地球大冲撞
主演：柯克·埃斯沃多,戴安·法尔,查德·克罗彻克,杰西卡·帕克·肯尼迪,亚当·格雷顿·里德,安德鲁·爱尔莱,大卫·刘易斯,霍莉·唐娜,胡安·雷丁格尔,菲利普·米
简介：" 几天前的一条热搜让很多人彻底慌了。 新闻里说，2022年5月6日，将有一颗名为2009jf1的小行星撞击地球，不过这可不是普通的小行星。 " 据称，这颗叫2009 jf1的小行星约130米，近似吉萨金字塔大小，一旦撞击地球，其所释放的碰撞威力相当于15颗广岛原子弹。 但据nasa近地天体研究中心数据显示，2009 jf1小行星并不是网上所传的130米，其直径只有13米，质量约2800吨，碰撞威力约23万吨tnt。 而且按照都灵指数分类，这颗2009 jf1小行星是0等级，撞击向地球的概率只有0.026 %，尚不能对地球形成实质威胁。 所以，2022年2009 jf1小行星撞上地球的概率并不大。 其实，“小行星撞击地球”事件发生的并不少，比如前段时间的“2019ok”小行星撞地球风波。 那是2019年7月25日，看起来对于地球来说不过是平凡的一天。 当天，新首相约翰逊上任进入到第二天，英国正准备在3个月内硬脱欧； 中国票房已破47亿的动画片《哪吒》上映； 地球上的人们在为自己的生活各自奔忙…… 没有人想到，彼时地球正与一场“灭顶之灾”擦肩而过。 文 | 黄俊峰 刘书煊（实习生） 本文为瞭望智库原创文章，如需转载请在文前注明来源瞭望智库（zhczyj）及作者信息，否则将严格追究法律责任。 格林威治时间（gmt）7月25日凌晨1点22分（北京时间9点22分），一颗名为“2019ok”的小行星以大约8.7万千米每小时的速度掠过地球，最终以0.00048个天文单位（一个“天文单位”即地球和太阳之间的距离）的距离“擦”过地球，距地球最近时距离只有71806千米。 什么概念？离地球最近的天体月球距离也有38.4万千米，而7万千米甚至不到地月距离的五分之一，这在太空中就像“子弹穿过衣袖而不擦伤手臂”。 当太阳系天体都有条不紊地按照自己的轨道运行时，这位不速之客在各大行星之间横冲直撞，如果它再晚到与地球轨道的交汇点几个小时，就会撞上地球。 "（图为小行星2019ok的运行状况，图中蓝色为地球运行轨道） 就在这颗小行星飞掠地球前几个小时，天文学家们才发现了这个近在咫尺的威胁。多年来，全世界各家小行星监测机构一直在主动追踪近地小行星的行进路线，对它们的轨道有着很好的了解。而“2019ok”的突然出现让全球的天文学家一时间都慌了阵脚。 澳大利亚皇家学会首席天文学家艾伦·达菲的办公室铃声大作，各国天文协会的电话如潮水般涌来，惊慌地互相询问这颗从未被大家追踪过的小行星的来龙去脉。 科学家们慌张的理由在于，这颗小行星一旦撞击地面，破坏力惊人，直接摧毁的土地面积相当于两个北京市区，而全世界各国对此毫无预警和解决办法。令人既感到庆幸又后怕的是，数千万人最终就在不知不觉中与死神擦肩而过。 "（图为“2019ok”与地球“擦肩而过”的过程） 那么，这些“宇宙杀手”究竟从哪里来？它们为什么有着惊人的破坏力？人类面对其威胁真的束手无策吗？ 1 危险而“狡猾”的“宇宙杀手” 听起来有点匪夷所思，但小行星与地球发生“亲密接触”其实是十分常见的事。 据估计，每年落到地球上的由小行星生成的陨石有几十万到几百万吨。照“理”说，这个量级，地球应该像“隔壁”月球一样“满目疮痍”——布满了陨石坑才对。但为什么地球实际受到小行星的伤害要小得多呢？ "（图为“嫦娥”探测器做的全月面立体图，用高科技复原了月球上的陨石坑貌） 因为地球有个“保护神”——大气层。虽然地球遭遇的小行星撞击其实不少，但因大气层的存在，小行星想真正“攻击”地表却需要“过五关斩六将”。 首先，小行星进入大气层的角度很重要。直撞向地球的小行星由于和大气层外围的切面垂直，将直接被反弹回太空；而如果小行星和切面之间的角度过小，则会因和大气层接触太久摩擦生热，产生高温使小行星融化。这一过程中产生的陨石体积很小，很多都在和大气层的摩擦中被烧毁，有的甚至变为陨石尘埃，而且普遍都落到了海洋里，或者人迹罕至的地方；只有少数体积较大的穿过大气层后爆炸，这其中爆炸在人类活动区造成地面受损的，更是少之又少。 然而，一旦小行星能够“侥幸”从重重障碍中“闯关成功”，它给地球带来的伤害是不可估量的。 俄罗斯国家自然灾害预防中心发布的一份报告显示，2018年地球受到中大型小行星威胁的次数达到34次。而“2019ok”是这么多年如此近距离接触地球的小行星中体积最大的一颗。它的直径为57-130米，相当于一个美式足球场。 "（图为2018年美国超级碗总决赛赛场全景，美式足球，即美式橄榄球，其标准比赛场地一般长约110米，宽约49米。） 我们简单了解一下“2019ok”，它由巴西索纳尔天文台和美国天文学家发现。 为什么叫这个名字？按照小行星临时编码的命名规则，第一个元素——数字是发现年份，紧接着的字母代表发现的月份，按字母表顺序从a开始，每半个月用一个字母表示，第二个字母表示在那半个月内发现的先后顺序，如果超出26颗，则在字母后再加上数字。“2019ok”，就表示它是在2019年第o月（7月下半月）发现的第k（10）颗小行星。 【注：由于大写字母i与数字1的字型相似易混淆，所以小行星命名中的字母序列中略过i。】 直径几十米，和直径12756千米的地球比起来，可谓微不足道，天文学家们为什么对“2019ok”如此忌惮？ 因为它实在是太“快”了！ 小行星以宇宙速度运行，撞上地球的速度比步枪子弹要快得多，可以达到每秒20-40千米，这将形成难以想象的巨大能量。如果我们把1克物质加速到小行星撞击速度——每秒30千米，它的动能会达到45000焦耳，相当于同等质量tnt爆炸能量（4200焦耳）的10倍以上。 澳大利亚皇家学会表示，大部分小行星由岩石和铁等金属组成，按照铁密度每立方米7.85吨计算，一颗篮球场大小的小行星质量可达10.6万吨，当它以每秒30千米的速度穿过大气层时，威力相当于100万吨的tnt炸药当量——50颗2万吨当量的广岛原子弹一起爆炸。小行星直径每提高10倍，质量就会增加1000倍，能量也增加1000倍。 小行星在进入大气层后，前方受到很大的空气压力,而后方又是真空状态。当与空气对流处的压强越来越大，撞击空气的能量达到极限，在压力差的作用下小行星就会在空中爆炸解体，冲击波会瞬间到达地面，如果下方是人类活动区，那么损失将是难以承受的。 正因如此，直径60米的小行星爆炸可以损毁3000平方千米的土地，相当于欧洲国家卢森堡（2586.4平方千米）的国土面积；直径为1千米的小行星撞击地球，会引起全球性的海啸和地震，波及全世界至少1/4的人口；直径为十几千米大小的小行星撞击地球，会造成全球的生态灾难，地球上80%的物种灭绝。 如果“2019ok”真的撞上地球，它将摧毁3000平方千米以上的土地面积，并且会引起严重的环境问题——气候剧烈变化、土壤被金属污染、树木出现放射性异常、动物遗传变异…… 幸好，最终只是虚惊一场。 "（图源：the watchers） 但如此可怕的“太空炸弹”，为什么全世界的天文学家没有发现？难道人类对此的危机感如此之弱？ 其实，近百年来，人类对于这些悬在外太空的危机从来没有放松警惕，一直都在主动对小行星进行监测和追踪。从全世界的地面天文台，到民间业余天文爱好者，都在用各式观测仪器对准外太空，辨别并追踪可能袭击地球的天体。 2017年之前，观测小行星最先进的方式是射电望远镜。巨型碟形天线朝着太空中的某一点连续发射高达一百万瓦的雷达讯号，小行星反射回微弱的回波，雷达不断重复以增强回波的强度，产生物体的影像。雷达提供小行星资料、测量小行星的体积和与地球之间的距离，误差不超过10米。 "（图为位于我国贵州省的500米口径球面射电望远镜 图源：中国科学院国家天文台fast工程项目办） 到目前为止，科学家们已经发现了超过95%的近地小行星，登记在册的近地天体超过18000个，平均发现率为每周40个左右，成绩卓著。 然而，漏网之鱼也不在少数。 2013年2月15日，一颗小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空发生爆炸。这颗直径只有20米的小行星造成1600多人受伤、7000幢建筑受损、约10亿卢布（约合人民币1.08亿元）的经济损失。而全球的天文学家直到爆炸发生都完全没有意识到这个危险的存在。 "（图为俄罗斯车里雅宾斯克小行星爆炸现场 图源：环球网） 天文学家们对于一颗小行星直接在自己头顶上爆炸却毫无知觉感到耻辱，人们也不禁发问：明明有着遍布全球的天文望远镜和兢兢业业观测的天文学家，为什么还是“看不住”小行星们？ 不是观测者不努力，奈何小行星太“狡猾”。 和数十万行踪不定的小行星相比，只能依山而建的几座大型射电望远镜所能涉及的范围还是太小。并且，当小行星位于被太阳遮挡的盲区和强烈太阳光照射之下的盲区时，地面的天文望远镜是观察不到它们的。 面对困难人类不会放弃。2017年，名为“哨兵”（sentry）的太空望远镜由非营利性私人组织——b612基金会发射升空，用来寻找太空中有破坏性的小行星。相比地面观测，太空望远镜在监测小行星的视野广度和灵敏度方面都将有大大的提升。 “哨兵”的自动化碰撞检测系统对近地小行星轨道进行计算，并列出接下来100年内可能对地球产生威胁的情况。当潜在的撞击可能发生时，此系统会立刻进行分析，并将结果在nasa网站上进行公布。 "（图为 “哨兵”系统风险数据，按目标总结了根据当前观测结果检测到的潜在未来地球撞击事件。图源：nasa官网） 但就算有了这个“外挂”，一台太空望远镜相对于数十万颗小行星还是应接不暇。“哨兵”失手的情况并不在少数，除了没能发现擦肩而过的“2019ok”，就在去年12月19日，一颗直径10米的小行星也逃过了“哨兵”的眼镜，以每秒32千米的速度通过大气层，在俄罗斯堪察加半岛附近的白令海上空爆炸，所幸未造成地面的伤亡。 说到“2019ok”，它能“骗”过“哨兵”，也得益于太阳光的掩护。由于这颗小行星的轨道和地球环日的轨道几乎同步，在过去一个月，它每日白天与太阳相伴，夜晚与太阳一同落到地平线以下。正如人直视太阳时强烈的光线会产生致盲的效果，大名鼎鼎的“哨兵”也被它骗了。尤其是到了“2019ok”从地球身旁掠过的3天前，亮度比平时还要黯淡1000倍，所以天文学家与观测站的天文望远镜都没能及时发现它。 若是想要填补这些漏洞，只能发射更多的太空望远镜，加强监测力度。而对于普通人来说，恐怕只能自求多福，祈祷那颗小行星正巧落入“哨兵”的视野，或是被一家天文台和一个恰好路过的气象卫星，在浩瀚太空的几十万小行星中发现。 2 小行星是怎么来到地球身边的？ 在恐惧的同时，人类还在不断探究，这些太空杀手究竟来自于哪里？ "（图为2019ok与地球最近时同地月位置关系模拟图 图源：nasa官网） 小行星的来源地，就是位于火星和木星之间的小行星带。太阳系诞生之初，宇宙中的尘埃碎片聚拢，频繁撞击、吞并对方，最终形成了一个个行星。火星和木星之间的物质，本来足以形成一颗质量超过地球4倍的行星，但它的形成过程被木星的重力破坏了，碎片一直以松散的形态存在。小行星带内部一片混沌，大约有50万颗小行星在这里相互碰撞。 小行星跟行星一样环绕着太阳公转，但是质量和体积比行星小得多。最大的小行星直径大概有1000千米，最小的小行星可能只有鹅卵石大小；根据最新统计，其中至少有1000个直径超过800米，这个数量比人肉眼能看见的星星还要多。 这里的小行星，一般情况下会在距地球2.2亿千米到7.8亿千米的距离活动，这中间广阔的范围可轻松包括太阳、金星、水星、地球在内的半个太阳系，相当于和地球之间相隔了1000个地月距离。距离如此之远，即使发生了再严重的碰撞，对于地球来说也不过是隔岸观火，没有任何威胁。 "（图源：美联社） 同时，太阳系还有一位“英雄”在默默帮助地球“遮风挡雨”——木星。 1994年的彗星碎片与木星相撞，是人类诞生20万年以来观测到的最震撼的宇宙事件。直径5千米的sl9彗星从1992年就开始奔向木星，在途中，体积1000倍于地球的木星用强大的引力将其撕碎成21块碎片。这些碎片排成一列，如同奔驰在太阳系中的宇宙列车，长度超过16万千米，从7月17日开始，这列宇宙列车对木星的撞击持续了5天之久。这场在130小时内不间断连续的爆炸相当于广岛原子弹的10亿倍威力，撞击形成的疤痕直径和地球（地球直径13000千米）一样大。 【注：彗星是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，一般来说与“小行星”存在区别，但也有相当多二者界限模糊的例子。就其本身和碎片撞击对行星造成的威胁而言，与小行星和陨石相近。】 木星在太阳系中就像一块巨大的盾牌，保护着地球免受小行星更加猛烈的攻击。木星作为太阳系体积最大、自转最快的行星，它“树大招风”的特性使它成为了“太阳系的吸尘器”，用强大的引力吸收了大量在宇宙中游荡的小行星，也弹开了一些闯入太阳系的系外小行星。 " 离得远，又有木星帮忙挡着，那么这些地球周围的小行星又是如何逃脱木星的巨大引力场到达我们身边的呢？ 太空中的一切都充满着变数，原本远在天边的小行星如果受到外界环境的影响，可能会被推出小行星带，改变轨道。 当小行星带里的大型小行星发生相互碰撞，产生的巨大冲力可能会将一方推出小行星带，让其在浩瀚的太阳系中游荡。由于引力的作用，它仍然会形成一条环绕太阳的轨道，这条离群的轨道很有可能和地球出现交叉，一旦小行星到达其轨道与地球轨道交汇点与地球的到达时间重合，两个天体就会相撞。除此之外，当太阳系遭受每秒200-800千米的太阳风袭击时，小行星也会大幅度转向，成为地球周围潜在的隐患。 人类并不能在这个危险的场域中高枕无忧。 3 小行星撞击毁灭了庞大的恐龙 人类会是下一个吗？ 1908年6月30日晚7点43分，俄罗斯西伯利亚地区的通古斯发生了剧烈的大爆炸。 一个燃烧的火球从天而降，拖着长长的烟火尾巴，从南到北划过天空，在接近地面的森林上空爆炸，地平线上升起一团巨大的火焰，大地开始颤动。1分多钟后，人们又感受到了3次强烈的震波。6000平方千米的森林呈放射状向四周倒伏，升腾的尘烟高达20000米，1000千米外的居民都能听到强烈的声响。 当晚整个亚洲北部的天空呈现出阴森的橘红色，跨越数万千米一直蔓延到西欧，宛如白昼。20年后探险队才冒着强烈辐射进入这里，发现大片的草木烧焦，土地被磁化，动植物出现变异。 "（图为通古斯大爆炸发生后周围成辐射状倒下的树木） 爆炸彻底摧毁了2188平方千米的土地，相当于东京的总面积。对于通古斯大爆炸的起因，有许多假说和猜测。美国桑地亚国家实验室进行了全面的模拟之后，物理学家马克-伯斯拉夫表示，这场灾难性事故是一颗直径仅20米的小行星爆炸带来的。 人类在100年前第一次近距离触碰到了世界末日，但这仅仅是地球存在40亿年间微不足道的一次小插曲。当一场更大的撞击发生，地球会陷入怎样的灾难？如今科学家已经还原出6500万年前影响全世界生物演化进程的一场小行星撞击灾难。 20世纪80年代，美国和墨西哥在墨西哥湾争抢油气资源的行动愈演愈烈。寻找石油的商人在墨西哥尤卡坦半岛北部600米深的海底发现了一个直径180千米、深3千米的巨坑。起初，期盼一夜暴富的墨西哥人喜出望外。但是随着进一步的勘探，他们在这里发现了大量的铱元素、硫元素和巨型的石膏矿，却没有一滴石油。 此时，对岸的美国人正不断开采出千万吨油田，令墨西哥人气急败坏，将这个巨坑弃之一边。 直到1991年，科学家才发现，巨坑的种种迹象，都表明这是小行星撞击地球的遗迹——铱是来自外太空的元素，硫正好与恐龙灭绝时的硫酸雨相照应。这个发现在当时震惊了世界。发现巨坑时小行星已经不在坑底，科学家猜测，它已经随着冲击波钻到地心。 这次被称为“希克苏鲁伯撞击”(chicxulub impact)的小行星撞击地球时间，是那场白垩纪-古近纪(k-pg)大灾难的直接原因。这场灾难导致地球上75%的生物灭绝，其中包括所有的恐龙。 如今科学家可以为我们还原当时的过程： 6500万年前，1颗直径37-58千米、重量2万亿吨的巨型小行星朝地球袭来，以时速7万英里掠过月球，在3秒穿过大气层燃烧着从大西洋上方掠过。太阳在巨型火球前黯然失色，整个世界一瞬间被炽热的惨白光芒笼罩。撞击地点半径1000千米内的一切生物，气温达到300摄氏度，不论是高数十米的恐龙还是草履虫都被烤焦。 由于相对速度太大，小行星触碰到岩石的瞬间立刻汽化爆炸。爆炸释放出的热量使空气急剧膨胀，金属小行星汽化形成的气流随之上升，爆炸地点周围会下起一场细细的铁屑雨，坑洞方圆数里都将笼罩在“铁雨”之中。 "（图为艺术家为6500万年前小行星撞击事件发生后很快形成的希克苏鲁伯撞击坑绘制的重建图 图源：detlev van ravenswaay/science source） 此时的大西洋对于小行星来说就像一个浅滩，平时包容一切的海洋根本无法承受其威力，周围的海水和数10亿吨的岩石被蒸发到大气中，接着再冷却硬化砸向地面。 小行星未被汽化的部分随着强烈的冲击力钻入地幔，撞击带来的震波传遍整个地球，引发里氏11级的地震。地震每提高1级，威力将增大30倍，11级地震的破坏力大概是汶川地震的27000倍。 如果放在现在，城市会在一瞬间成为废墟，地面上的一切被震波甩到空中，地震还会引发高达90-100米的巨型海啸，海水倒灌进每条大街小巷，把日本大小的国土吞噬。雪山会崩塌，所有活火山顷刻间被点燃，熔岩从地震形成的裂缝中喷涌而出，形成超级火山。不出几小时，地球上的植物就被烧光了，地表的温度上升数百度。 撞击激起大量浓烟和灰烬，这些粉尘在160千米的高空中温度可达8000℃，并且以16000千米的时速持续扩散，这让下方的一切急剧升温，即使有生物侥幸逃过了地震、海啸和火山喷发，也会被高温活活烤死。 随着时间的推移，地表温度逐渐流失，而大气中的尘埃将飘浮几十年，使得阳光无法直接照到地面。全世界陷入了无尽的黑夜，地表温度会很快地大幅下降，在热浪的炼狱之后，紧接着的是温度低至-30℃的“核冬天”。 在内陆地区，气温总计可能下降40℃；在沿海地区，由于海洋的调节作用，可能“只”下降15℃。但即便如此，这种黑暗与致命的霜冻，会使各种植物绝收，大量动物死于饥饿。 只有零星几种物种能度过这场宇宙冬天——部分昆虫和以乌龟等为代表的冷血动物，它们对于消耗要求不大，海洋生物的生存环境受陆地变化影响较小，因此也可能幸存。但是当再有如此凛冬降临，人类恐怕无法名列幸存者名单中。 而这还并不是唯一改变地球生物演化方向的撞击，这种规模的撞击平均1亿年会发生1次。人类在地球上生存不过20万年，在人类诞生之前，应该曾经发生过5、6次这种规模的撞击。 加拿大的萨德伯里因为地底丰富的铁矿吸引了人们在此生活了100多年，他们居住的盆地其实正是直径250千米的陨石坑，他们的脚下正沉睡着18亿年前改变了整个地球和生态演化的“炸弹”，而当地仰赖的铁矿源正是地底的金属小行星残骸。 "（图为萨德伯里盆地） 目前，最大的陨石坑位于南极洲东部的威尔克斯地冰层下方1.6千米，直径达500千米。许多科学家都认为这次小行星撞击导致了2.5亿年前二叠纪末期90%物种的大灭绝，这是自多细胞生物出现以来，地质年代中规模最大的灭绝事件。 而最严重的撞击是形成月球的忒伊亚撞击。根据月球撞击假说，忒伊亚撞击改变了地球的原始面貌，被撞飞的物质最终形成了地球的卫星——月亮，同时水资源也是此次撞击的产物，而陨石坑就是整个太平洋。 据统计，历史上这几次撞击事件的间隔时间最长的为1.35亿年，最短仅5000万年，而上一次已经过去了6500万年。下一次撞击何时发生，谁也说不准，全体人类的命运不知哪天就会处于生存和灭亡的边缘。当这些灾难的场面一次次被高科技复盘，场面越是精细，人类就越是惊心。下一次巨型小行星来临，除了恐惧和无奈，我们还能做些什么？ "（图为地球上的陨石坑分布，目前已确定的陨石坑有190个。图源：earth impact database地球撞击数据库） 4 面对小行星人类一败涂地？ 科学家的脑洞不服！ 人类真的束手无策吗？ 当然不是。人类不断地从各个方向对小行星进行研究和监测，希望能找出太空危险袭来时消灾的办法。 当前，各国都在建立科学组织为可能的小行星撞击事故做准备，包括私人组织b612基金会、日本太空防卫协会、国际陨石学会、欧洲空间局小行星预警中心、nasa行星防御协调办公室等。 但是直到现在，并没有一个国家公布自己的小行星灾害预防方案。 面对小行星，多数人持“太小的没必要预警，太大的预警无用”态度。当小行星袭来，是否要组织人群疏散、应不应该发射卫星阻拦，科学家和政治家迄今也都没有答案。人类确定能做的，就是不间断地监测小行星运行状况和进行沙盘推演。 不过，科学家们为拯救地球开的脑洞大到令人难以置信。 电影《天地大冲撞》中，宇航员登陆小行星的表面，钻洞贯穿并将核弹放置其中引爆，使其一分为二飞过地球两侧。但是如果要想电影中的方法有效，必须使用比目前威力最强的炸弹还要强10亿倍爆炸威力的核弹才行。更重要的问题是，核爆只能让小行星碎裂成具有辐射能的碎片，仍会落在相同的地方。当地球遭受一场带有核辐射的陨石雨，后果同样严重。 ""（图为电影《天地大冲撞》剧照，携带核弹的飞船降落在小行星表面。） 同样“不切实际”的设想，天文学家梅洛许想要在太空中以一个巨大的曲面镜聚集阳光在小行星上，对某一点加热，让那一点汽化，由于蒸汽的反作用力，小行星就会慢慢离开原先的轨道。他的想法被其他科学家戏称为想要“用棍子撬动地球”。 虽然这样的方法听起来实在是异想天开，但面对小行星这个“超级难题”，常规的方法根本无能为力的情况下，人类不会放弃任何可能的机会。 2001年，nasa的一架近地小行星探测器环绕探测的任务执行完毕，科学家大胆地临时决定让探测器在小行星表面着陆。要完成一次有效着陆，需要同时满足3个条件——探测器的摄像头朝下方的小行星、太阳能电池板朝向太阳、传输天线对准地球。当时探测器的燃料已经快要用尽，nasa的科学家也不确定是否还足以支撑缓冲下降冲力以免当场坠毁。2月12日，在没有起落装置和动作预设的情况下，探测器调整到一个最精确的角度，成功在小行星表面着陆，传回69张影像。 ""（图为探测器在小行星着陆以及传回地球的图片） 这场突发奇想的试验被称为继登月以来最伟大的太空探险，人类看到了通过太空活动操控小行星的可能性。在这之后，全世界的科学家受到了巨大的鼓舞，关于小行星的畅想如开闸的洪水一般汹涌而来。 这些科学家不仅想要拯救世界，还在思考：人类应该如何将掌握控制太空的权力？在一批科学家绞尽脑汁让地球不至遇上撞击灾难时，另一批科学家则相信小行星是人类探索太空深处的关键，这是因为，他们在研究防御小行星撞击地球措施的过程中，发现了利用小行星资源的可能性。 小行星上有丰富的金属矿资源，如铁、黄金和钻石。如果可以开采，数十万颗小行星将成为人类取之不尽用之不竭的宝藏。行星资源公司（planetary resources）和深空工业公司（deep space industries）等已经投资小行星采矿，它们可能在2025年之前开始开采。 除此之外，太空移民也是人类一直畅想的主题。 今年2月22日，由日本研制发射的隼鸟2号探测器在“龙宫”小行星表面成功完成了首次着陆。隼鸟2号按照计划释放了撞击器，铜弹头将小行星撞出一个坑，探测器随后采集碎石样本。此次任务顺利完成后，隼鸟2号飞离小行星表面，预计2020年返回到地球。 "（图为隼鸟2号探测器降落在小行星“龙宫”的模拟图。图源：日本宇宙航空研究开发机构） 此前，隼鸟1号就在2003～2010年期间执行过研究小行星的探测使命，是人类历史上第一个将小行星样本带回地球的探测器。美国亚利桑那州立大学的两位宇宙化学家最近在对小行星样本的研究中，发现这颗小行星可能含有大量的水，并且与地球海洋非常相似。 这个发现，启发了人类移民太空，对小行星进行殖民活动的想象。虽然建定居点还有很大的困难，需要克服宇宙射线和没有重力对人体的伤害。但是也许未来的某一天，小行星在太空中飞驰时，人类已经居住在或状如花生或钻石的小行星上，漫游在太阳系中。 采集小行星样本的技术和偏转小行星轨道的技术在很大程度上具有相似性。在探测器已经可以成功登陆小行星技术的基础上，只需要再多加一些动作就可以使小行星受到影响发生偏转，从而将一次潜在的碰撞变成完美避开。 动能撞击器是目前最简单、技术最成熟的防御小行星的方法，即通过发射宇宙飞船，以每秒几千米的速度撞击小行星，改变其运行的轨道。nasa科学家称，“我们只需要推动一颗小行星，使它在与地球轨道交汇处提前或晚到7分钟，就能与我们完全错过”。 nasa选择spacex进行合作，将于2021年7月下旬在美国加利福尼亚州的范登堡空军基地使用“猎鹰-9”火箭发射升空一个汽车大小的dart太空飞船，以每秒6.6千米的速度撞向一颗足球场大小的小行星。相比于数倍体积和运行速度的小行星来说，飞船的行动就如飞蛾扑火一般，但是科学家仍心存着用微弱推力改变小行星轨道的希望。这个如科幻电影般的场景，可能将成为人类保护地球免受小行星撞击的第一道防线。 ""（图为dart设计图和抓取岩石模拟图 图源：nasa官网） 科学家们还有其他奇妙的办法：人类登上小行星，挖出小行星的一块碎片并以高速向外抛去，这种推力能使小行星朝反方向移动一点距离。如果不断抛出岩石，可能小行星就能慢慢偏离原本的轨道。 在普通人看来像是痴人说梦的设想，实际上已经正在计划实施中。今年3月25日，nasa的小行星转向任务（asteroid redirect mission，arm）通过了概念评估，决定执行计划：nasa将于2020年12月发射一枚无人探测器，从小行星上抓取一大块岩石，让探测器施加的微弱引力对那颗小行星产生影响，用来偏移小行星的轨道。然后将这块岩石带回月球附近，留待人类宇航员前去实地考察。 如果试验成功，意味着人类成功应对小行星威胁的可能性又增强了一分。 现在的太空中仍然有无数不同的小行星正等着我们去探访，它们正在耐心等待，但不会一直等下去，可能有一天会突然朝地球奔来。到那时候，有可能我们已经做好了充分的准备，也有可能我们会成为下一个灭亡的物种。 今年年初《science》的一篇文章中提到，在过去的2.9亿年间，小行星撞击月球与地球的次数比过去增加了2～3倍。科学家提醒，2036年4月13日，名为阿波菲斯的陨石将非常接近地球。如果遭它直接撞击，地球将遭到极大的摧毁，受损面积和整个英格兰差不多。科学家们在寻找对策，避开这场灾难。 危机可能随时到来，但是这场灾难或许也是转机，因为这是历史上第一次，人类有望真正掌控自己的命运。 库叔福利 库叔的赠书活动一直都在！中信出版社为库叔提供10本《敌人与邻居》赠予热心读者。理解巴以冲突，从源头梳理震撼中东、牵动全球的百年纷争，平衡客观展现双方立场。以政治和历史学者的视野，勾勒大国博弈中的格局变迁。依托资深记者的切身观察，记录阴霾下普通人的生存与命运。请大家在文章下评论，点赞最高的前2名（数量超过30）将得到赠书。 ""
简介：" 几天前的一条热搜让很多人彻底慌了。 新闻里说，2022年5月6日，将有一颗名为2009jf1的小行星撞击地球，不过这可不是普通的小行星。 " 据称，这颗叫2009 jf1的小行星约130米，近似吉萨金字塔大小，一旦撞击地球，其所释放的碰撞威力相当于15颗广岛原子弹。 但据nasa近地天体研究中心数据显示，2009 jf1小行星并不是网上所传的130米，其直径只有13米，质量约2800吨，碰撞威力约23万吨tnt。 而且按照都灵指数分类，这颗2009 jf1小行星是0等级，撞击向地球的概率只有0.026 %，尚不能对地球形成实质威胁。 所以，2022年2009 jf1小行星撞上地球的概率并不大。 其实，“小行星撞击地球”事件发生的并不少，比如前段时间的“2019ok”小行星撞地球风波。 那是2019年7月25日，看起来对于地球来说不过是平凡的一天。 当天，新首相约翰逊上任进入到第二天，英国正准备在3个月内硬脱欧； 中国票房已破47亿的动画片《哪吒》上映； 地球上的人们在为自己的生活各自奔忙…… 没有人想到，彼时地球正与一场“灭顶之灾”擦肩而过。 文 | 黄俊峰 刘书煊（实习生） 本文为瞭望智库原创文章，如需转载请在文前注明来源瞭望智库（zhczyj）及作者信息，否则将严格追究法律责任。 格林威治时间（gmt）7月25日凌晨1点22分（北京时间9点22分），一颗名为“2019ok”的小行星以大约8.7万千米每小时的速度掠过地球，最终以0.00048个天文单位（一个“天文单位”即地球和太阳之间的距离）的距离“擦”过地球，距地球最近时距离只有71806千米。 什么概念？离地球最近的天体月球距离也有38.4万千米，而7万千米甚至不到地月距离的五分之一，这在太空中就像“子弹穿过衣袖而不擦伤手臂”。 当太阳系天体都有条不紊地按照自己的轨道运行时，这位不速之客在各大行星之间横冲直撞，如果它再晚到与地球轨道的交汇点几个小时，就会撞上地球。 "（图为小行星2019ok的运行状况，图中蓝色为地球运行轨道） 就在这颗小行星飞掠地球前几个小时，天文学家们才发现了这个近在咫尺的威胁。多年来，全世界各家小行星监测机构一直在主动追踪近地小行星的行进路线，对它们的轨道有着很好的了解。而“2019ok”的突然出现让全球的天文学家一时间都慌了阵脚。 澳大利亚皇家学会首席天文学家艾伦·达菲的办公室铃声大作，各国天文协会的电话如潮水般涌来，惊慌地互相询问这颗从未被大家追踪过的小行星的来龙去脉。 科学家们慌张的理由在于，这颗小行星一旦撞击地面，破坏力惊人，直接摧毁的土地面积相当于两个北京市区，而全世界各国对此毫无预警和解决办法。令人既感到庆幸又后怕的是，数千万人最终就在不知不觉中与死神擦肩而过。 "（图为“2019ok”与地球“擦肩而过”的过程） 那么，这些“宇宙杀手”究竟从哪里来？它们为什么有着惊人的破坏力？人类面对其威胁真的束手无策吗？ 1 危险而“狡猾”的“宇宙杀手” 听起来有点匪夷所思，但小行星与地球发生“亲密接触”其实是十分常见的事。 据估计，每年落到地球上的由小行星生成的陨石有几十万到几百万吨。照“理”说，这个量级，地球应该像“隔壁”月球一样“满目疮痍”——布满了陨石坑才对。但为什么地球实际受到小行星的伤害要小得多呢？ "（图为“嫦娥”探测器做的全月面立体图，用高科技复原了月球上的陨石坑貌） 因为地球有个“保护神”——大气层。虽然地球遭遇的小行星撞击其实不少，但因大气层的存在，小行星想真正“攻击”地表却需要“过五关斩六将”。 首先，小行星进入大气层的角度很重要。直撞向地球的小行星由于和大气层外围的切面垂直，将直接被反弹回太空；而如果小行星和切面之间的角度过小，则会因和大气层接触太久摩擦生热，产生高温使小行星融化。这一过程中产生的陨石体积很小，很多都在和大气层的摩擦中被烧毁，有的甚至变为陨石尘埃，而且普遍都落到了海洋里，或者人迹罕至的地方；只有少数体积较大的穿过大气层后爆炸，这其中爆炸在人类活动区造成地面受损的，更是少之又少。 然而，一旦小行星能够“侥幸”从重重障碍中“闯关成功”，它给地球带来的伤害是不可估量的。 俄罗斯国家自然灾害预防中心发布的一份报告显示，2018年地球受到中大型小行星威胁的次数达到34次。而“2019ok”是这么多年如此近距离接触地球的小行星中体积最大的一颗。它的直径为57-130米，相当于一个美式足球场。 "（图为2018年美国超级碗总决赛赛场全景，美式足球，即美式橄榄球，其标准比赛场地一般长约110米，宽约49米。） 我们简单了解一下“2019ok”，它由巴西索纳尔天文台和美国天文学家发现。 为什么叫这个名字？按照小行星临时编码的命名规则，第一个元素——数字是发现年份，紧接着的字母代表发现的月份，按字母表顺序从a开始，每半个月用一个字母表示，第二个字母表示在那半个月内发现的先后顺序，如果超出26颗，则在字母后再加上数字。“2019ok”，就表示它是在2019年第o月（7月下半月）发现的第k（10）颗小行星。 【注：由于大写字母i与数字1的字型相似易混淆，所以小行星命名中的字母序列中略过i。】 直径几十米，和直径12756千米的地球比起来，可谓微不足道，天文学家们为什么对“2019ok”如此忌惮？ 因为它实在是太“快”了！ 小行星以宇宙速度运行，撞上地球的速度比步枪子弹要快得多，可以达到每秒20-40千米，这将形成难以想象的巨大能量。如果我们把1克物质加速到小行星撞击速度——每秒30千米，它的动能会达到45000焦耳，相当于同等质量tnt爆炸能量（4200焦耳）的10倍以上。 澳大利亚皇家学会表示，大部分小行星由岩石和铁等金属组成，按照铁密度每立方米7.85吨计算，一颗篮球场大小的小行星质量可达10.6万吨，当它以每秒30千米的速度穿过大气层时，威力相当于100万吨的tnt炸药当量——50颗2万吨当量的广岛原子弹一起爆炸。小行星直径每提高10倍，质量就会增加1000倍，能量也增加1000倍。 小行星在进入大气层后，前方受到很大的空气压力,而后方又是真空状态。当与空气对流处的压强越来越大，撞击空气的能量达到极限，在压力差的作用下小行星就会在空中爆炸解体，冲击波会瞬间到达地面，如果下方是人类活动区，那么损失将是难以承受的。 正因如此，直径60米的小行星爆炸可以损毁3000平方千米的土地，相当于欧洲国家卢森堡（2586.4平方千米）的国土面积；直径为1千米的小行星撞击地球，会引起全球性的海啸和地震，波及全世界至少1/4的人口；直径为十几千米大小的小行星撞击地球，会造成全球的生态灾难，地球上80%的物种灭绝。 如果“2019ok”真的撞上地球，它将摧毁3000平方千米以上的土地面积，并且会引起严重的环境问题——气候剧烈变化、土壤被金属污染、树木出现放射性异常、动物遗传变异…… 幸好，最终只是虚惊一场。 "（图源：the watchers） 但如此可怕的“太空炸弹”，为什么全世界的天文学家没有发现？难道人类对此的危机感如此之弱？ 其实，近百年来，人类对于这些悬在外太空的危机从来没有放松警惕，一直都在主动对小行星进行监测和追踪。从全世界的地面天文台，到民间业余天文爱好者，都在用各式观测仪器对准外太空，辨别并追踪可能袭击地球的天体。 2017年之前，观测小行星最先进的方式是射电望远镜。巨型碟形天线朝着太空中的某一点连续发射高达一百万瓦的雷达讯号，小行星反射回微弱的回波，雷达不断重复以增强回波的强度，产生物体的影像。雷达提供小行星资料、测量小行星的体积和与地球之间的距离，误差不超过10米。 "（图为位于我国贵州省的500米口径球面射电望远镜 图源：中国科学院国家天文台fast工程项目办） 到目前为止，科学家们已经发现了超过95%的近地小行星，登记在册的近地天体超过18000个，平均发现率为每周40个左右，成绩卓著。 然而，漏网之鱼也不在少数。 2013年2月15日，一颗小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空发生爆炸。这颗直径只有20米的小行星造成1600多人受伤、7000幢建筑受损、约10亿卢布（约合人民币1.08亿元）的经济损失。而全球的天文学家直到爆炸发生都完全没有意识到这个危险的存在。 "（图为俄罗斯车里雅宾斯克小行星爆炸现场 图源：环球网） 天文学家们对于一颗小行星直接在自己头顶上爆炸却毫无知觉感到耻辱，人们也不禁发问：明明有着遍布全球的天文望远镜和兢兢业业观测的天文学家，为什么还是“看不住”小行星们？ 不是观测者不努力，奈何小行星太“狡猾”。 和数十万行踪不定的小行星相比，只能依山而建的几座大型射电望远镜所能涉及的范围还是太小。并且，当小行星位于被太阳遮挡的盲区和强烈太阳光照射之下的盲区时，地面的天文望远镜是观察不到它们的。 面对困难人类不会放弃。2017年，名为“哨兵”（sentry）的太空望远镜由非营利性私人组织——b612基金会发射升空，用来寻找太空中有破坏性的小行星。相比地面观测，太空望远镜在监测小行星的视野广度和灵敏度方面都将有大大的提升。 “哨兵”的自动化碰撞检测系统对近地小行星轨道进行计算，并列出接下来100年内可能对地球产生威胁的情况。当潜在的撞击可能发生时，此系统会立刻进行分析，并将结果在nasa网站上进行公布。 "（图为 “哨兵”系统风险数据，按目标总结了根据当前观测结果检测到的潜在未来地球撞击事件。图源：nasa官网） 但就算有了这个“外挂”，一台太空望远镜相对于数十万颗小行星还是应接不暇。“哨兵”失手的情况并不在少数，除了没能发现擦肩而过的“2019ok”，就在去年12月19日，一颗直径10米的小行星也逃过了“哨兵”的眼镜，以每秒32千米的速度通过大气层，在俄罗斯堪察加半岛附近的白令海上空爆炸，所幸未造成地面的伤亡。 说到“2019ok”，它能“骗”过“哨兵”，也得益于太阳光的掩护。由于这颗小行星的轨道和地球环日的轨道几乎同步，在过去一个月，它每日白天与太阳相伴，夜晚与太阳一同落到地平线以下。正如人直视太阳时强烈的光线会产生致盲的效果，大名鼎鼎的“哨兵”也被它骗了。尤其是到了“2019ok”从地球身旁掠过的3天前，亮度比平时还要黯淡1000倍，所以天文学家与观测站的天文望远镜都没能及时发现它。 若是想要填补这些漏洞，只能发射更多的太空望远镜，加强监测力度。而对于普通人来说，恐怕只能自求多福，祈祷那颗小行星正巧落入“哨兵”的视野，或是被一家天文台和一个恰好路过的气象卫星，在浩瀚太空的几十万小行星中发现。 2 小行星是怎么来到地球身边的？ 在恐惧的同时，人类还在不断探究，这些太空杀手究竟来自于哪里？ "（图为2019ok与地球最近时同地月位置关系模拟图 图源：nasa官网） 小行星的来源地，就是位于火星和木星之间的小行星带。太阳系诞生之初，宇宙中的尘埃碎片聚拢，频繁撞击、吞并对方，最终形成了一个个行星。火星和木星之间的物质，本来足以形成一颗质量超过地球4倍的行星，但它的形成过程被木星的重力破坏了，碎片一直以松散的形态存在。小行星带内部一片混沌，大约有50万颗小行星在这里相互碰撞。 小行星跟行星一样环绕着太阳公转，但是质量和体积比行星小得多。最大的小行星直径大概有1000千米，最小的小行星可能只有鹅卵石大小；根据最新统计，其中至少有1000个直径超过800米，这个数量比人肉眼能看见的星星还要多。 这里的小行星，一般情况下会在距地球2.2亿千米到7.8亿千米的距离活动，这中间广阔的范围可轻松包括太阳、金星、水星、地球在内的半个太阳系，相当于和地球之间相隔了1000个地月距离。距离如此之远，即使发生了再严重的碰撞，对于地球来说也不过是隔岸观火，没有任何威胁。 "（图源：美联社） 同时，太阳系还有一位“英雄”在默默帮助地球“遮风挡雨”——木星。 1994年的彗星碎片与木星相撞，是人类诞生20万年以来观测到的最震撼的宇宙事件。直径5千米的sl9彗星从1992年就开始奔向木星，在途中，体积1000倍于地球的木星用强大的引力将其撕碎成21块碎片。这些碎片排成一列，如同奔驰在太阳系中的宇宙列车，长度超过16万千米，从7月17日开始，这列宇宙列车对木星的撞击持续了5天之久。这场在130小时内不间断连续的爆炸相当于广岛原子弹的10亿倍威力，撞击形成的疤痕直径和地球（地球直径13000千米）一样大。 【注：彗星是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，一般来说与“小行星”存在区别，但也有相当多二者界限模糊的例子。就其本身和碎片撞击对行星造成的威胁而言，与小行星和陨石相近。】 木星在太阳系中就像一块巨大的盾牌，保护着地球免受小行星更加猛烈的攻击。木星作为太阳系体积最大、自转最快的行星，它“树大招风”的特性使它成为了“太阳系的吸尘器”，用强大的引力吸收了大量在宇宙中游荡的小行星，也弹开了一些闯入太阳系的系外小行星。 " 离得远，又有木星帮忙挡着，那么这些地球周围的小行星又是如何逃脱木星的巨大引力场到达我们身边的呢？ 太空中的一切都充满着变数，原本远在天边的小行星如果受到外界环境的影响，可能会被推出小行星带，改变轨道。 当小行星带里的大型小行星发生相互碰撞，产生的巨大冲力可能会将一方推出小行星带，让其在浩瀚的太阳系中游荡。由于引力的作用，它仍然会形成一条环绕太阳的轨道，这条离群的轨道很有可能和地球出现交叉，一旦小行星到达其轨道与地球轨道交汇点与地球的到达时间重合，两个天体就会相撞。除此之外，当太阳系遭受每秒200-800千米的太阳风袭击时，小行星也会大幅度转向，成为地球周围潜在的隐患。 人类并不能在这个危险的场域中高枕无忧。 3 小行星撞击毁灭了庞大的恐龙 人类会是下一个吗？ 1908年6月30日晚7点43分，俄罗斯西伯利亚地区的通古斯发生了剧烈的大爆炸。 一个燃烧的火球从天而降，拖着长长的烟火尾巴，从南到北划过天空，在接近地面的森林上空爆炸，地平线上升起一团巨大的火焰，大地开始颤动。1分多钟后，人们又感受到了3次强烈的震波。6000平方千米的森林呈放射状向四周倒伏，升腾的尘烟高达20000米，1000千米外的居民都能听到强烈的声响。 当晚整个亚洲北部的天空呈现出阴森的橘红色，跨越数万千米一直蔓延到西欧，宛如白昼。20年后探险队才冒着强烈辐射进入这里，发现大片的草木烧焦，土地被磁化，动植物出现变异。 "（图为通古斯大爆炸发生后周围成辐射状倒下的树木） 爆炸彻底摧毁了2188平方千米的土地，相当于东京的总面积。对于通古斯大爆炸的起因，有许多假说和猜测。美国桑地亚国家实验室进行了全面的模拟之后，物理学家马克-伯斯拉夫表示，这场灾难性事故是一颗直径仅20米的小行星爆炸带来的。 人类在100年前第一次近距离触碰到了世界末日，但这仅仅是地球存在40亿年间微不足道的一次小插曲。当一场更大的撞击发生，地球会陷入怎样的灾难？如今科学家已经还原出6500万年前影响全世界生物演化进程的一场小行星撞击灾难。 20世纪80年代，美国和墨西哥在墨西哥湾争抢油气资源的行动愈演愈烈。寻找石油的商人在墨西哥尤卡坦半岛北部600米深的海底发现了一个直径180千米、深3千米的巨坑。起初，期盼一夜暴富的墨西哥人喜出望外。但是随着进一步的勘探，他们在这里发现了大量的铱元素、硫元素和巨型的石膏矿，却没有一滴石油。 此时，对岸的美国人正不断开采出千万吨油田，令墨西哥人气急败坏，将这个巨坑弃之一边。 直到1991年，科学家才发现，巨坑的种种迹象，都表明这是小行星撞击地球的遗迹——铱是来自外太空的元素，硫正好与恐龙灭绝时的硫酸雨相照应。这个发现在当时震惊了世界。发现巨坑时小行星已经不在坑底，科学家猜测，它已经随着冲击波钻到地心。 这次被称为“希克苏鲁伯撞击”(chicxulub impact)的小行星撞击地球时间，是那场白垩纪-古近纪(k-pg)大灾难的直接原因。这场灾难导致地球上75%的生物灭绝，其中包括所有的恐龙。 如今科学家可以为我们还原当时的过程： 6500万年前，1颗直径37-58千米、重量2万亿吨的巨型小行星朝地球袭来，以时速7万英里掠过月球，在3秒穿过大气层燃烧着从大西洋上方掠过。太阳在巨型火球前黯然失色，整个世界一瞬间被炽热的惨白光芒笼罩。撞击地点半径1000千米内的一切生物，气温达到300摄氏度，不论是高数十米的恐龙还是草履虫都被烤焦。 由于相对速度太大，小行星触碰到岩石的瞬间立刻汽化爆炸。爆炸释放出的热量使空气急剧膨胀，金属小行星汽化形成的气流随之上升，爆炸地点周围会下起一场细细的铁屑雨，坑洞方圆数里都将笼罩在“铁雨”之中。 "（图为艺术家为6500万年前小行星撞击事件发生后很快形成的希克苏鲁伯撞击坑绘制的重建图 图源：detlev van ravenswaay/science source） 此时的大西洋对于小行星来说就像一个浅滩，平时包容一切的海洋根本无法承受其威力，周围的海水和数10亿吨的岩石被蒸发到大气中，接着再冷却硬化砸向地面。 小行星未被汽化的部分随着强烈的冲击力钻入地幔，撞击带来的震波传遍整个地球，引发里氏11级的地震。地震每提高1级，威力将增大30倍，11级地震的破坏力大概是汶川地震的27000倍。 如果放在现在，城市会在一瞬间成为废墟，地面上的一切被震波甩到空中，地震还会引发高达90-100米的巨型海啸，海水倒灌进每条大街小巷，把日本大小的国土吞噬。雪山会崩塌，所有活火山顷刻间被点燃，熔岩从地震形成的裂缝中喷涌而出，形成超级火山。不出几小时，地球上的植物就被烧光了，地表的温度上升数百度。 撞击激起大量浓烟和灰烬，这些粉尘在160千米的高空中温度可达8000℃，并且以16000千米的时速持续扩散，这让下方的一切急剧升温，即使有生物侥幸逃过了地震、海啸和火山喷发，也会被高温活活烤死。 随着时间的推移，地表温度逐渐流失，而大气中的尘埃将飘浮几十年，使得阳光无法直接照到地面。全世界陷入了无尽的黑夜，地表温度会很快地大幅下降，在热浪的炼狱之后，紧接着的是温度低至-30℃的“核冬天”。 在内陆地区，气温总计可能下降40℃；在沿海地区，由于海洋的调节作用，可能“只”下降15℃。但即便如此，这种黑暗与致命的霜冻，会使各种植物绝收，大量动物死于饥饿。 只有零星几种物种能度过这场宇宙冬天——部分昆虫和以乌龟等为代表的冷血动物，它们对于消耗要求不大，海洋生物的生存环境受陆地变化影响较小，因此也可能幸存。但是当再有如此凛冬降临，人类恐怕无法名列幸存者名单中。 而这还并不是唯一改变地球生物演化方向的撞击，这种规模的撞击平均1亿年会发生1次。人类在地球上生存不过20万年，在人类诞生之前，应该曾经发生过5、6次这种规模的撞击。 加拿大的萨德伯里因为地底丰富的铁矿吸引了人们在此生活了100多年，他们居住的盆地其实正是直径250千米的陨石坑，他们的脚下正沉睡着18亿年前改变了整个地球和生态演化的“炸弹”，而当地仰赖的铁矿源正是地底的金属小行星残骸。 "（图为萨德伯里盆地） 目前，最大的陨石坑位于南极洲东部的威尔克斯地冰层下方1.6千米，直径达500千米。许多科学家都认为这次小行星撞击导致了2.5亿年前二叠纪末期90%物种的大灭绝，这是自多细胞生物出现以来，地质年代中规模最大的灭绝事件。 而最严重的撞击是形成月球的忒伊亚撞击。根据月球撞击假说，忒伊亚撞击改变了地球的原始面貌，被撞飞的物质最终形成了地球的卫星——月亮，同时水资源也是此次撞击的产物，而陨石坑就是整个太平洋。 据统计，历史上这几次撞击事件的间隔时间最长的为1.35亿年，最短仅5000万年，而上一次已经过去了6500万年。下一次撞击何时发生，谁也说不准，全体人类的命运不知哪天就会处于生存和灭亡的边缘。当这些灾难的场面一次次被高科技复盘，场面越是精细，人类就越是惊心。下一次巨型小行星来临，除了恐惧和无奈，我们还能做些什么？ "（图为地球上的陨石坑分布，目前已确定的陨石坑有190个。图源：earth impact database地球撞击数据库） 4 面对小行星人类一败涂地？ 科学家的脑洞不服！ 人类真的束手无策吗？ 当然不是。人类不断地从各个方向对小行星进行研究和监测，希望能找出太空危险袭来时消灾的办法。 当前，各国都在建立科学组织为可能的小行星撞击事故做准备，包括私人组织b612基金会、日本太空防卫协会、国际陨石学会、欧洲空间局小行星预警中心、nasa行星防御协调办公室等。 但是直到现在，并没有一个国家公布自己的小行星灾害预防方案。 面对小行星，多数人持“太小的没必要预警，太大的预警无用”态度。当小行星袭来，是否要组织人群疏散、应不应该发射卫星阻拦，科学家和政治家迄今也都没有答案。人类确定能做的，就是不间断地监测小行星运行状况和进行沙盘推演。 不过，科学家们为拯救地球开的脑洞大到令人难以置信。 电影《天地大冲撞》中，宇航员登陆小行星的表面，钻洞贯穿并将核弹放置其中引爆，使其一分为二飞过地球两侧。但是如果要想电影中的方法有效，必须使用比目前威力最强的炸弹还要强10亿倍爆炸威力的核弹才行。更重要的问题是，核爆只能让小行星碎裂成具有辐射能的碎片，仍会落在相同的地方。当地球遭受一场带有核辐射的陨石雨，后果同样严重。 ""（图为电影《天地大冲撞》剧照，携带核弹的飞船降落在小行星表面。） 同样“不切实际”的设想，天文学家梅洛许想要在太空中以一个巨大的曲面镜聚集阳光在小行星上，对某一点加热，让那一点汽化，由于蒸汽的反作用力，小行星就会慢慢离开原先的轨道。他的想法被其他科学家戏称为想要“用棍子撬动地球”。 虽然这样的方法听起来实在是异想天开，但面对小行星这个“超级难题”，常规的方法根本无能为力的情况下，人类不会放弃任何可能的机会。 2001年，nasa的一架近地小行星探测器环绕探测的任务执行完毕，科学家大胆地临时决定让探测器在小行星表面着陆。要完成一次有效着陆，需要同时满足3个条件——探测器的摄像头朝下方的小行星、太阳能电池板朝向太阳、传输天线对准地球。当时探测器的燃料已经快要用尽，nasa的科学家也不确定是否还足以支撑缓冲下降冲力以免当场坠毁。2月12日，在没有起落装置和动作预设的情况下，探测器调整到一个最精确的角度，成功在小行星表面着陆，传回69张影像。 ""（图为探测器在小行星着陆以及传回地球的图片） 这场突发奇想的试验被称为继登月以来最伟大的太空探险，人类看到了通过太空活动操控小行星的可能性。在这之后，全世界的科学家受到了巨大的鼓舞，关于小行星的畅想如开闸的洪水一般汹涌而来。 这些科学家不仅想要拯救世界，还在思考：人类应该如何将掌握控制太空的权力？在一批科学家绞尽脑汁让地球不至遇上撞击灾难时，另一批科学家则相信小行星是人类探索太空深处的关键，这是因为，他们在研究防御小行星撞击地球措施的过程中，发现了利用小行星资源的可能性。 小行星上有丰富的金属矿资源，如铁、黄金和钻石。如果可以开采，数十万颗小行星将成为人类取之不尽用之不竭的宝藏。行星资源公司（planetary resources）和深空工业公司（deep space industries）等已经投资小行星采矿，它们可能在2025年之前开始开采。 除此之外，太空移民也是人类一直畅想的主题。 今年2月22日，由日本研制发射的隼鸟2号探测器在“龙宫”小行星表面成功完成了首次着陆。隼鸟2号按照计划释放了撞击器，铜弹头将小行星撞出一个坑，探测器随后采集碎石样本。此次任务顺利完成后，隼鸟2号飞离小行星表面，预计2020年返回到地球。 "（图为隼鸟2号探测器降落在小行星“龙宫”的模拟图。图源：日本宇宙航空研究开发机构） 此前，隼鸟1号就在2003～2010年期间执行过研究小行星的探测使命，是人类历史上第一个将小行星样本带回地球的探测器。美国亚利桑那州立大学的两位宇宙化学家最近在对小行星样本的研究中，发现这颗小行星可能含有大量的水，并且与地球海洋非常相似。 这个发现，启发了人类移民太空，对小行星进行殖民活动的想象。虽然建定居点还有很大的困难，需要克服宇宙射线和没有重力对人体的伤害。但是也许未来的某一天，小行星在太空中飞驰时，人类已经居住在或状如花生或钻石的小行星上，漫游在太阳系中。 采集小行星样本的技术和偏转小行星轨道的技术在很大程度上具有相似性。在探测器已经可以成功登陆小行星技术的基础上，只需要再多加一些动作就可以使小行星受到影响发生偏转，从而将一次潜在的碰撞变成完美避开。 动能撞击器是目前最简单、技术最成熟的防御小行星的方法，即通过发射宇宙飞船，以每秒几千米的速度撞击小行星，改变其运行的轨道。nasa科学家称，“我们只需要推动一颗小行星，使它在与地球轨道交汇处提前或晚到7分钟，就能与我们完全错过”。 nasa选择spacex进行合作，将于2021年7月下旬在美国加利福尼亚州的范登堡空军基地使用“猎鹰-9”火箭发射升空一个汽车大小的dart太空飞船，以每秒6.6千米的速度撞向一颗足球场大小的小行星。相比于数倍体积和运行速度的小行星来说，飞船的行动就如飞蛾扑火一般，但是科学家仍心存着用微弱推力改变小行星轨道的希望。这个如科幻电影般的场景，可能将成为人类保护地球免受小行星撞击的第一道防线。 ""（图为dart设计图和抓取岩石模拟图 图源：nasa官网） 科学家们还有其他奇妙的办法：人类登上小行星，挖出小行星的一块碎片并以高速向外抛去，这种推力能使小行星朝反方向移动一点距离。如果不断抛出岩石，可能小行星就能慢慢偏离原本的轨道。 在普通人看来像是痴人说梦的设想，实际上已经正在计划实施中。今年3月25日，nasa的小行星转向任务（asteroid redirect mission，arm）通过了概念评估，决定执行计划：nasa将于2020年12月发射一枚无人探测器，从小行星上抓取一大块岩石，让探测器施加的微弱引力对那颗小行星产生影响，用来偏移小行星的轨道。然后将这块岩石带回月球附近，留待人类宇航员前去实地考察。 如果试验成功，意味着人类成功应对小行星威胁的可能性又增强了一分。 现在的太空中仍然有无数不同的小行星正等着我们去探访，它们正在耐心等待，但不会一直等下去，可能有一天会突然朝地球奔来。到那时候，有可能我们已经做好了充分的准备，也有可能我们会成为下一个灭亡的物种。 今年年初《science》的一篇文章中提到，在过去的2.9亿年间，小行星撞击月球与地球的次数比过去增加了2～3倍。科学家提醒，2036年4月13日，名为阿波菲斯的陨石将非常接近地球。如果遭它直接撞击，地球将遭到极大的摧毁，受损面积和整个英格兰差不多。科学家们在寻找对策，避开这场灾难。 危机可能随时到来，但是这场灾难或许也是转机，因为这是历史上第一次，人类有望真正掌控自己的命运。 库叔福利 库叔的赠书活动一直都在！中信出版社为库叔提供10本《敌人与邻居》赠予热心读者。理解巴以冲突，从源头梳理震撼中东、牵动全球的百年纷争，平衡客观展现双方立场。以政治和历史学者的视野，勾勒大国博弈中的格局变迁。依托资深记者的切身观察，记录阴霾下普通人的生存与命运。请大家在文章下评论，点赞最高的前2名（数量超过30）将得到赠书。 ""
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