天外来物拜访地球有多容易?

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路人甲
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天外来物拜访地球有多容易?

近日,天文学家又在地球与金星轨道上发现了 三颗近地小行星,此中还隐藏着一颗 曲径1.5公里对地球 具有潜在威胁的天体。让人不由想起十月初,一则新闻上了热搜:#人类初次干涉小行星轨道胜利#。据报导,美国宇航局将一艘航天器间接碰向小行星,目标是为了改动其原有运行轨道,那仍是世界上初次针对行星的防御测试。

所以 小行星碰地球实的会发作吗?几率会有多大呢?

天外来客都有谁?

飞向地球的小天体不行有小行星,还有彗星,群众经常把它俩搞混在一路。 小行星和彗星次要围绕太阳运行,但在构造上就有素质的区别,对地球的毁坏也不尽不异。彗星因 含有较多挥发性物量(如水冰、甲烷等),靠近太阳时总会拖着长长的尾巴——彗尾,人们常说的扫把星就是它。

小行星

彗星

大部门彗星城市围绕太阳循椭圆轨道运行,一般周期也是固定的,在3年到几个世纪之间。但也有一些太阳系的过客,只会与太阳系擦肩而过,一旦离去便不见踪影。浩瀚彗星中各人比力熟知的 哈雷彗星,即是循着较长的椭圆轨道在太阳系周期运转,公转周期在76年摆布。上一次看到哈雷彗星仍是在1986年,间隔下一次靠近地球还需几十年的光景。

1986年1月20日拍摄到实在的哈雷彗星影像

而小行星则和太阳系其他行星一样次要由岩石和金属构成,自己也其实不发光,平平无奇。截至到2020年6月,人类已经发现了接近100万颗小行星,且绝大大都小行星都散布在火星与木星轨道之间,也被称做 小行星带,并且 地球上绝大部门陨石都来自那里。

火星与木星之间的小行星带

小行星带目前发现且编号的有 12万多颗,带内更大的三颗小行星别离是 智神星、婚神星和灶神星,均匀曲径更是超越400公里。

小行星普赛克(概念图)

它位于火星和木星之间的主小行星带

因外表金属含量超越85%

目前在太空采矿范畴正“当红”

小行星拜访地球难吗?

现实上, 小行星、彗星等天外来物碰击地球,远比我们想象中愈加频繁。有科学家曾经对陨石停止过不雅测研究,成果估量每年在地球上,大于0.1千克的陨石碰击事务有19000起,而大于1千克的陨石碰击事务也有4100多起,但都是小规模的。

目前有 笔录小行星碰击地球规模较大的一次,发作在2013年的2月15日。一颗曲径约15-20米的小行星突袭地球,在俄罗斯车里雅宾斯克上空30公里摆布崩溃,发作出的扎眼光辉亮度相当于30个太阳,爆炸能量大约为30颗广岛原枪弹,能力惊人,建筑玻璃破坏、千名居民受伤。

几乎每年至少都有小行星碰击在中国境内, 频次如斯之高又是为何呢?

一般情状下,火星和木星之间的小行星们都与地球一样,围绕太阳公转。但此中部门小行星的轨道运动,与木星的轨道构成共振后,在 木星的引力扰动下,可能就会偏离本来轨道,从而靠近地球轨道附近。就像木星随机挑选 “幸运”小行星来地球打卡旅游,充满了不确定性。

NASA发射名为“露西”的航天器

对木星上的特洛伊小行星带停止研究

天文学家一般将进入地球轨道4500万公里范畴内的小行星称做 近地小行星,也代表那些小行星可能会有 与地球碰击的危险。在太阳系一些特殊不雅测区域寻找小行星,确实是一项艰巨的挑战,天文学家必需与 耀眼的强烈阳光做斗争,一般会挑选黄昏或早晨短暂时间为更佳不雅测期间,日复一日停止不雅测。

截至2022年1月1日,人类共发现 27834颗近地小行星,此中曲径公里级此外有889颗。光是2020年, 年度发现数量超越3000颗近地小行星。

若是那些近地小行星进入到地球的引力范畴,便会一头扎进地球。在大气的屏障感化下,那些天外来客与气体发作摩擦爆裂,裂成许多小块,犹如暴雨般散落空中,化做 陨石雨或流星雨。绝大大都会在落地前燃烧殆尽,只要少少数体积足够大,能接受大气摩擦的燃烧损耗,最初投入地球的怀抱。

元谋土林双子座流星雨

每逢日夜昂首望天,便有上万万颗大小流星进入地球大气层。 天外来物拜访地球容易,但想落地“签证”可欠好办。

陨石都跑哪里去了

实正能受住大气摩擦产生的高温,最末到达地球外表的陨石其实不会太多,并且大多坠入海洋、两极及萧条的戈壁地带。落入地球之后的它,就不再是星星,而成为陨石。

全世界已搜集到的陨石,共计也就只要4万多块,款式各别。根据内部含铁镍金属的凹凸大致可分为三大类: 石陨石、铁陨石和石铁陨石,此中绝大大都都是石陨石。小的轻若尘芥,大者可达几十吨。若是仅从外表察看,很难分辩它与通俗岩石的区别。

上图为一排样品

此中右边四个为假陨石

图源:《中国国度天文》 2013年05期

摄影/王宁

我国是 世界上发现陨石最早的国度之一,古籍中诸如“落星”“落星山”“落星湖”等名词屡见不鲜。《竹书编年》的书上有写:“夏禹八年夏六月,雨金于夏邑”,那里记载了发作在公元前2100年一次铁陨石流星雨的事务。此外《史记》、《梦溪笔谈》、《石雅》等著做中也都有对陨石坠落的描述。

荒漠中陨石

1976年3月在吉林市北郊迎来一场超大规模的陨石雨,一个大火球突如其来碎裂成无数小块砸向空中。在此次事务后,共搜集到陨石标本138块,此中更大一块陨石 “吉林1号陨石”重达1770千克,是世界上更大的一块石陨石,它也为吉林省旅游参观增添一道奇特景不雅。

吉林市陨石博物馆

除此之外,我国大部门省区都有陨石发现的笔录,出格是 新疆发现的铁陨石、山东的石铁陨石与吉林石陨石都享有世界声誉。不乏有陨石喜好者对保藏陨石情有独钟,高贵的陨石价格以至超越了钻石,每克可达数万美圆之多。

石铁陨石类别中的橄榄陨铁

它由铁镍基体和厘米大小的橄榄石晶体配合构成

人们为了挖掘更多陨石,选择从陨石坑中去寻找踪迹。若是从卫星视角望向地球,在地球外表我们能发现大小纷歧无数个环行地貌景不雅。盆地、喀斯特天坑、冰斗、火山口等包罗万象,那些景不雅描摹看起来都和陨石坑非常类似。

新疆木吉乡火山口,形似陨石坑

颠末多方天文地量学家论证,在地球上仅约有 150个大的仍然可以辨认出来的陨石坑。次要原因是遭到地量感化革新及岁月的侵蚀,完好的陨石坑也会变得面目全非。 曲径20公里的碰击坑仅能在6亿年的时间里被辨认出来,而那些曲径更小的碰击坑,根本逃不外 几百万年岁月就被抹去了棱角。

图源:《博物》 2013年05期

插图:张瑜

我国陨石散布范畴较广,但陨石坑却显得为难无几。第一个中国陨石坑—— 辽宁岫岩陨石坑,是2011年才被笔录在国际地球与行星科学界权势巨子的碰击地球数据库中。

辽宁岫岩陨石坑

去年四月,中国科学家又在黑龙江省中部依兰县发现了一个新的星球碰击遗迹陨石坑—— 依兰陨石坑,那也只是在中国发现的第二个陨石坑。

美国巴林杰(Baringer)陨石坑

地球上最早被确认的陨石坑

还有个点十分神异, “有坑无石”与“有石无坑”,仿佛成了陨石和陨石坑之间“不消说的奥秘”。在许多大型陨石坑中,很难发现陨石的踪迹。而在许多发现陨石的处所也不曾发现相陪伴的陨石坑。 世界上最重的陨石——霍巴陨石,体积浩荡的它在8万年前就已经下降在地球上,却没有留下陨石坑。

群岛内复杂盘曲的水道

地球能辨识的陨石坑固然很少,但月球却偷偷抹着泪,它四周出格是后背充满了陨石坑。本年六月, 中国科学院专家为月球完成了世界第一幅1:250万全月地量图,全图拥有12341个碰击坑,可想其时碰击是多么恐惧。

当然为何地球能辨识的陨石坑少而月球繁多,实就月球为我们扛下了所有吗?也不尽然,月球 外表大气稀薄,也不曾发现有水的陈迹。月球无法像大气和水对地球外表的持久侵蚀磨平那样, 外表密密麻麻的“弹痕”只会终年积累而无法快速消减。

月球1:250万全月地量图缩略图

图源:原论文配图

小行星防御不行存在科幻

小行星碰击属于地球上的庞大灾难之一,地球地量汗青上发作了 22次差别水平的生物灭绝,至少有 11次可能与小天体碰击诱发有关。

根据物理推算, 曲径1千米的小行星,足以摧毁一座现代大都会,而 曲径到达10千米的,则会引起全球连锁反响,引发物种灭绝。

科学界最普及说法陨落的小行星

标记着恐龙统治地球的末结(概念图)

1994年,无数人亲眼目击了人类汗青上从未有过的宇宙事务—— 彗木大冲碰。苏梅克-列维9号彗星被木星扯碎的21块彗核好像一列浩荡的火车,以每秒60千米的速度向木星猛烈碰击。那些碎片大的曲径有两三公里,小的也有500米摆布。此次碰碰产生的能量,相当于20亿颗广岛原枪弹爆炸的能力,现在外表的伤痕仍能明晰可见。

当然尺寸大的小行星碰击地球概率也长短常低的,有学者预算过大约每1000年会有一颗曲径100m摆布的陨石碰击地球,而超越10km级此外陨石碰击则大约需要 每隔1亿年才会发作一次。

一艘宇宙飞船从小行星后面停止碰击

停止“行星防御”测试(太空效果图)

固然只是预算模仿,但也能晓得小行星碰击当然是潜在威胁,但也没必要恐慌,仍有充沛的时间开展关键手艺,为将来可能的危机做好充沛的筹办。

我国本身的小行星防御系统同样也式微下,本年中国航天日,国度航天局副局长吴艳华介绍,我国将动手组建近地小行星防御系统,配合应对近地小行星碰击的威胁, 为庇护地球和人类平安奉献中国力量。

在人类科技日益朝上进步的今天,人类有自信心提早做好筹办,开展愈加立异高效的防御手段,来应对一切未知。

参考文献

[1]陈鸣,谢先德,肖万生,谭大勇.依兰陨石坑:我国东北部一个新发现的碰击构造[J].科学传递,2020,65(10):948-954.

[2]杨弦,章大河.变身超等矿藏的陨石坑[J].科学大不雅园,2013(18):68-70.

[4]王道德,缪秉魁,林杨挺.陨石的矿物-岩石学特征及其分类[J].极地研究,2005(01):45-74.

[5]薛廷河,张成全.碰击速度的改变对陨石碰击形变场的影响及其法例切磋[J].岩石力学与工程学报,2003(03):467-471.

[6]陨石坑,地球上的宇宙礼品盒.中国国度天文,2013年05期.

[7]陨石,来自天堂的碎片.博物,2005年10期.

[8]陨石坑六合大冲碰.中国国度天文,2013年05期.

中国国度天文视频号

大美中国,山河锦绣

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(材料图,不雅测/深圳市天文台 李德铼)

本文创做团队

编纂:广平

设想:巍巍

图片:视觉中国、图虫、收集

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关于小行星防御你有什么奇思妙想?

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