警告:8年后小行星可能撞地球!当然,这只是一场演习

本文来自微信公众号: 果壳(ID:Guokr42) ,作者: 鸑鷟鹓鶵,编辑:Steed。头图来自东方IC

朋友,你关注偶像抽烟吗?你关心股价暴跌吗?

今天,让我们把视野扩大,看向那神秘的太空来客。

夜空中划过一颗流星

太空中的星星大多离我们很远,但也有一些擦肩而过、划破天空的过客——有转瞬即逝的流星,有绚烂的大彗星,如果你运气足够孬的话,你或许还能看到天上有火爆的物体朝你飞来。

最著名的那一次,见证者主要是一群恐龙。

小行星撞击地球的事件十分罕见,不过一旦遇到,就有可能招致巨大灾难。为了防患于未然,世界多个机构常年监测近地小天体的运行情况,并对这些天体的近地时间和距离做出详细而准确的预测。

比如上面这份列表,就是在2019年5月和6月内,将要掠过地球上空的总共38颗已知天体,其中距离最近的两颗,只有不到地月间距的一半。表格中的距离单位,LD是地月平均距离,au则是日地平均距离。

可是,光预测小行星可不够啊,万一真有砸过来的呢?

2019年4月29日至5月3日,两年一度的国际行星防御会议在美国召开,着重讨论抵御小行星撞击地球的合适方案。无独有偶,就在这次会议召开前不久,天文学家“发现”了一颗对地球有潜在威胁的小行星。

小行星2019PDC的轨道 | NASA & 作者标注

这颗小行星临时编号2019 PDC,是在今年3月26日被天文学家“发现”的。就在“发现”之后的第二天,多个小行星轨道模拟系统得出了一个惊人的结论——这是一颗潜在的“地球杀手”。

“地球杀手”即将来袭

在未来的多个时间内,2019 PDC可能与地球相撞。其中,最近的一次是在8年后,也就是2027年4月29日。

小行星2019PDC在2027年4月29日的轨迹 | NASA

根据最初的计算,这颗小行星有1/50000的概率与地球相撞。随着观测数据的逐渐累积,天文学家对这颗小行星的轨道也测算得越来越精确。然而,它与地球相撞的概率不仅没有因此而排除,反而逆势上扬。

到了会议期间,这颗小行星撞击地球的概率已经上升到了1/100!根据计算,地球上有可能被撞击的地带,从太平洋的夏威夷,一直延伸到非洲东部的马达加斯加附近,更是直接横穿了本次会议的东道主——美国本土境内,从洛杉矶直接到纽约,中途不忘路过芝加哥,覆盖美国最大的三座城市。

小行星2019PDC预计飞掠和撞击的区域 | NASA & 作者标注

在这条撞击带上,最有可能的撞击地点位于美国西部城市丹佛附近。而在在丹佛西南大约1000公里处,就坐落着人类确认的第一个陨石坑——巴林杰陨石坑。

巴林杰陨石坑 | Wikipedia

这个宽1.2公里、深170米的巨型陨石坑,是由一颗大约40米宽的小行星在大约50000年前撞击地球而成的。当时的撞击威力,相当于150颗广岛原子弹同时爆炸。

相比之下,小行星2019PDC的预估大小在140~250米之间,相当于大约34亿吨TNT当量的炸药,同样换算成广岛原子弹的话,足有2.27万颗!

尽管这样的撞击不会造成全球性危机,但对于邻近区域却是巨大的灾难。丹佛将会被彻底摧毁,除此之外,附近的核设施还可能引发二次灾害。

小行星2019PDC的三维轨道示意图 | NASA

为了准确预测小行星的轨道,天文学家需要更长时间的跟踪观测后。小行星2019PDC是否真的会撞向地球,预计要到2020年,才能得出最终结论。

面对撞击的可能性,地球人肯定不会坐以待毙,更不可能干等到2020年的最终结论。

知己知彼,百战不殆

为了避免小行星撞击地球,我们首先需要去了解这是一颗什么样的小行星。

地面观测目前只能测定小行星的轨道,人们尚不清楚这颗小行星的结构。这是一整块固体岩石?还是松散的碎石堆?抑或是一大块铁镍合金?

人类近距离探测过的一些小行星和彗星,性质各不相同 | NASA & ESA

因此,在对抗这颗小行星之前,我们需要充分了解这颗小行星。于是,在实施合理的解决方案之前,人们需要派出探测器造访这颗潜在的威胁。

不过,这群探测器对于小行星来说,绝对来者不善,它们不仅仅是来了解这颗小行星的,更重要的使命是对小行星发动“暴击”技能。

目前对抗小行星撞击地球的主流方法非常粗暴,却不简单。主要方式有两种:动能武器或核武器。

共同点是两者的目的,都是让小行星偏离预定轨道,从而与地球擦肩而过。

而不同的地方在于,动能武器主要靠的是自己撞击产生的能量,而核武器则是利用核爆炸产生的巨大能量。

撞击小行星模拟画面 | ESA

距离2019PDC可能撞击地球,只有8年的准备时间。在这8年间,每1~2年才有一次发射窗口,航天器飞抵小行星需要1~2年,而撞击器撞击至少需要提前2~3年 (2024年) 撞上小行星。

留给地球人的时间已经不多了

除了直接撞击,在倒数第二天,与会成员还仔细讨论了另一种情况。假设人类来得及主动出击抵御那颗小行星,但小行星被撞击破碎之后,仍有50~80米大小的碎片砸向地球,该怎么办。

如果这种情况真的发生了,那就必须追加一艘撞击航天器了。根据目前的估计,最有可能的撞击点位于美国东海岸之外的大西洋中。

如果我们看一眼撞击带和美国东海岸的交汇处,就会发现,那里是纽约!

一块60米宽的小行星碎片可能会落向纽约 | ESA

与会最后一天,大家就着上一个议题放飞自我——如果纽约要被小行星 (碎片) 撞击,会是什么后果?

更加疯狂的是,与会人员给出的假设条件是:一颗60米大小的小行星碎片,还有10天就要撞纽约了,我们将如何交待?妥妥的末日演习。

撞击地点花落纽约市中心的中央公园。

大家热情地脑补了纽约被摧毁后的影响,甚至包括对互联网、博物馆以及化工、核能产业的影响和措施。

模拟纽约受到小行星撞击后的爆炸波及范围 | ESA

据估计,冲击波波及的范围有712平方公里,超过了上海市的面积,而核心无法幸存的区域也有83平方公里,大约相当于北京二环的面积。

这里将有30座互联网交换点、708座数据中心、74家化工设施会被波及,纽约所有的博物馆、图书馆、军事设施都需要撤离。

最近的印第安点核电站距离纽约市中心只有66公里远,需要严阵以待。

而最重要和最棘手的,是超过1000万人需要撤离和安置。

上一次真实的小行星撞地球,发生在2013年的俄罗斯车里雅宾斯克

好在,地球人暂时还不用担心,因为本次会议所讨论的小行星2019PDC,完全是虚构的。科学家只是借用这颗虚构小行星撞击地球的案例,对小行星撞击的影响和防御方式进行详细的讨论。也正因为如此,我们可以看到,会议议题一天比一天夸张。

这种假设的演练可以直接用于未来超大型城市的小行星防御工作,无论是发现、监测、主动撞击变轨还是被动的疏散,人类如果想要长期生活在地球上,就必须要考虑这些极小概率的事件。

尽管这次会议针对的只是一颗假想敌,但实际的撞击计划是真实存在的。

DART探测器释放撞击器撞击Didymos小行星系统的模拟图 | ESA

NASA的小行星双星系统撞击探测器 (DART) 正在紧锣密鼓地建造中。

这次测试的目标是一颗对地球没有威胁的小行星,并且是一对小行星双星。

之所以选择小行星双星,原因在于太空实在是太空旷了。两颗小行星中较小的一颗作为撞击的目标,而较大的那颗则用来当做参照系,方便天文学家观测撞击前后的轨道变化。

预计于2022年,DART将进行人类首次小行星双星撞击测试,除了获取更多有关小行星防御的经验之外,撞击之后的人造撞击坑和溅射物,有利于人们了解小行星的内部构造。

欧洲空间局ESA也会在一旁凑热闹,他们不会去撞小行星,却会派出一艘探测器AIM,去强势围观这次撞击。毕竟,这也是一次了解小行星内部结构千载难逢的机遇。

模拟小行星撞地球的网站截图,网址: https://www.purdue.edu/impactearth

最后,如果你想跟那些科学家一样,亲手模拟一颗小行星撞击地球看看效果的话,美国普渡大学的科学家制作的一个网站可以满足你的破坏欲。

只需要设置几个简单参数,比如小行星的大小、密度和速度,点击模拟,网站就会科学地计算出这次撞击的后果。

还等什么,快来轰炸地球吧!(咦,好像哪里不太对……

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