剛剛,，一顆“潛在威脅小行星”，于9月2日凌晨同地球擦肩而過(guò)——它距地球的最近距離不過(guò)地月距離的三分之一,。

小行星飛掠地球的軌道示意圖,。 來(lái)源：NASA噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室小天體數(shù)據(jù)庫(kù)

這顆小行星編號(hào)為2011ES4，直徑在22至49米之間,，約普通樓房大小,。

NASA數(shù)據(jù)顯示，2011ES4飛掠地球的速度約每秒8.16公里,，最近距離12.13萬(wàn)公里,，略小于地月距離（38萬(wàn)公里）的三分之一。

未來(lái),，2031年9月2日,、2035年9月2日,、2036年9月2日、2039年9月2日,、2042年9月2日,、2045年9月2日、2051年9月2日……它還會(huì)接近地球,。但是,，NASA的監(jiān)控也顯示，尚無(wú)該小行星未來(lái)與地球碰撞的可能性,。

疑問(wèn)一：什么是“潛在威脅小行星”,？

2011ES4屬于“潛在威脅小行星”（PHA）。所謂“潛在威脅小行星”,，一般指直徑不小于100米至150米,，與地球交會(huì)時(shí)最小距離小于0.05個(gè)天文單位（約750萬(wàn)千米）的小行星。

根據(jù)NASA統(tǒng)計(jì),，截至2020年8月28日,，人類已觀測(cè)到2112顆PHA，其中157顆“較大”（直徑大于1公里）,。值得一提的是,，這一數(shù)字近幾年增長(zhǎng)很快，在2008年10月初,，NASA的PHA名單上還只有982顆,。

近地天體發(fā)現(xiàn)數(shù)量示意圖。 圖：NASA近地天體研究中心

“國(guó)際上,，基本上從1997年前后,，大家越來(lái)越意識(shí)到小行星的重要性，特別是近地小行星對(duì)我們可能的威脅,?！北本┨煳酿^名譽(yù)館長(zhǎng)朱進(jìn)告訴南方+記者，“但在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),，PHA列表內(nèi)的小行星基本沒(méi)有與地球發(fā)生撞擊的可能,。”

國(guó)內(nèi)首個(gè)NEAT小行星發(fā)現(xiàn)者,、馬里蘭大學(xué)研究員葉泉志告訴南方+記者,，目前幾乎所有的近地小行星發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視計(jì)劃都由NASA資助，并發(fā)現(xiàn)了已知近地小行星中的98%,。

值得一提的是,，發(fā)現(xiàn)小行星的工作不乏業(yè)余愛(ài)好者的身影,。如葉泉志在成為專業(yè)研究人員之前,，就以天文愛(ài)好者身份參與小行星發(fā)現(xiàn)工作,。其在高中時(shí)，即參與NASA的NEAT（Near-Earth Asteroid Tracking,，近地天體追蹤）項(xiàng)目,，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)NEAT小行星發(fā)現(xiàn)者；之后其與臺(tái)灣省天文學(xué)家在2006年至2008年執(zhí)行的“鹿林巡天”項(xiàng)目,，發(fā)現(xiàn)了1顆近地小行星,。

朱進(jìn)表示，在對(duì)小行星的觀測(cè)和發(fā)現(xiàn)上,，早期天文愛(ài)好者的貢獻(xiàn)非常大,，不過(guò)隨著現(xiàn)在大型巡天項(xiàng)目的應(yīng)用，對(duì)普通愛(ài)好者來(lái)說(shuō),，發(fā)現(xiàn)小行星其實(shí)是越來(lái)越難了,。

已發(fā)現(xiàn)的“潛在威脅小行星”（PHA）軌道模擬圖。（ 圖：NASA噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室）

疑問(wèn)二：會(huì)有未被發(fā)現(xiàn)的小行星威脅人類安全嗎,？

衡量近地天體撞擊地球危險(xiǎn)的指標(biāo)有都靈指數(shù)和巴勒莫危險(xiǎn)指數(shù),。以較簡(jiǎn)單的都靈指數(shù)為例，其使用0到10這10個(gè)整數(shù)數(shù)字代表危險(xiǎn)程度,，“0”代表其撞擊地球的機(jī)會(huì)微乎其微可以視作為零,，又或是在撞擊地球前會(huì)在大氣層摩擦燃燒殆盡；而“10”則代表該物體撞擊地球的機(jī)會(huì)十分大,，并足以造成全球性大災(zāi)難,。

至今，只有小行星99942在2004年的都靈指數(shù)達(dá)到“4”,，意為“需要天文學(xué)家注意,，現(xiàn)行計(jì)算顯示會(huì)有1%或以上的可能性造成區(qū)域性的沖撞損毀，在絕大多數(shù)情況下,，進(jìn)一步的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)會(huì)將危險(xiǎn)指數(shù)再評(píng)為零級(jí)”,。不過(guò)很快進(jìn)一步的觀測(cè)證實(shí)其威脅不存在，等級(jí)回到“0”級(jí),。

美國(guó)空間科學(xué)研究所天文學(xué)家阿蘭·哈里斯（Alan W.Harris）曾經(jīng)估算了近地小行星的數(shù)量,，他研究認(rèn)為，直徑大于1000米的近地小行星可能有970顆到1100顆,，截至2014年8月,，有90％已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，但隨著小行星尺寸降低,，其數(shù)量也大幅增加,，未被發(fā)現(xiàn)的也更多。

葉泉志告訴記者：“直徑超過(guò)1000米的小行星一旦撞擊地球,，會(huì)造成全球范圍的毀滅性災(zāi)難,。但是100米級(jí)別的小行星也可以對(duì)人類文明造成毀滅性打擊,，而我們目前對(duì)百米級(jí)小行星的了解還不到10%?！?/span>

2013年2月15日,，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克遭流星襲擊，致千余人受傷,。分析其軌跡,，科學(xué)家認(rèn)為，其可能是一顆阿波羅型小行星（平均軌道半徑接近一個(gè)天文單位,，而遠(yuǎn)日點(diǎn)大于地球的近日點(diǎn),，它們經(jīng)常位于地球軌道內(nèi)），但由于其來(lái)自太陽(yáng)方向,，其在進(jìn)入大氣層之前并未被人類觀測(cè)到,。NASA估算，在進(jìn)入地球大氣層之前,，這顆小行星尺寸為17米,，其質(zhì)量為1萬(wàn)噸，爆炸釋放能量約等于50萬(wàn)噸TNT炸藥爆炸,。此外,，在2004年3月18日，直徑大約30米的小行星2004FH,，從地球上方大約4.3萬(wàn)千米處飛過(guò),，天文學(xué)家在其飛掠地球前3天才捕捉到其身影。

疑問(wèn)三：如果發(fā)現(xiàn)一顆較大的小行星即將撞擊地球,，怎么辦,？

阿蘭·哈里斯根據(jù)現(xiàn)有近地小行星發(fā)現(xiàn)數(shù)量及預(yù)估情況，建立模型計(jì)算了小行星大小與碰撞風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系,。他認(rèn)為,，直徑50米級(jí)的撞擊，發(fā)生間隔時(shí)間為2000年一遇,；140米級(jí)的,，3萬(wàn)年一遇；300米級(jí)的,，10萬(wàn)年一遇,；10千米級(jí)的，一億年一遇,。

1967年,，麻省理工學(xué)院桑多夫（Paul Sandorff）教授在課堂上提出了一個(gè)設(shè)計(jì)：假設(shè)小行星“伊卡洛斯”將于18個(gè)月后撞擊地球，要如何防止災(zāi)難發(fā)生？

最終,，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)了使用當(dāng)時(shí)正在研制中的推力最強(qiáng)的土星5號(hào)火箭運(yùn)載1億噸當(dāng)量核彈,，使小行星偏離軌道或者炸開(kāi)。當(dāng)然這只是紙上談兵,，在2010年,，美國(guó)科學(xué)院曾有報(bào)告認(rèn)為,，用核爆炸阻止小行星撞向地球,，具體辦法可能還需要幾十年研究。

除此之外,，科學(xué)家還設(shè)想過(guò)用長(zhǎng)期作用力來(lái)緩慢改變小行星軌道,，包括太空拖船、引力拖車,、用挖掘機(jī)使小行星拋出質(zhì)量,、用強(qiáng)激光照射改變小行星表面蒸發(fā)量、用表面噴漆等手段改變光壓力等,。

另外,，還有用航天器動(dòng)能撞擊的方法改變小行星軌道等。

葉泉志表示,，對(duì)小行星的在軌打擊,、摧毀的任務(wù)基本停留在概念和“好萊塢大片”的階段。他指出,，若發(fā)現(xiàn)有小行星沖著地球而來(lái),，NASA有通報(bào)機(jī)制，但基本停留在通報(bào)以及災(zāi)后援助的層面上,。

朱進(jìn)也說(shuō),，科學(xué)家們是有過(guò)一些概念性設(shè)想，但其實(shí)離實(shí)際的應(yīng)用還差很遠(yuǎn),。

“也是因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有實(shí)際威脅的小行星,。”朱進(jìn)介紹,，首次準(zhǔn)確預(yù)報(bào)小行星撞擊地球是在2008年10月6日,，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)小行星2008TC3將在19小時(shí)后撞擊地球，并發(fā)出預(yù)報(bào),。結(jié)果這顆小行星如預(yù)期撞擊無(wú)人居住的蘇丹努比亞沙漠,。不過(guò)這顆小行星尺寸不大，直徑僅4米左右,，現(xiàn)在其一部分殘骸在北京天文館展出,。

值得注意的是，當(dāng)一顆小行星接近行星或衛(wèi)星時(shí),，它將受到引力攝動(dòng),，從而可能變更軌道,，從先前不具威脅的小行星變?yōu)闈撛谕{小行星。特別是近地小行星,，其接近水星,、金星、地球和火星的機(jī)會(huì)很多,，因而即使是那些軌道確定的小行星,，仍存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

【記者】王詩(shī)堃

【統(tǒng)籌/策劃】張志超

【作者】 王詩(shī)堃,；張志超

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