科普 科学家解答小行星若撞火星将有何后果(图)

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http://www.sina.com.cn 2008年01月07日 07:22 新浪科技


小行星与火星可能的相撞路线图
　　新浪科技讯 北京时间1月7日消息，据美国太空网报道，一颗小行星有可能在本月撞击火星，这引起地球上的科学家的极大兴趣，因此他们更进一步地计算了这块太空岩石的运行轨道。

　　这块成为关注焦点的太空岩石是小行星2007 WD5，直径数十米，它的体积跟大约在5万年前在亚利桑那州北部留下陨石坑的天体的个头相似，现在它正以每小时3万英里(4828公里/时)的速度接近火星。目前还不确定这颗小行星是否会撞上火星。研究人员表示，这将是一次不可错过的撞击，所以美国宇航局的“火星探测轨道器” (MRO)和其他飞船已经各就各位，将对撞击过程进行跟踪。美国宇航局的天体物理学资深科学家约翰·鲁米尔说：“我们可通过‘火星探测轨道器’目击、追踪的这次撞击将非常壮观，它将会告诉我们更多隐藏的秘密，有助于我们直接寻找生命或与生命有关的分子。”

　　天文学家通过12月29日到1月2日间对这颗小行星进行观测，将它撞击火星的概率降低到大约3.6%，原来预测的撞击概率是3.9%。根据加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室近地天体项目办公室2日的报告显示，小行星2007 WD5撞击火星的可能性是二十八分之一。但近地天体项目的官员表示，进行更多的观测后，这颗小行星撞击地球的概率有可能减小到零。新墨西哥工学院马格达利纳山的天文台的天文学家通过观测，精确推算了这块太空岩石的运行路线。但是，如果小行星WD5真的撞上火星，一些天文学家想知道它会带来怎么的灾难。美国宇航局的官员表示，可能的撞击区位于赤道附近，但是偏向xxx陨石坑北部，即美国宇航局的“机遇”号火星探测器目前所在的位置。

　　新墨西哥桑迪亚国家实验室的碰撞动力学专家马克·波斯洛表示，火星表面的大气与地球上12英里(20公里)高空的大气相似。一些冲向地球的太空岩石进入我们的大气层后，在压力下发生爆炸。但是它们倾向于在距离地面12英里以内才会爆炸。波斯洛说：“因此这次不会在空中发生爆炸。它要么是完整地撞击火星地面，产生一个陨石坑，要么会破裂成好多块，留下很多陨石坑。”他表示，当撞击产生的尘埃升入火星大气时，科学家还能看到一个尘埃烟柱。陨石坑的直径将达到半英里(0.8公里)，或者跟“机遇”号所在的xxx陨石坑一般大小。

　　波斯洛提出的太空岩石破碎的假设让人们想起彗星P/Shoemaker-Levy 9，1994年，这颗彗星在靠近木星时分裂成20多块，在6天时间里接连不断地猛击这颗气体行星。在地球上、轨道上利用望远镜或借助美国宇航局的“伽利略”探测器都能看到它们撞击木星后留下的痕迹。“伽利略”探测器在这次撞击事件发生期间正前往木星。和前往火星的“伽利略”探测器一样，在撞击期间，美国宇航局的近地天体探测器和它的“高清晰度科学实验成像”照相机也将处于最佳位置。“高清晰度科学实验成像”照相机因为具有拍到直径3英尺(1米)的物体的能力，因此被看成是到目前为止发射到火星进行研究的功率最大的照相机。“高清晰度科学实验成像”项目的首席研究员、图森市亚利桑那大学月球和行星实验室的阿尔弗莱德·麦克埃文说：“如果这颗小行星真的撞向火星，在撞击后的几天时间里，我们将重点观测xxx陨石坑的情况。”(杨孝文)

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小 行 星 ---- 微小而庞大的一群
太阳系中的九大行星,是我们注目的焦点,其实还有一群微小而数目众多的星体常被人所忽略,就是小行星.
小行星的数目很多,已达五,六千颗,有可能再发现新的小行星.大部份小行星位於火星与木星之间,它们也是绕著太阳公转.也有少部份小行星位於地球轨道内,与地球非常接近.
小行星的「小」有多小呢 最大的小行星直径只有1000公里左右,大多数在直径100公里以下,体积愈小,数量愈多,最小的也仅直径几公尺而已,简直无法与九大行星相提并论.
小行星大多数是扁圆形的,有些酷似石质,铁陨石,有些具有彗星彗核的特徵.太阳系形成之初,许多微行星互相碰撞,合并而形成行星,残存剩馀的微行星就组成了小行星.但也有人认为是行星在发展过程中受到猛烈撞击所形成的碎裂所组成的.
小行星虽小,但是直径100公尺的小行星若撞到地球,所产生的能量相当於1000颗的原子弹,真令人不可小觑!有人推测,6500万年前地球上恐龙及许多生物的绝种就是有个直径10公里的小行星撞上了地球所造成的.
所以,有人会忧虑地球是否会再遭到巨大的小行星撞击,而产生不可知的後果呢 科学家估计,直径1公里的小行星撞上地球的机率,100万年有1次可能,100公尺的1000年1次,30公尺的10年1次.地球若受到直径2公里以上的小行星撞击,人类可能就会毁灭,不过,这个机率今後的数百年之间,只有万分之一的可能而已,所以大可放心.

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20049月29日，1颗名为图塔蒂斯的小行星在距离地球150万公里处飞掠而过。这颗最大尺寸为4.5公里的不规则天体，当时飞行时速为35000公里。如果它真的与地球相撞，那么爆炸产生的能量相当于100万吨梯恩梯当量。虽然图塔蒂斯未对地球造成危险，但是由于近地小行星数量较多，撞击地球的概率并不等于零，故而如何阻止天外杀手、有效保卫地球仍是科学家面临的重要课题。

近地小行星的威胁
　　作为太阳系的一类天体，小行星绝大多数运行在火星与木星之间的轨道上，只有不到3%的少数穿越其他大行星轨道绕太阳公转。有些则到达地球附近，就被称为近地小行星。近地小行星中有的轨道与地球轨道交叉，就有可能撞上地球，有的离地球轨道很近，也可能被地球引力捕获而招来麻烦。
　　目前已发现200多颗近地小行星，有几颗离地球很近，如2002年8月19日，1颗直径为0.8公里的2002NY40的小行星与地球擦肩而过时两者的距离不足54.5万公里，仅为地月距离的1.5倍。科学家们认为，尚有更多的近地小行星尚未查清楚。根据计算，直径约1公里的小行星与地球撞击的概率为10万年1次。
　　事实上，地球已多次遭遇小行星的袭击。6500万年前1颗直径约10公里的小行星撞击地球，造成了恐龙的灭绝。最近1次撞击乃是1908年6月30日发生在俄国西伯利亚的通古斯爆炸。

科学家们已在行动
　　1993年4月30日，10多个国家的60位科学家在意大利召开研讨近地小天体撞击地球的会议，并通过了《埃里斯宣言》，提醒人们这种威胁是现实的，应采取防范措施。
　　1995年4月24日至27日在纽约联合国总部召开的国际近地天体会议和同年5月22日至26日在美国加州洛仑兹国家实验室举行的国际首次保卫地球专题讲座会，表明科学家们已将阻止小行星来犯提上议事日程。与会学者共同研讨了小行星和彗星撞击地球的可能性和人类应采取的对策。此后，凡是有能力的国家，都加强了对近地天体的观测。
　　1999年，世界各国制定了衡量来自太空危险的国际标准即托利诺标准。设在巴黎的国际天文学联合会负责对有关警报进行审查，以免发生错误的预报。2000年年中，英国政府领导的一个专家组在一份研究报告中透露，英科学家们正与欧洲伙伴研究如何改变奔向地球的小行星运行轨道的办法。

阻止小行星入侵的举措
　　为使地球免遭天外不速之客来袭的灾变，科学家们借助现代高新技术尤其是航天和核技术成就提出了多种设防方案，其中比较现实的主要有如下3种举措。
　　一是在来袭小行星上安装核火箭发动机将其推出运行轨道。近地小行星都有固定的运行轨道，一旦发现危险对象，可提前算出其撞击地球的时间，事先用运载火箭将核火箭发动机送到它的表面，按选准的方向予以固定。核火箭发动机的特点是可以长期工作，只要核反应物质和工质充足，能够产生持久的推动力，且在小行星上用不着考虑辐射防护和核污染。这样点燃核火箭发动机后，它会推动小行星逐渐地偏离原来的运行轨道，使之与地球相错。当然，一次达不到目的，可以连续地再装置核火箭，以确保小行星远离人类摇篮。
　　二是在入侵小行星上装载太阳帆推动其离开原来运行轨道。太阳帆也是用常规运载火箭运抵对地球确有威胁的小行星上面，然后将其按预定方向加以紧固。太阳帆是利用太阳光的光子碰到帆板后产生的压力即光压的原理来提供推力的。由于每平方米帆面上光压产生的推力很小，故而太阳帆面积要做得足够大。2004年8月9日，日本用火箭在太空旋转飞行的方式，成功打开的两个树脂薄膜太阳帆，分别在太空飞行了2分50秒，证明利用太阳光压能够获得推力并在太空中航行。当然，在向小行星运行太阳帆过程中，太阳帆只能处于折叠状态并盛装在运载火箭顶端的保护罩内，待其到达小行星表面后再展开并加固定。太阳光连续持久地作用在太阳帆上面，其光压产生的推力最终将使小行星改变轨道，与地球失之交臂。
　　三是在进犯小行星近处引起核爆炸使其慢慢改变运行轨道。核装置亦用运载火箭送到小行星附近，当其抵达预定方向的最近距离时，引信装置及时起爆核装药，立即释放出强烈的核辐射、冲击波和光辐射，以其巨大的破坏威力使小行星的表面物质气化。待小行星的设定侧面损失掉一层物质后，重心偏移，它就会逐渐离开原来轨道，一次不能如愿，可以多次发射核弹头，定能确保地球无虞。也有的科学家主张，将一系列的核弹头直接发射到小行星的一侧爆炸，打掉小行星表面的一部分，从而改变其运行轨道，迫使它躲开地球运行。这两种办法，都比用核弹直接迎击小行星将其炸碎节省能量。
　　现代航天技术已能使宇宙飞船围绕小行星运转，成为其人造卫星，并最终降落在它的表面，故而实现上述3种装置的运载已不成问题。阻止天外杀手扑向地球，拒敌于安全距离之外，还有其他多种方案，但从技术上讲都不如这3种措施切实可行。