小行星撞來了怎麼辦？

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小行星撞來了怎麼辦？

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6600萬年前的一天，一顆直徑約10千米的小行星墜落“凡間”，砸出一個深約29千米的隕石坑，引發了森林大火，將周邊1600千米範圍內的一切盡數點燃。大量岩石、塵埃和灰燼漂浮在地球上空，遮天蔽日，一連數月地球都接收不到陽光，全球氣候變冷，大量植物死亡，食物鏈斷裂。在飢寒交迫中，恐龍走向了滅絕。

一代霸主恐龍的滅絕可謂是一場猝不及防的意外，現代霸主——人類能抵禦這樣的意外嗎？

看，又一顆流星

你有沒有見過流星，在夜晚黑色的幕布中，那一閃而過的迷人的煙花？流星在未進入地球大氣之前，大部分都屬於太陽系內數目最多、大小不同、奇形怪狀的小天體——小行星，也就是造成恐龍滅絕的罪魁禍首的“近親”。所以，流星不僅神秘而美麗，有時候也很危險。

近年來，我們常常能看到各種流星雨的觀看預報，天文學家們是怎麼知道流星雨的發生時間的呢？這是因為他們居安思危、未雨綢繆，長期監控著天上的小行星。

小行星形成於太陽系早期，可能是一顆未成形的行星與木星碰撞後四分五裂，剩餘物質散落到太陽系各處，在太陽引力作用下以不規則的軌道繞著太陽執行。在這些軌道不規則的小行星中，與地球軌道距離小於0。3天文單位（1天文單位為日地平均距離，約為1。5億千米）的天體被稱為近地小行星。那些直徑較小，在墜落到地球表面之前就在大氣層中燃燒的小行星，就是我們喜聞樂見的流星。但除了流星，直徑大於140米且距離地球軌道最小距離在0。05天文單位內的小行星，則是天文學家們重點觀測的“恐怖分子”。

長期監控這些“恐怖分子”，需要全球天文學家的共同合作。坐落於江蘇省的紫金山天文臺近地天體望遠鏡是中國自研的效能先進的探測望遠鏡，自2012年建立以來，平均每月都能率先監測到數顆近地小行星。而像紫金山天文臺望遠鏡這樣搜尋近地天體的站點，目前全球已有400多個。當一個望遠鏡發現近地小行星的蹤跡時，就會把資料上傳到國際小行星中心的網站上，其他國家的天文學家就能參與到該小行星的監測工作中來。2017年與地球擦肩而過的小行星2012 TC4的觀測活動就是一個全球合作的例子。

2012 TC4是一顆直徑為10～30米的小行星，它在2017年10月中旬擦過地球，距地球最近時約43780千米，僅約為地月距離的十分之一。在此之前的幾個月裡，來自美國、加拿大、德國、日本、俄羅斯和南非等數十個國家的天文學家都參與了觀測工作。位於美國弗吉尼亞州的格林班克望遠鏡觀測到了小行星的形狀和長度，2012 TC4是一個約15米長、8米寬的“窈窕淑女”；美國新墨西哥州的馬格達萊納嶺天文臺的天文學家跟蹤了2012 TC4兩個月的時間，發現它旋轉速度很快，約每12分鐘旋轉一次，而且還邊旋轉邊翻滾；位於美國加利福尼亞州的美國國家航空航天局近地天體研究中心的科學家們則計算出了小行星的軌道，確定它是否有撞擊地球的風險。

透過長達數月乃至數年的監測，天文學家們能根據小行星的軌道、路徑、速度及其周邊天體對它的引力影響等資料，給小行星撞擊地球的危險性評分，最常用的評分標準就是1999年提出的都靈危險指數了。指數分數從0到10，分數越高危險越大，0-1級綠色，撞到地球也只是形成美麗的流星雨，2-4級黃色，需要天文學家注意，5級以上相關地區的人們就要準備逃命了。

幸運的是，都靈危險指數提出至今，僅有一顆小行星的危險評分為4級，那就是2004年發現的阿波菲斯，當時天文學家計算出的阿波菲斯在2029年碰撞地球的機率達到了1/37，不過，隨著觀測資料的增加，它的撞擊機率逐漸減小為零了，人們只是虛驚一場。

但是阿波菲斯的行進路線也一直在變化，假如阿波菲斯真的撞上了地球，人類會成為“下一隻”恐龍嗎？

“天外來客”有安全著陸地嗎?

阿波菲斯是一顆直徑約400米的小行星，一旦它撞上地球，將釋放出比廣島原子彈高10萬倍的能量。在二戰中被投擲到日本廣島市的原子彈點燃了方圓14平方千米的土地，燒燬6萬幢房屋，成千上萬人死傷。而如果阿波菲斯墜落到地球上任意一座城市中，這些數字都將乘以10萬倍，給人類帶來的影響可想而知。

那麼，阿波菲斯墜落到深山老林中，比如面積700萬平方千米的亞馬孫叢林中，這會好一些嗎？恐怕也不太妙，英國巴斯大學米爾納進化中心的生物學家丹尼爾·菲爾德認為，當年導致恐龍滅絕的那顆隕石，正是因為引發了全球性的森林火災，將很多樹木燃燒殆盡，燃燒產生的灰燼還遮擋了數月的陽光，才引發全球變冷，光合作用中斷，恐龍滅絕。

菲爾德找到了一些證明當年確實曾發生全球森林火災的證據，比如在世界各地的代表相應地質時期的地層中時常會見到火災後殘留的木炭灰燼。在化石中，除了這些木炭殘骸外，只能看到大量的蕨類孢子，而不是種子植物的種子，這與現今森林火災的情形相似，蕨類植物的恢復能力比種子植物更強，它們會率先從絕境中煥發新生。

不能掉到森林裡，掉到沙漠中會怎麼樣呢？比如面積約906萬平方千米的撒哈拉沙漠？撒哈拉沙漠中人口密度不大，如果小行星掉到這裡，人們遷移的成本會小一些，但是這裡還有一些無法遷移又非常危險的東西，那就是地下豐富的石油、天然氣、磷酸鹽等礦產資源！眾所周知，這些可都屬於禁止帶上飛機的易燃易爆物品啊。

日本東北大學的研究者發現，6600萬年前的隕石墜落點——墨西哥尤卡坦半島是一個富含煤炭、石油等碳氫化合物的區域，當隕石墜落引發大火時，這些碳氫化合物被一下子引爆了，結果導致全球變冷13℃～17℃，陸地降雨量減少約70%~85%。而如果降落點沒有這麼多碳氫化合物的話，地球可能也就只降溫0℃～4℃，氣候變化不會那麼劇烈，恐龍可能也就不會滅絕了。看來，撒哈拉沙漠也並不是一個“理想”的降落地點。

除去以上幾個選項，剩下唯一能選的可能只剩下廣闊的深海了，阿波菲斯掉到海洋裡會好一些嗎？在美國的北達科他州的荒漠中，科學家發現了一些魚類的化石，這些魚兒普遍大張著嘴巴，同時還在它們的鰓中發現了許多小玻璃珠子。經過比對，發現這些玻璃珠子與造成恐龍滅絕的小行星隕石的化學成分是一致的，玻璃珠子來源於小行星撞地球后所下的兩小時玻璃雨。因此可以推斷，在小行星撞擊後，這些魚兒被海嘯的巨浪拍擊到了陸地上，經歷了玻璃雨的洗禮後，最終缺氧而死。

奇怪的是，這裡距離撞擊中心有3000千米，如果是撞擊地傳過來的海嘯，傳播時間至少需要18個小時，而且力量應不再那麼強大了。為了解釋這個現象，科學家提出了一種叫做“假潮”的機制，美國北達科他州的海嘯不是直接傳播過來的，而是因為整個海洋就像一個大碗，當重物撞擊到碗中時，碗壁發生了震動，整碗水都會發生振盪，因此海嘯雖然來不及傳過來，但小行星撞擊所引起的震動會讓這裡的海水也波濤洶湧。由此可見，即使小行星落到深海中，全球沿海地區的人們也會受到相當程度的波及。

　　小行星來了只能逃嗎?

選來選去，還是沒有為小行星選到一個十全十美的降落點，話說回來，即使選到了合適的降落點，我們就能讓小行星真的降落到那裡嗎？如果小行星真的來了，我們該怎麼辦呢？

關於這個問題，世界各地的天文學家早就想了許多個自救方案，其中最常提到的一個想法就是改變小行星的執行軌道和前進路線，無論是用核彈轟炸小行星，還是給小行星安裝一個太陽能“船帆”，又或者用一個飛行器撞擊一下小行星等，都是希望能改變小行星的受力方向，從而改變它的軌道。那麼這些想法是否可行呢？也許很快就能得到驗證了。

2021年7月，美國宇航局將進行一項叫做雙小行星改向試驗的測試演習，即發射一個小型航天器去撞擊一個近地小行星，然後觀察小行星被撞擊後的軌道改變情況。這個“倒黴”的被撞者叫做迪迪莫斯B，它是一個雙小行星系統中的老二，直徑約160米，它被選中的原因是其大小與對地球能造成威脅的小行星的典型大小相符，而且它本身的執行軌道與地球相距較遠，即使被撞一下，偏離了軌道也不至於會撞上地球。

美國宇航局將發射一個利用氙氣推動的飛行器，氙氣能提供非常強大的動力，飛行器約飛行14個月的時間就能撞上迪迪莫斯B，撞擊的瞬間將由飛行器上搭載的輕型立方體衛星（LICIA）拍攝下來。撞擊發生前，LICIA將與飛行器分離，然後捕捉碰撞的影象和碰撞後噴射出的碎片，並將其傳回地球，供科學家們分析碰撞的結果。

這次撞擊預計將使迪迪莫斯B的前進速度減小約0。5毫米/秒，這將能改變它的執行週期，甚至能改變它的執行軌跡，而如果證明撞擊真的能改變小行星的執行軌跡的話，對於未來改變像阿波菲斯這類可能會撞上地球的小行星的執行軌跡和方向我們也將更有把握。

當然，從發現小行星、制定撞擊計劃、製造飛行器到飛行器撞上小行星，期間也許需要十數年的時間，這需要全球科學家的精誠合作，而成功的可能性也難以得到保障。因此，到目前為止，我們能不能擺脫恐龍滅絕的命運還不好說，但無論如何，全球合作才是唯一的出路。