小行星

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  小行星撞击地球的行为有规律可循吗?

  我们先讨论第一个问题:小行星撞击地球的行为有规律可循吗?这个问题非常重要:如果有规律可循,我们就可以提前预知下次撞击的时间,做好充分准备。

  学术界长期存在一个看法:小行星撞击地球是一个周期性行为,每2600万年出现一次爆发性的频繁撞击事件。有些人进一步提出,这是因为太阳有一个难以看到的伴星,每隔2600万年就扰动太阳系外围的奥尔特云,导致大量岩石天体落向太阳系中心,从而导致有些天体撞击到地球。

  但著名学者Meier与Holm-Alwmark的研究证明,小行星撞击地球的方式并不是周期性的,而是随机发生的。我们原本可以指望人类在1000万年后再遭遇小行星,将其当靶子打着玩,但现在看来,没有指望了。也许它们几百年后就会来——谁也说不准。

  如何监测四处乱飞的小行星

  既然无法指望小行星一千万以后再来撞击地球,而且它们的到来毫无规律,那么,我们要做的就是监测所有可能威胁到地球的小行星。这些小行星四处乱飞,有些在过去一些年里已经与地球擦肩而过。

  那么,人类如何监测这些到处乱飞、可能砸到地球的小行星?对于那些比较大(直径超过1千米)的小行星,天文学家早已使用多个望远镜进行监测。而对于那些直径为几十米到几百米的小行星,天文学家专门部署了一个大杀器:全景式巡天望远镜和快速反应系统,英文全称是the Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System,简称“Pan-STARRS”,进一步被简称为“PS”。为了简洁,下面直接简称这个系统为“PS望远镜系统”。

  PS望远镜系统的功能非常强大,虽然它所用的望远镜口径只有1.8米,属于中小型光学望远镜,但其相机的CCD(负责感光,并将影像转化为数字信号的元件)像素高达14亿,是当今世界像素最高的CCD,作为对比,我们所用的手机相机的像素一般是1000万左右。PS望远镜系统全部建成后,有4个望远镜。该系统每晚巡天面积可以达到6000平方度,夏威夷可以看到的天区是3万平方度(整个天区的面积是41253平方度),四五个晚上就可以扫完这些天区。

小行星撞地球

小行星撞地球

  PS望远镜系统不仅可以观测太阳系内部暗淡的小行星,还可以观测其他天体物理现象,比如变星以及非常遥远(上百亿光年远)的超新星。但对于人类安危来说,这个系统最重要的功能当然依然是观测太阳系内的小天体。由于它无比灵敏的CCD,它可以发现其他所有望远镜无法发现的暗淡天体,并将那些可能危及地球的天体登记在册,不断监测。它可以监控未来几十年内可能靠近地球的危险小行星的运动,及时预警,让人类做好准备。

  在2010年开始观测后不久,PS望远镜系统就于9月16日发现了一个可能威胁到地球的、直径几十米的小行星,研究人员将其命名为“2010 ST3”,它于10月份掠过地球附近,距离地球约644万公里,这个距离是地球半径(约6400公里)的1000倍。当时,其他所有望远镜都没有发现这个天体。因此,这次发现测验了PS对危险天体独一无二的监测能力。