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    天文科普:這顆網紅小行星真的會毀滅地球嗎?
    來源:科學辟謠
    發布時間:2022-11-23
    瀏覽次數:3826

    版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

    最近,一顆編號2022 AP7的小行星被營銷號注意到了(不要?。?,然后毫無意外地被擼出視頻,安上了“或威脅地球,可能造成大規模滅絕”的抓眼球標題。

    最討厭營銷號和某些媒體用“或”字了,一加這個字,就可以滿嘴跑火車了。

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    圖蟲創意

    好吧,先快速說一下這顆小行星:不會撞,不會撞,不會撞。

    稍微嚴謹一些:至少300年內,它絕無希望靠近我們。一會兒我們說說為什么,這顆小行星還挺好玩的。

    再多說一些:幾百年乃至幾千年之后,它興許才有一點比較渺茫的機會,我們多關心關心那些更有前(sh?。┩荆╭ì)的同學們好不好?

    01

    為什么這顆小行星成了“網紅”?

    每年都能發現那么多小行星,為啥營銷號盯上了它呢?營銷號的思路清奇難猜,不過細細捋一捋,大約有這些理由吧:

    一、2022 AP7是通過暗能量巡天設備發現的,顯得出身高貴離奇一些。其實事情稀松平常:那臺暗能量望遠鏡(DECam)在同口徑的設備里視野最大,所以被拿來做做發現太陽系小天體的副業。而這顆小行星本身跟暗能量沒有半毛錢關系。

    二、它是在調查統計調研軌道能到達金星-地球之間的小天體時發現的。這類小天體有個共同特征,就是往往藏在曙暮光中,一旦發現,就把人驚出一身冷汗。確實,借著太陽的光輝掩蔽偷襲什么的,最嚇人了。2013年襲擊車里雅賓斯克的那顆火流星就是從太陽方向沖過來的,事前無人知曉。

    三、這顆小行星的個頭很大,上了千米量級,假如給它一個機會撞到地球,確實足以造成大規模滅絕。據發現者Scott Sheppard介紹,它的尺寸在已知的近地小行星里應該能排進前百分之五。

    四、這顆小行星的軌道和地球軌道的最近距離是0.047個天文單位(即日地平均距離,簡稱AU),或者更有感覺的說法,是19個地月距離,落在了0.05AU的潛在威脅小行星判定指標以內。

    五、英語的閱讀理解問題。Sheppard的論文原文是:2022 AP7 is likely the largest Potentially Hazardous Asteroid (PHA) discovered in about eight years. (在近8年內的發現中,2022 AP7應該是(塊頭)最大的潛在威脅小行星)這里的“the largest Potentially Hazardous Asteroid”很可能被(故意)理解為“潛在威脅最大的小行星”。

    現在,再說說,為什么業內并不把這顆小行星當回事。

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    圖蟲創意

    02

    這顆小行星真的危險嗎?

    2022 AP7被列為“潛在威脅小行星”,是因為它個頭大,并且和地球軌道的最近距離落到了0.05AU以內。但是軌道近不代表天體近,我們跑到軌道會合點的時候,2022 AP7卻不在那里;等它來到會合點的時候,地球卻又走遠了。它在2022年3月離地球最近時,跟我們相距1.5AU。這就像什么呢?就像京廣線和隴海線在鄭州會合,但是剛從北京發往鄭州的火車一定不會遇到正從鄭州開往蘭州的火車,從蘭州開往鄭州的火車也不會遇到鄭州發往北京的。

    大家可能會說:狡辯嘛!大家各有各的公轉周期,總有一天,地球和2022 AP7會在二者軌道最近點附近會合的。就像剛才說的兩條線路上的火車,只要互相不故意躲著,各自在自己的線路上持續往返,總有在鄭州碰見的時候。

    這話道理不錯,但這顆小行星真的很好玩,它的公轉周期是整整5年,每過5年,它就會和地球回到相同的位置,也就是說,既然今年它來串門錯過了地球,那么5年之后,它還會再次錯過,如此循環不已。

    這種整數倍的軌道關系使它和地球一再互相撲空,非常難以威脅到咱們。試想:如果一個殺手每五天來你家門口晃一次,而你每逢這天都正好在單位過夜,那這個殺手只配去拍“笨賊一籮筐”系列。

    綜上所述,計算表明,這顆小行星在300年內和地球的距離不會短于1AU。其實短于1AU又怎樣呢?一個日地距離,就連光都要走500秒呢!

    那我們為什么說它以后興許還有機會呢?科學嘛,只要概率不是一個結結實實的0,就得說“可能”。只是營銷號說“或”時,想讓你相信是100%,咱們說“或”時,卻想讓大家明白它基本等同0%而已。

    咱們還要首先說明:即使有機會,也不是單單給它的。有那么多能威脅地球的小天體,如果連2022 AP7這種笨賊都有機會,其他的選手就更有機會。

    這種機會就是天體攝動。如果一顆小行星走到較大天體的身邊,受引力影響,它的運行軌道就有可能偏移。如果2022 AP7和地球的公轉周期不再保持精確的5:1,那它穿梭于地球軌道內外時,就有了撞上我們的機會。計算表明,它2107年距離火星是0.16AU,2109年能跑到離木星1.2AU的位置,可能被這些行星攝動,造成軌道偏移。但火星質量很小,木星雖然胖,1.2AU還是太遙遠,所以,這些“傍大佬”改變命運的機會十分渺茫,我們只是單純從數學意義上說“再渺茫也是有”罷了。

    為了防止營銷號斷章取義,我們再次重申:機會不是單單給它的,也不是說它絕對撞不到地球,而是說,在太陽系里有天資更佳的地球殺手。和地球軌道最近距離小于0.0004AU并且沒有整數倍公轉周期的小行星,能數出20多個,2022 AP7真的不算事。

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    總之,2022 AP7是個很搞笑的殺手,簡直懷疑營銷號捧它是想讓大家注意它一下,好好群嘲一番。不說它了,咱們來談談近地小行星防御的一些實際進展吧!

    03

    面對小行星,我們有招嗎?

    小行星防御的話題,過去咱們曾經聊過一些,讀者可以先讀一讀:人類要感謝小行星的“不殺之恩”,但更要能炸飛它們!

    最近,NASA執行了一次近地小行星防御彩排,非常成功。這個項目叫做DART,我們就來說說這次任務的亮點。

    先說說DART這個縮寫,它全稱是Double Asteroid Redirection Test(雙小行星變軌測試),這個名字里面包含兩個關鍵信息。

    第一,這是一個通過撞擊改變小行星軌道使地球躲過襲擊的手段,不是科幻大片里喜歡用的核武器轟擊。

    第二,測試目標是一個雙小行星系統,要撞的是較小的那個。這樣挑選目標的好處有兩個:首先,通過測量撞擊后的雙小行星互繞周期,就可以輕松判斷實驗效果。其次,有大塊頭掌控著整體運行方向,即使實驗效果出乎意料,也不會改變這個小系統的整體運行軌道,以免把原本無害的天體撞成潛在殺手。

    這個雙小行星系統里面,大個子叫Didymos,小家伙叫Dimorphos,我們把它們稱作大D和小D好了。大D質量5億多噸,小D只有大約5百萬噸,規模相當于吉薩大金字塔。

    DART撞擊器呢,最終撞到小D時的質量只有500千克,相當于一頭成年雄性單峰駝。

    我們可以腦補一下駱駝撞擊金字塔的畫面,這種無力感……

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    圖蟲創意

    但是我們知道,速度提上去之后,就是另一個概念。2009年1月15日,全美航空公司1549號航班剛一起飛就撞上了一群加拿大黑雁,兩個發動機直接趴窩,不得不迫降到了哈德遜河。

    DART迎頭撞擊小D時的速度高達每秒6600米,攜帶了110億焦耳的動能,這畫面就非常宏大了。小D繞大D旋轉原本需要11小時55分鐘,被迎頭撞擊之后,速度降低了,軌道隨之降低,公轉周期縮短了32分鐘。NASA的預期是:能縮短73秒就算實驗成功,所以這次撞擊可稱大獲全勝。

    順便提前辟個謠,因為已經看到了苗頭:有人把73秒的實驗成功判定門檻理解為設計目標,從而把32分鐘的實際結果錯誤地解讀為“撞擊結果誤差很大,使得人類對小行星防御更沒把握”,這種解讀是不對的,這種解讀是不對的,這種解讀是不對的(重要的事情說三遍)。

    咱們的國家航天局也在籌劃一次主動撞擊,大約2025年或2026年實施。咱們挑的目標是誰?實驗效果會怎樣?讓我們拭目以待!

    作者 | 曲炯 科普作家 作品發表于國家博物館、國家航天局等

    審核 | 劉茜 北京天文館研究員 科普影片編導和科普作家

    本文由“科學辟謠平臺”(ID:Science_Facts)出品,轉載請注明出處。



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