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高考成绩好的那批人,正在保护地球不被宇宙陨石干掉

 
日期:2018-06-09 09:58   点击数:443   来源:凤凰新闻   共有条评论
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前几天的六一儿童节,地球过的非同寻常:上帝送出了一颗巨大的流星作为礼物,这颗天外巨石趁着夜色砸向了我国西双版纳景洪市,耀眼的火光撕裂天空,在飞行了数秒后伴随着雷鸣的声音消失在夜色中。

但与普通流星不同的是,它竟然并没有在大气层的摩擦下湮灭,而是碎成鸡蛋大小,天女散花般坠入地面后形成陨石,其中一颗甚至击穿了当地村民的瓦房。

西双版纳的陨石让小编想到了另一颗即将在2135年飞向地球的「小行星101955」,也就是Bennu。NASA称,它有2700分之一的几率撞击地球。

而这2700分之一的几率不容小视:Bennu的重量是泰坦尼克号的1664倍,直径超过500米,撞击地球后散发出的能量将是广岛原子弹的8万倍,堪称「毁灭打击」。

那么问题来了:以目前人类的科技水平,面对这种危险,会不会只能看天命了?

首先我们要了解的是,地球在宇宙中其实过得并不好。仅在1988年到2017年间,美国检测器就观测到了超过700个由小行星和大气层摩擦出的火球。从地域分布图中,不难看出这是一场无差别攻击。

(图片来源自vox)

幸运的是,能够冲破大气层的小行星数目极为稀少——但这并不意味着危险距离我们很远。

(各大陨石坑)

历史上第一次天外星体伤人事件发生在1954年。在美国阿拉巴马州的一个中午,一颗流星穿透了Ann Hodges的房顶,不仅吵醒了她的午睡,并且刮伤了她的腹部。

更严重的事故就发生在5年前,一颗流星入侵了地球上武力最强的国家之一:俄罗斯。它飞行至车里雅宾斯克州上空时发生自爆,形成陨石雨,万幸没有对当地造成直接伤害。

然而这次爆炸的威力堪比广岛原子弹的20多倍,仅其附加伤害也导致附近居民超1200人受伤,其中超过百人重伤入院,损失超过1亿人民币,而据推测,这颗巨石的直径仅有20米左右。

所以说小行星撞击地球才不是只在科幻电影中存在,甚至连战斗民族遇上也要吃亏。而为了不像恐龙那样死的不明不白,人类早已利用科学做出了相应的策略。首先是最重要的一步:看星星。正确应对陨石的基础,就是及时能检测到它。

天文学家们最担心的小行星一般被称为「近地天体」,简单来说就是在太阳系中,运行轨道有可能使其接近地球发生碰撞的危险石头。

(绿色线是地球轨道,绿色点是近地天体)

为了能够监测行星动态,科学家们需要对夜空拍摄大量照片,并用计算机研究搜索其运动,然后基于物体的速度和亮度,绘制它的轨道运行图线,以此预测这些小行星的走向。

而小行星一旦体型超过10米就很值得注意,美国的巴林杰陨石坑据推测始作俑者的大小仅在20米左右。

如果直径大于140米,则会被归类为PHO,也就是潜在威胁天体。这类小行星最低配的破坏力也是氢弹的19倍,砸出的效果将与日本电影《你的名字。》类似,可以直接抹去一座城市。

至于砸出希克苏鲁伯陨坑、造成白垩纪末大灭绝的那颗陨石,直径50公里,能直接让地球生命重启。

据NASA官网介绍,截至2016年,已经发现了超15000颗近地天体,观测范围已经控制在了95%,幸运的是,其中目前没有能对地球轨道产生威胁的直径1公里以上的小行星。

此外NASA还出资100万美元,资助夏威夷大学研究建设了ATLAS系统,它也被称为「小行星撞击地面最后报警系统」。该系统由两个相距160公里的望远镜组成「守门员」:发现直径45米小行星,可以提前一周警报,直径120米的小行星则可以提前三周,而像俄罗斯那种规模则可以提前一天。

是的,小行星越小越难观测,而无论是一天还是三周,你能做的大概只有一件事:那就是跑。

而如果想要真正影响小行星的运行轨迹,那需要相当漫长的时间。一颗直径140米的小行星如果提前1年被发现将要撞击地球,人类只有跑的命;但如果能够提前20年发现,那么就可以尝试用多种方式进行应对。

其实为了以防万一,地球人准备了很多可以拿去拍电影的拦截方案。呼声最高的解决方案是发射核弹,用人类最强武器来攻击天外来客。然而事实上并不是要将其炸碎,而是利用辐射汽化小行星表面的一部分,以此引发物质喷射,形成推力。

相比之下,利用热度使其蒸发似乎更为稳妥。科学家曾经提出利用「镜子」组成列阵,将小行星的表面加热到2100摄氏度以上使其蒸发,当气体从小行星喷出时,它们会在相反的方向产生一个小的推力,从而改变小行星的轨道。

该方案中,每艘航天器会配备一个20米宽的充气镜,10艘舰队可以在大约6个月内使一颗150米的小行星偏离轨道。但如果遇到直径20公里的灭世级小行星,则需要5000艘飞船配合工作,然后射上三年才会有效果。

利用镜子加热听起来有点落后,不过据每日邮报介绍,有科学家已经在2016年开始着手研究「微型死星」,它叫做DE-STAR,功能是利用大量激光束拦截和偏转小行星。

这项研究来自于加州大学圣巴巴拉分校物理系物理学家Philip Lubin和Gary Hughes,他们认为轨道行星防御系统可以将小行星加热到蒸汽点。如果DE-STAR拥有一个330英尺宽的激光阵列,那么它能够让一颗330英尺直径的小行星偏移出大约两百万英里的距离。不过我很好奇,需不需要充电。


另外很多科学家对于是否要射爆小行星持否定意见:你给它弄跑偏不就行了?「太空重力拖车」是相对较为温柔的方案,它所利用的原理很简单:引力。从理论上来说人类只需要找到合适的位置,开着飞船用相互之间的引力将小行星拖走即可。

而据科学家推测,如果提前20年发射一艘重20吨的飞船并且能够准时到达的话,那么它可以让一颗直径200米的小行星偏离原定轨道。

另外还有一种方案名为太阳风帆:让一艘带着巨型太阳帆的飞船着陆于小行星,然后通过反射太阳辐射,利用太阳强大的能量风让小行星位移。相似的方案还有科学家提出要给小行星刷漆,也就是利用「白色」反射太阳辐射的方式,让太阳将其推走。

此外,NASA还提出了一项「动力拦截者」计划:用飞行器撞击小行星,使其偏离轨道。这和打台球一个道理,如果小行星距离地球还很远,那么只需要推几厘米就能拯救世界。

而这种拦截理念正在被应用,今年三月,NASA给出了应对关于小行星Bennu将在2135年撞击地球的最新方案。它组建了一支「世界末日对抗团队」,并设计让世界上第二大载重运载火箭Delta IV Heavy搭载一枚Hammer飞行器,然后对Bennu进行撞击,使其偏离轨道。

(分别是:搭载火箭、帝国大厦、Hammer,Bennu)

研究人员估计,如果开始着手行动,从建造航天器到撞击小行星至少需要7.4年才能完成这一过程。而劳伦斯利福摩尔国家实验室的Megan Bruck Syal表示,想要发动拦截最少提前10年开始,而且还需要连续发射几十颗才有可能改变其轨道。

至于未来是否真的会有大型小行星撞击地球,NASA行星防御官员Lindley Johnson表示「虽然目前还没有任何已知的近地天体会在未来100年内对地球产生影响,但仍然有潜在危险」。在现实中拯救世界,要远比电影困难的多,面对潜伏在宇宙中的威胁,科学家们只能缜密计算,步步为营。不过其实也存在一种可能:威胁已经出发,只是我们还没有发现而已。总之,珍惜生命,过好每一天吧。高考成绩好的人们,拜托了。


 
 
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