{{Multiple image
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| caption1 = 由NASA的DSN雷達天線拍攝的近地小行星
| image2 = The VLT images the very faint Near-Earth Object 2009 FD.jpg
| caption2 = 甚大望遠鏡(VLT)觀測到的黯淡近地小行星
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| caption3 = NASA的深度撞擊號太空船拜訪的103P/哈特雷二號彗星
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截至2018年11月25日,以已知的19,229個近地天體繪製的餅狀圖。自1980年以來,因為人們對這一潛在危險有了更多的認識,近地天體越來越引起人們的關注。直徑為的小行星可對在地環境和人類造成重大損害。更大的小行星穿過大氣層到達地球表面,如果它們撞擊到地面,就會形成隕石坑;如果它們撞擊海洋,就會形成海嘯。通過偏轉來避免小行星撞擊在原則上是可能的,目前正在研究可行方法。美國國會最初授權美國國家航空暨太空總署(NASA)對所有可能造成災難,直徑在1公里以上的近地天體都要造冊監看,計畫在2011年已經完成之前完成,包括較小但有可能造成大規模(儘管不是全球性)的小天體。
許多近地天體具有類似地球的軌道,很容易成為太空船的目標,但近地天體因為質量低,表面重力也都很低。因此,近地天體現時不一定很靠近地球,但它們有可能相對於接近地球。這個術語有時也會靈活的使用,例如用於繞地球軌道的物體或準衛星,而它們與地球的軌道關係更為複雜。
當一顆近地天體被探測到,與所有的太陽系小天體一樣,它的位置和亮度會提交給國際天文學聯合會(IAU)小行星中心(MPC)進行編目。小行星中心會建立和保存已確認的近地天體和潛在威脅天體的獨立清單。一些近地天體的軌道與地球的軌道相交,因此會造成碰撞的危機。如果這些天體的估計直徑超過140米,就會被視為潛在威脅天體(PHOs)。小行星中心為潛在威脅天體中的小行星建立和保留了一份單獨的清單。近地天體也由美國國家暨航空太空總署(NASA)和噴射推進實驗室(JPL)下的兩個獨立機構編目:和近地天體研究中心(Center for Near Earth Object Studies,CNEOS)和太陽系動力組(Solar System Dynamics Group)。NASA的近地天體目錄還包括小行星和彗星接近的距離(以月球距離,LD表示)。
人類認識近地天體的歷史
人類最早觀測到的近地天體是彗星。早在1577年,第谷·布拉赫試圖通過視差量測彗星的距離,而他獲得該彗星與地球距離比地月距離更遠,它們在地球之外的性質才被確認;1705年愛德蒙·哈雷發表了它對一些彗星的軌道計算,認為一些彗星有週期回歸的性質,第一顆被確認的就是現在所謂的哈雷彗星 。1758年至1759年哈雷彗星的出現是預測的第一次彗星回歸。據說1770年的是第一顆被發現的近地天體。
第一顆被發現的近地小行星是1898年發現的愛神星。 主要是因為對這顆小行星軌道精確的量測,有助於確定當時還未能完全確知的地球與太陽距離,因此對愛神星進行了多次廣泛的觀測活動。
在1937年,發現小行星69230以兩倍於月球距離掠過地球。這顆小行星被認為對地球是一個威脅,然而它在被發現之後不久就追丟了;因此,當時尚不清楚它的軌道是否和地球碰撞。在這一次的接近,伊卡洛斯成為第一顆使用雷達觀測的小行星。這次的測量是由海斯塔克天文台 和共同執行。 伊卡洛斯是在1949年發現的,在這次接近的幾年前就已經預測了這次的接近,而在危言聳聽的新聞報導下,這次接近獲得公眾極大的關注。媒體廣泛的報導伊卡洛斯計畫,因而並激發了1979年的災難電影的靈感。這部電影中,美國和蘇聯聯手炸毀了一顆被彗星撞擊,轉而朝向地球撞擊的小行星碎片。
在1989年3月23日,直徑的阿波羅小型行星(4581) Asclepius(1989 FC),以的距離錯過地球。如果這顆小行星撞擊地球,它將造成有史以來最大的爆炸:相當於200億TNT當量。因為它是在最接近的接近之後才被發現的,因而它引起了廣泛的關注。
在1998年3月,對最近發現的小行星的早期軌道計算表明,2028年有可能接近地球至,小於月球軌道與地球的距離,並且有極低的可能性直接撞擊地球。但這個誤差的幅度頗大,追溯到之前的觀測弧重新計算之後,2028年接近的距離修正為,並且不會撞擊地球。當時,關於潛在撞擊的不準確報導引起了媒體風暴。
[[File:Asteroids-KnownNearEarthObjects-Animation-UpTo20180101.gif|thumb|center|600px|截至2018年1月已知的近地天體
[https://www.youtube.com/watch?v=vfvo-Ujb_qk 錄影帶(0:55; 錄製於2018年7月23日)] ]]
風險
是曾在2004年9月以4倍月球距離掠過地球的潜在威脅天體,現時推算它與地球最接近的距離可以小到2.5月球距離。]]
從20世紀90年代開始,對尋找到的近地天體已經通過科學的概念,建立起評估風險的框架。在這個框架中,從人類社會的文化和科技兩方面來評估任何一個近地天體造成的風險。縱觀歷史,人類基於宗教、哲學或科學觀點以及人類應對此類風險的科技或經濟能力,將近地天體與不斷變化的風險聯系在一起。因此,近地天體被視為自然災害或戰爭的;在一個不變的宇宙中無害的景觀;改變時代的災難源頭;還有最後一個,可能導致隕石坑形成的撞擊,甚至可能導致人類和地球上其它生命的滅絕。人類對近地小行星的科學觀察,在短短的時間內在感知認識經歷了起伏變化,從近地小行星作為人類社會良性迷戀的對象,成為人類感知具有高風險的殺手級天體。自20世紀80年代以來,科學家們已經認識到撞擊的威脅,撞擊產生的隕石坑比撞擊物體大得多,並對更廣闊的區域產生間接影響;之前有一種理論認為,6500萬年前的白堊紀-古近紀滅絕事件(恐龍滅絕)是由大型小行星撞擊引起的,已經得到證實。
1994年7月,在觀測到舒梅克-李維九號彗星的碎片撞擊木星後,廣大公眾對撞擊風險的認識有所提高。
風險尺度
近地天體撞擊威脅的科學分類有兩種方案:
*簡單的杜林危險指數,根據撞擊能量和概率的影響,使用0到10的整數對未來100年的風險影響進行評級;
- 比較複雜的巴勒莫撞擊危險指數,該等級可為任何正或負的實數;這些評級的背景取決於撞擊頻率、撞擊概率和可能撞擊的時間——與巴勒莫指數所依據的論文同在2002年發表——發現了具有不同常數的幂律:
:f_B = 0.00737 E^{-0.9} \;
對於給定的"E",這個公式給出了相當低的比率。例如,它給出1000萬噸級或以上(如通古斯大爆炸)的火流星比率為為千年1次,而不是巴勒莫公式中的210年1次。然而,作者給出了一個相當大的不確定性(對於1000萬噸,每400到1800年一次),部分原因是確定他們確定使用的大氣撞擊能量時,存在不確定性。
高評級風險
NASA維護一個自動化系統,用於評估未來100年內已知近地天體的威脅,該系統生成不斷更新的哨兵風險表
。
在2002年3月,成為第一顆在杜林危險指數上暫時獲得正面評級的小行星:2049年撞擊的幾率約為9300分之一。新增的觀測結果將估計的撞擊風險降低到零,這顆小行星於2002年4月從哨兵風險表中删除。現在已知,在未來兩個世紀中,小行星將在2080年8月31日以(近地點)的安全距離掠過地球。
小行星(29075) 1950 DA在1950年被發現後失踪,因為僅有17天的觀測而不足以確定它的軌道;它於2000年12月31日被重新發現。它的直徑約為一公里(0.6英里)。在2001年的近距離接近中,它也被雷達觀測到,從而可以進行更精確的軌道計算。雖然這顆小行星至少在800年內不會撞擊,因此沒有杜林危險指數,但因為它是第一顆巴勒莫撞擊危險指數大於零的天體,仍在2002年4月被列入哨兵風險表。當時計算的撞擊概率最多是三百分之一,巴勒莫撞擊危險指數為+0.17,只比所有類似大小天體在2880年前的撞擊背景風險高50%。2012年,利用雷達觀測進一步减少了軌道計算中的不確定性,從而降低了撞擊的幾率。考慮到2015年之前的所有雷達和光學觀測,撞擊概率評估僅為1/8300。再進一步的觀測使預測變得越來越精確之後,2006年5月杜林危險指數評級降至1,2006年10月再降至0,這顆小行星於2008年2月完全從哨兵風險表中删除。
將威脅降到最低的專案
歷史上的撞擊事件
普遍被接受的阿爾瓦雷斯假說,解釋白堊紀-第三紀滅絕事件是大型天體的撞擊事件的結果,提高了穿越地球軌道的其它天體和與地球碰撞可能性的認知。
1979年船帆座事件
在1979年9月22日,在南大西洋和印度洋交界處附近記錄道一次可能是低能量的核子試爆事件,但起初被認為可能是外星物體撞擊的事件。此一事件稱為船帆座事件,是由美國為監測核子試爆而設置在軌道上的船帆座衛星記錄到的。這次警報導致多個組織進行了數年的調查,但最終還是不能確定爆炸是來自核武,或是非核武。
2002年東地中海事件
在2002年6月6日,一顆估計直徑10米的小天體撞擊了地球。這次撞擊發生在地中海,介於希臘和利比亞之間,大約在東經21°北緯34°處的半空中發生爆炸。釋放的能量估計在26,000噸黃色炸藥,相當於一個小型的核子武器。
2008年蘇丹事件
在2008年10月6日,科學家計算出一顆近地小行星,,將在10月7日0246UTC (當地時間5:46) ,發現後不久撞擊地球。這顆小行星如預期的抵達,這是第一次準確的預測到小行星撞擊地球。之後,在地球表面上尋獲數百顆的隕石碎片。因為此一事件發生在人煙稀少的地區,到目前為止,沒有任何已經提出的報告提到它所造成的影響。
2009年印度尼西亞事件
在2009年10月8日,一顆巨大的火球出現在印尼的波尼附近天空中。這個天體被認為是一顆直徑10米的小行星,估計這顆火球釋放出的能量為5萬噸黃色炸藥,或是2倍於廣島原子彈。沒有人員傷亡的報導。
2013年俄羅斯流星事件
在2013年2月15日,當流星體在俄羅斯的车里雅宾斯克上空爆炸後,造成了當地1,491人受傷。當地日出之際有著揮之不去越來越明亮的條紋出現,幾秒鐘之後,該物體達到最大強度,巨大的震波爆炸使得玻璃碎裂,並遮蓋過汽車防盜器的警報聲,隨後還伴隨著幾次小爆炸。
被遗漏的NEO
2004年3月18日,人们记录了一颗与近距离飞跃过地球的近地天体:小行星2004 FH,其直径大约30米(100英尺),从地球上方大约43000千米(26500英里)处飞过(约地月距离的十分之一)。从发现到接近地球最近距离时间短促,小行星2004 FH体积不是很大,天文学家在其飞跃3天前才发现了它。一个NEO可能带来全球灾难可能性的理论现在更让人信服了。
就在两周後的2004年3月31日,2004 FU162打破了2004 FH接近地球距离的记录,2004 FU162在地球上方仅6500千米(4000英里)處飞跃而过(约等於一個地球半徑)。其仅在飞跃前数小时被观测到——虽然2004 FU162大小小于10米(33英尺)。人们认为其如果撞击地球很可能会在大气层中就无害的分解。
大小小于这两颗的天体(有时是武断的)就被分类为流星体而非小行星了。
相關條目
- Asteroid capture
- 小行星日
- Asteroid impact prediction
- Asteroid Redirect Mission
- 聲稱的地球衛星
- 掠地火球
*
- 越地小行星
- 地球撞擊坑列表
- 近地天體照相機
- 避免小行星撞擊
- NEODyS:近地天體動態網站
- Orbit@home
- 近地小行星
- 太空碎片
- 火流星
- 潛在威脅小行星
参考资料
外部链接
- 喷气推进实验室近地小行星项目:
** [http://neo.jpl.nasa.gov 喷气推进实验室NEO网站]
** [http://neo.jpl.nasa.gov/neo/number.html NEO数量更新]
** [http://neo.jpl.nasa.gov/risk/ 已知100年内具威胁的NEO]
** [http://neo.jpl.nasa.gov/1950da/ 特例: 小行星1950 DA]
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