小行星曾造成恐龍滅絕 有可能再次襲擊地球嗎?

編按:天文學家凱莉•紐金特博士是一名小行星獵人,她從自身的經歷出發,《小行星獵人》書中除了深入淺出的科普知識、小行星曾探訪地球的故事外,也探討了電影《世界末日》、《彗星撞地球》等的迷思,一步一步解開人們對於小行星的好奇。

 

對許多人而言,小行星是毀滅的代名詞。小行星殞落地球,使人聯想到恐龍的絕跡,或是電影場景中毀壞的建築物和車輛,然而如此巨大的小行星衝擊其實是相當罕見的。

 

事實上,我們可以事先準備以降低小行星破壞地球的可能性。首先,從繪製出地球周邊的小行星開始著手。

 

感謝多年來小行星獵人們的努力,我們幾乎已經發現所有最巨大且有危險性的星體。在2011年末,我們已經發現超過90%、直徑大於1公里,遍布在地球周圍的小行星,也就是那些能造成巨大毀壞的星體。由於搜索在2011年持續進行,因此發現的比例已經愈來愈高。

 

持續探索太空是非常重要的,我們不只想找到直徑大於1公里的小行星,稍小(其實仍然很大)的小行星也是我們的搜索目標。小行星獵人們正忙於著手第二個目標:搜尋出90%直徑大於140公尺又同時鄰近地球的小行星,這些星體足以重創中型城市。但截至目前為止,僅僅掌握了30%的資料。

 

小行星撞擊地球的關鍵在於「時間」。如果可以及早發現、及時警報,我們就能運用科技來改變它們的軌道,透過現在就開始搜索天空,我們期望能夠盡早預警(理想狀況是提早幾十年)。

 

科學家目前的共識是當前科技所能辦到的三個偏移方法。

 

 

第一:動力撞擊器技術

 

第一是一個已經驗證過的方式,用力撞擊小行星,讓它們改變移動方向,也就是所謂的動力撞擊器技術。運用夠大的撞擊器,加上足夠的速度與正確的方向等要素,用力撞擊小行星,促使小行星產生速度變化,從原本每秒幾毫米的速度變為每秒幾厘米,就足以影響整顆小行星的運行了,這麼做會改變小行星到達地球附近的時間,讓原本會擊中地球的小行星偏離目標。

 

在深度撞擊任務中,NASA曾經用撞擊器擊飛一顆彗星。當時的任務目標是希望藉由撞擊器在彗星上造成一個坑洞,讓表面物質飛揚,好研究表面的成分組成,因此用一架沉重的太空船撞擊該顆彗星,太空船重達372公斤並以3萬7000公里的速度移動,這移動速度比子彈還要快。

 

第二:重力牽引機

 

另一個公認可行的技術就是重力牽引機,運用的是小行星與太空船間微小的引力效果。

 

也就是發射一架太空船至目標小行星周邊,環繞小行星進行非對稱運行。太空船會設定往特定的方向一邊繞行、一邊移動,慢慢地將小行星拖離原本的軌道,移至新的軌道,小行星就不會撞上地球。

 

這是一種非常講究的技術,以漸進的方式細膩地操作,當太空船微小的引力重塑小行星的軌道後,工程師和科學家們便可以開始小心監測並適時修正,更棒的是,這個做法完全不需要接觸小行星,即便是像瓦礫堆般破碎的小行星也能保持完整樣貌,緩緩牽引。快速自轉的小行星特別適合用這個方式來改變軌道。

 

第三:核選項

 

第三種技術目前仍在積極商討可行性的階段。我們稱這第三種技術為核選項,這是我們都不想採用的手段,但如果小行星短時間內就會衝擊地球,尺寸又較為龐大的話,人類就只能選擇引爆核彈,是唯一足以將小行星推離撞擊軌道的力量。

 

實際施行並不會像好萊塢電影那樣直接把小行星炸成碎塊,而是會輻照小行星表面的一個區塊,快速加熱下造成爆炸,在正確的時間點並往對的方向施力,就能避免小行星擊中地球。

 

換句話說,核彈是在小行星旁邊引爆,而非小行星上。爆炸的目的是為了給小行星一個強大的推力,而不是把它炸成碎片。但核爆存有許多未知數,讓人們難以預測在引爆後究竟會發生什麼事情。如果小行星快速自轉,引爆的時間點變得難以設定,無法確保爆炸後的推力方向是否正確,是否僅加速或減緩了小行星的自轉,而沒有達成效果?而現今這個技術還存在著太多未知數,這就是讓人們還不願意採用這個方法的原因。

 

知己知彼,做好準備

 

儘管我們已知的小行星都不會撞擊地球,但專家們仍認真思考我們作為地球的一份子該如何因應小行星的來臨。

 

做好準備絕對是沒有錯的,我們現在能做的準備就是尋找新的小行星,並試著了解我們已經找到的那些小行星。希望能夠透過發現小行星,讓我們能在發生大事之前,提前警覺。

 

更多《小行星獵人》書摘:

 

人類發現的第一顆小行星 穀神星的身世之謎

 

如果隕石墜落到你家?小行星奇襲地球事件

發佈日期:2018/06/26

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凱莉·紐金特

凱莉.紐金特博士是一名小行星獵人,目前在加州理工學院的紅外影像處理分析中心Infrared Processing and Analysis Center)與一個小團隊合作,專門從事探索與研究小行星的工作。

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