提高相关科研水平。

  陨石坠落地球问与答

  问:陨石从哪里来?

  答:美国航天局马歇尔航天中心流星体环境办公室首席科学家比尔·库克认为,这块陨石其实是大约一年前脱离小行星带的一颗小行星,进入地球大气层后存在了30多秒,随后飞到地球上空19公里至24公里时发生剧烈爆炸并碎裂。

  问:陨石的爆炸威力有多大?

  答:美航天局喷气推进实验室科学家埃米·迈因策尔估计,这块陨石的大小与一辆公共汽车的大小差不多,重量却有7000吨。它在地球上空爆炸时的威力相当于20颗原子弹,但幸运的是,“大气吸收了绝大部分能量”。

  美国自然历史博物馆陨星专家蒂莫西·麦柯伊指出,历史上偶尔会发生天体伤人的事,但像这次受伤人数如此多却史无前例。

  美航天局喷气推进实验室近地小行星项目办公室科学家保罗·查欧达斯认为,这次是1908年俄罗斯通古斯大爆炸后最大、最具破坏性的天体撞击地球事件。当年,一块陨石(也可能是一颗小行星)坠落西伯利亚通古斯,摧毁了约8000万棵树木,波及范围2000多平方公里。

  问:陨石落地球有多频繁?

  答:库克介绍,来自彗星或小行星的小型流星体撞击地球的情况很常见,地球每天会拦截80吨太空物质,小汽车大小的天体落入地球的频率约为每月一次。

  美航天局行星项目负责人吉姆·格林指出,类似陨石在俄罗斯上空爆炸产生火球的事件经常发生,只不过由于很多火球坠入大海或偏远地区,所以我们才未能观测到。

  据美国密歇根大学天文学教授埃德温·伯金认为,地球不断遭受外太空天体的轰击,但一般都来自较小的太空石块。像俄罗斯陨石那么大的太空石块撞击地球的概率为每5年到30年一次。不过由于地球被海洋保护,类似事件通常不为人注意。

  问:为何没能提前观测到陨石到来?

  答:美国有一颗气象卫星仅在这块陨石俯冲过程中拍了快照,而美国航天局资助的全球性小行星观测望远镜网并未探测到这颗陨石。

  伯金解释说,目前望远镜并没有覆盖全球。在望远镜覆盖的地区中,类似这样的天体用当前的望远镜很难观测到,当前的望远镜主要用来观测更大的天体,因为较大天体撞击地球造成的破坏性更大。

  问:如何跟踪小行星?

  答:美国航天局有一个“太空卫士”的项目,力图定位地球周边90%以上直径不小于1公里的小行星运行轨道,以计算它们是否对地球构成潜在危险。

  美国航天局和欧洲航天局目前正考虑开展一个新项目,利用航天器轰击小行星,以判断是否能够将较大的太空石块改变轨道。

  巧合的是,联合国和平利用外太空委员会15日在维也纳召开会议,已有数十个国家对建立更好的小行星观测网表达了更大的热情。

  动向>>

  直径50米 距地27000公里

  小行星16日与地球“擦肩而过”

  北京时间16日凌晨,小行星2012DA14近距离与地球“擦肩而过”。天文学家介绍,它是有记录以来如此接近地球的小行星中个头最大的一个,但不会对地球造成任何影响,目前它正逐渐远离地球。

  小行星2012DA14是一颗近地小行星,其直径约为50米,于2012年2月被一个西班牙天文台首次发现。

  据介绍,小行星2012DA14离地球最近时刻是在北京时间16日凌晨3点多,当时它正飞行于印度尼西亚上空,距离地球仅约27000公里。这一距离已经低于地球同步卫星的轨道。但天文学家事先已通过精密测算排除了它与地球相撞的可能性。

  北京天文馆馆长朱进在国家天文台兴隆观测基地对其进行了观测。他告诉记者,这颗小行星以极快的速度与地球“擦肩而过”,它对地球的影响可以说几乎没有,也不会对地球同步卫星造成影响。

  根据天文学家的估算,像2012DA14这样的小行星飞掠地球大约每40年会发生一次,而撞击地球的概率则大约为每1200年一次。小行星2012DA14围绕太阳运行,预计它下一次近距离接近地球大约是在2046年。

  专家观点>>

  陨石与小行星“没有关联”

  欧洲航天局第一时间在官方微博客上说,该陨石与名为2012 DA14的小行星没有关联。美国航天局发布的最新消息也认为,从目前掌握的初步信息看,俄境内坠落的陨石与已安全飞掠地球的小行星2012 DA14“没有关联”。俄天文学家也否定了“陨石是小行星前兆”的说法,因为陨石的飞行方向是从东北到西南,而2012 DA14与前者几乎是“相向而行”。

  俄专家说跟踪拦截陨星“不可能”

  俄罗斯专家分析认为现阶段跟踪、拦截陨星实属“不可能”。

  俄罗斯战略和技术分析中心主任鲁斯兰·普霍夫在接受媒体采访时表示,目前还没有哪个国家可以真正解决小行星威胁地球的问题。在可预见的未来,以某种方式实施拦截是不可能的。即使未来使用某些系统可以实现拦截,也不会大量应用,因为费用非常昂贵。

  俄罗斯联邦航天局战略规划管理和目标项目部部长尤里·马卡洛夫说,陨星坠地速度很快,进入大气层的角度非常小。因此,使用现有手段对其进行跟踪是不可能的。

  俄罗斯安全问题专家、《国防》周刊主编伊戈尔·科罗特琴科说,目前俄罗斯和美国先进的防空和导弹防御系统都无法检测到小行星的威胁,只有大功率的雷达系统才能监控近地空间。

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