基本介紹
- 中文名：天地大衝撞
- 推出人物：哈佛·史密森
- 地域：距地球5萬公里
- 特點：具有潛在威脅的小行星之一
科學預測,避免措施,專家預警,發現,
科學預測
據哈佛·史密森天體物理中心的Brian G.Marsden 報告說，在 2028年，一個直徑1.5公里（1英里）的天體將會在距地球5萬公里（3萬英里）處 經過，用天文學的角度來衡量屬於間不容髮的距離。事實上，研究人員當時並不能肯定地說這顆小行星會撞不上地球。第二天，天文學家們發現了1990年所拍到 的該天體的照片，重新計算了它的軌道，他們算出來，它將在離地球幾乎1百萬公里處經過，這比地球與月球之間的距離兩倍還多。
“阿波菲斯”是天文學家已知的近800顆具有潛在威脅的小行星之一，更是少數幾顆天文學家們希望可以進一步詳細研究的天體之一。
“阿波菲斯”小行星是一顆繞太陽運行的近地小行星，其形狀不規則，直徑僅320米左右，質量約4200萬噸。是在2004年6月被發現的，此後失去蹤跡，直到6個月後又再次被發現。2004年聖誕前夜，科學家們在NASA的“近地天體計畫”辦公室中計算出，“阿波菲斯”將在2029年4月13日與地球擦身而過。科學家們通過對“阿波菲斯”小行星進行不間斷地觀測，並估算的數據顯示，至2029年“阿波菲斯”小行星與地球的之間的距離為18640英里，這個距離比多數的通信衛星與地球的間距還要近幾千英里。
當“阿波菲斯”接近地球時，其運行速度為每秒5.9公里。如果擊中地球，將產生相當於11萬顆廣島核子彈爆炸所產生的能量，等同於整個紐約市及其周圍區域的地方都會瞬時毀滅；如果它撞擊在海洋中，那么將引起毀滅性的海嘯，比2004年印度洋大海嘯更猛烈。因此，天文學家如此描述“阿波菲斯”：一個致命的敵人。
2029年4月13日，黑色星期五，數以百萬的人們會來到戶外，抬頭仰望，驚異於自己的好運。小行星“阿波菲斯”將與地球擦身而過，一個光點划過夜空，比許多人造衛星更快，比大部分恆星更明亮。2029年4月13日，小行星“阿波菲斯”將會在30000公里的高空飛掠過地球。相比之下，地球同步衛星的軌道高度為36000公里。在距離最近時，這顆小行星將會明亮得像一顆3等恆星。即使在城市的燈光中，在非洲、歐洲和亞洲肉眼可見。有記載以來，還沒有人曾經見過太空中如此明亮的小行星。
這樣的事件從未被見證過，科學家們將獲得有史以來最好的一次機會，來觀察地球的引力如何影響一顆小行星的運動狀態。而這種研究，對於科學家們應對那些與地球有相撞危險的其他天體來說極具參考價值，因為小天體與地球接近時，都將發生類似的狀態變化。
當小行星“阿波菲斯”於2029年在距地球表面3萬多公里的高空掠過地球後，其自身狀態和運行軌道將因地球引力而發生變化。這一變化足以導致它在7年後，也就是2036年“擊中”地球。所產生的力足以使美國德州消失，或使兩個歐洲國家消失。在如此毀滅性的撞擊中，地球上的生物難以逃過此劫。一位俄羅斯科學家預言，2036年某天，一顆小行星將撞擊地球，其爆炸產生的能量相當於11萬顆在廣島爆炸的核子彈，地球上的生物將受到毀滅性打擊。
在俄羅斯聖彼得堡舉行的小行星和彗星安全問題研討會上，俄羅斯天文學家肖爾製作了一個模型，假設“阿波菲斯”擊中太平洋，將會掀起200米高的巨浪，它的衝擊波掀起的灰塵，將籠罩地球上1/4的地區，這一地區裡的動植物和人類將因為嚴寒和食物鏈被破壞而死去……
避免措施
NASA將發射“引力拖車”避免天地大衝撞
為避免小行星“阿波菲斯”可能在2036年與地球相撞，美國宇航局決定為其裝上一個無線電跟蹤儀，以跟蹤監視它的確切軌道。世界各國的科學家緊密合作，用各種辦法來保衛我們賴以生存的地球。
1.安放跟蹤器
據NASA報導，2013年是觀察“阿波菲斯”空間運行軌跡的最佳時機。屆時，如果觀察結果證實了這塊太空巨石撞擊地球的可能性，搭載著無線電跟蹤器的太空船將在10年內啟程飛往“約會”地點。倘若跟蹤儀顯示小行星確實將與地球相撞，美國宇航局將設法使其偏離原來的軌道以避開地球。
2.“引力拖車”
美國宇航局準備在“阿波菲斯”2029年飛臨地球時，用“引力拖車”將其引開。在2029年小行星經過地球附近時，只需發射一枚約1噸重的“引力拖車”飛船，就可以明顯改變這顆小行星的運行軌道。為做到萬無一失，科學家還需要進一步考核。第一步，在地面進行觀測，計算“拖”開小行星的可行性；第二步，研究人員應該演習考證“引力拖車”成功幾率；第三步，以前已有飛船靠近小行星進行空間勘測，收集的數據對“引力拖車”很有幫助。“引力拖車”是一種創新思維。之前防撞擊是利用爆炸的反衝力改變小行星的運行軌道，而“引力拖車”不再需要爆炸，而且沒有核污染。
3.發射太空飛行器
美宇航局太空人盧傑和斯坦利·洛沃已擬定一個方案：發射一艘太空飛行器，利用其對“阿波菲斯”小行星產生的引力，讓它不會撞上地球。有科學家提出，可以讓太空飛行器以與小行星相同的速度和方向與它“並肩而行”，當兩者達到相對靜止的時候，用機械臂去“推一下”，改變其運行軌道。還有人提議在小行星上安置“巨型火箭驅動器”，改變其軌道；或者在太空中放置一個巨大的聚光鏡，反射太陽光將小行星汽化。
4.建太空保護網
一個直徑1公里左右或者更大的近地小行星一旦撞擊地球，足以造成人類歷史上空前的劫難，這一事實一直激勵人們為地球製作一個保護網，並讓人們思考：如何才能使這些可能引起災難的小行星轉移方向。“太空護衛項目”則是由一群相互之間有聯繫的組織、機構共同擔當，其中一些組織接受了NASA的資金支持，承諾滿足美國國會的要求，即在2008年以前測定90%直徑1公里以上的近地小行星。2003年，NASA又提出一個項目，建議在2028年以前投入25億至45億美元的資金，測定90%直徑在140米以上的近地小行星。
著名學者周海中教授指出：要避免“殺手”小天體撞地球，首先應該建立全球性的聯測網和預警系統，操控世界各地的望遠鏡以探測並跟蹤可能給地球造成傷害的小天體；其次制定一個所謂應對它們的應急計畫；再次應該配備更先進的觀測設備，培養更多的高級專門人材，做好這方面的科普宣傳工作。
專家預警
天體是否會撞上地球
21世紀以來，天文學家一次次關於天地大衝撞的預警，引起地球人類的陣陣恐慌。人們迫切需要知道：天體是否會撞上地球？人類究竟能否成功地防禦天體對地球的撞擊？
2004年9月29日，世界上各大媒體都發布了一條訊息：一顆名叫“圖塔蒂斯”的小行星，這一天從距離地球154萬公里的地方與地球“擦肩而過”。
對於地球上的人們來說，154萬公里似乎已經相當遙遠了。然而，如果從天文學的角度看，這個距離僅僅是地球與月球距離的4倍，實際上已經非常接近地球了。“圖塔蒂斯”小行星長達4．6公里，寬約2．4公里。科學家們通過模擬試驗發現，一顆直徑100米的小行星如果撞到地球上，撞擊力相當於100萬噸級的核子彈。如果直徑超過1公里的小行星，則有可能導致全球性災難。儘管事實表明這顆小行星撞上地球的幾率為零，然而慶幸之餘人們還是擔心，小行星“圖塔蒂斯”在今後會不會被地球引力捕獲並發生撞擊，是否會給地球帶來巨大災難？1994年“休梅克——列維9號”彗星與木星發生的大規模碰撞，則是今天人們所能看到的最壯觀、最慘烈，也是最為恐怖的一次天體撞擊。運行到木星附近的伽利略探測器，以及哈勃望遠鏡恰好趕上了這次撞擊，並進行了及時拍照。對於了解木星，這顯然是一次可遇而不可求的絕好機會。
木星的遭遇，為研究地球漫長的演化史提供了有形的參照，同時也再次引發了人類對於地球命運的嚴肅思考——如果類似的撞擊發生在地球上，那會造成何等不堪構想的後果呢？墨西哥尤卡坦半島，1980年以來一直吸引著科學家的特別關注。科學家們發現，這個環形山大約形成於6500萬年前?熏富含高濃度的銥元素。根據這點科學家推斷：6500萬年前，一顆小行星或者彗星曾經與地球發生過猛烈撞擊，撞擊地點就在墨西哥的尤卡坦半島上，撞擊同時釋放出了地球本身奇缺的銥元素。全球古生物界的主流觀點認為，6500萬年前的那次撞擊，有可能導致了地球上包括恐龍在內70%以上的物種滅絕。然而地質勘察表明，那次可能導致了部分物種滅絕的撞擊，不過是地球遭遇過的眾多撞擊中的一次。在目前人類能夠找到的天體撞擊遺蹟中，最大也是最古老的南非“伏利德佛”隕石坑，直徑長達140公里，已經有19．7億年的歷史。1976年3月，在中國吉林降下的一場隕石雨中，共墜落了較大隕石138塊，最大的一塊重1770公斤，被稱為世界“隕石之王”。據統計，世界各地發現較大的隕石坑有140多個；每年朝著地球落下的地外物質達到500萬噸之多。
天體究竟來自哪裡
撞擊地球的天體究竟來自哪裡？它們為什麼會與地球相撞？發生撞擊的幾率究竟有多大？它們給地球究竟帶來了什麼？襲擊地球的天體主要包括隕石、小行星或者彗星。在數以百萬計的小行星中，那些飛到地球公轉軌道附近的，被稱為“近地小行星”。對地球威脅最大的就是這些近地小行星。已經被確認的近地小行星有400多顆，直徑在1000公里以上的就有將近100顆。隨著對小行星監測的進一步加強，關於它們與地球發生撞擊幾率的計算也越來越精確。據介紹，要造成1公里到10公里級的小天體撞擊地球，即會造成某種程度的物種滅絕的機率，根據現有的預測是5000萬年一次。科學家們發現，小行星撞擊地球，除了帶給地球極為慘重的災難以外，也給人類帶來了許多從地球自身難以獲取的宇宙信息。小行星上的金屬含量可能非常高，其中可能包括地球上的“鉑”一類的稀有金屬。甚至有人估計，一顆直徑1公里的小行星的礦藏，可能價值億萬美元以上。對於科學家來說，隕石還有另外的研究價值。專家介紹說，太陽系大約是46億年到50億年以前形成的，地球的年齡是46億年，火星和木星之間的這幾十萬顆小行星，還是原始狀態。研究它就能分析出裡面的成分有沒有有機分子，就能夠研究出生命起源可能的途徑。
人類究竟如何應對來自小行星或者彗星的襲擊？科學家正在研究的防禦方案有哪些？這些方案又是否可行？科學界防禦天體撞擊的構想方案總共兩大類。一種是將它們炸毀，破壞掉；另一種則是改變它們的運行軌道。當然，這些技術雖然在理論上都是成立的，但實際可行性仍然需要進一步的實驗研究。有科學家構想用雷射摧毀撞向地球的小天體；或者發射反物質，讓入侵者在猛烈的湮滅反應中炸毀；還可以利用“太陽帆”，使它們在光壓下扭轉飛行方向，遠離地球軌道。或者利用常規火箭把太空船傳送到小行星上，把小行星推離原來的軌道。2004年8月，歐洲航天局推出了構思宏大的“堂吉訶德計畫”。科學家將建造以“堂吉訶德”和“桑丘”命名的兩艘太空船，用來研究某一顆近地小行星。桑丘號太空船預先到達這顆小行星的運行軌道附近，在飛行的過程中，向小行星發射多個探測器。然後，堂吉訶德號太空船將以每秒10公里的速度撞向小行星。撞擊發生後，桑丘號太空船與地面太空望遠鏡一起監測被撞小行星，跟蹤觀察由撞擊所產生的小行星碎片的軌跡，分析整個攻擊計畫是否能夠改變小行星的飛行速度和方向。在未來，人類能否成功防禦天體對於地球的撞擊，取決於科技的發展水平。我們願意堅信，隨著科技的不斷進步，6500萬年前天地大衝撞的那個瞬間不會在未來重演。
發現
該撞擊坑位於加拿大阿爾伯塔南部，如果撞擊發現在現代，那么將對全球構成影響
據國外媒體報導，自地球誕生後就遭受到不同大小的小行星撞擊，有些小行星撞擊對地球內部結構構成了重大影響，有些小行星的撞擊坑會遺留在地球表面上，如果我們對那些撞擊坑進行調查，就會發現更多關於史前小行星撞擊的信息。來自阿爾伯塔地理調查局和阿爾伯塔大學的研究人員在阿爾伯塔南部發現了一個古老的環形結構，科學家認為該地區曾經遭受到小行星或者超級隕石撞擊，留下了直徑8公里的撞擊坑！如果撞擊發生在現代，那後果是不堪構想的。
來自加拿大的科學家道格·施密特負責領導這支研究小組，這個環形地質結構是第一個非常有價值的撞擊線索，雖然時間和冰川已經將這個撞擊坑掩埋和侵蝕，但是我們仍然可以看出非常明顯的環形結構。不過，有些科學家認為這個發現不能確定是隕石撞擊，環形帶結構也有可能是其他地質活動所留下的痕跡，我們目前所知道的是這裡的年代大約在7000萬年前，大約有1.5公里厚的沉積物層將其掩埋，因此我們確定其確切的日期可能有些困難。
科學家通過對環形結構的分析，發現撞擊坑深部受到非常嚴重的影響，留下了半圓形的結構，撞擊坑跨度大約在8公里左右，深度在1.6至2.4公里，上面覆蓋著大量的土層。可以想像，當撞擊發生時這裡附近生存的生物將面臨巨大的災難。來自阿爾伯塔大學的研究人員認為這種規模的撞擊會殺死周圍一定距離上的所有生物，從圖中可以看出，環形結構的中央部分非常深，與周圍的等高線形成了鮮明的對比，說明撞擊時產生了強大的衝擊力，即便過了數千萬年也可以在地層中顯現出來。
科學家認為如果撞擊發生在現在，那么位於其西北200公里的卡爾加里會完成被摧毀，位於500公里外的埃德蒙頓全市幾乎沒有一扇窗戶能夠安然無恙，同時撞擊會拋射出大量的塵埃物質，可能對全球產生數十年的影響。該處撞擊坑在2009年被地質學家Paul Glombick發現，進一步的調查可探索地球地震的數據。
