天文科普:这颗网红小行星真的会毁灭地球吗?
来源:科学辟谣
发布时间:2022-11-23
浏览次数:3817

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最近,一颗编号2022 AP7的小行星被营销号注意到了(不要啊),然后毫无意外地被撸出视频,安上了“或威胁地球,可能造成大规模灭绝”的抓眼球标题。

最讨厌营销号和某些媒体用“或”字了,一加这个字,就可以满嘴跑火车了。

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好吧,先快速说一下这颗小行星:不会撞,不会撞,不会撞。

稍微严谨一些:至少300年内,它绝无希望靠近我们。一会儿我们说说为什么,这颗小行星还挺好玩的。

再多说一些:几百年乃至几千年之后,它兴许才有一点比较渺茫的机会,我们多关心关心那些更有前(shā)途(qì)的同学们好不好?

01

为什么这颗小行星成了“网红”?

每年都能发现那么多小行星,为啥营销号盯上了它呢?营销号的思路清奇难猜,不过细细捋一捋,大约有这些理由吧:

一、2022 AP7是通过暗能量巡天设备发现的,显得出身高贵离奇一些。其实事情稀松平常:那台暗能量望远镜(DECam)在同口径的设备里视野最大,所以被拿来做做发现太阳系小天体的副业。而这颗小行星本身跟暗能量没有半毛钱关系。

二、它是在调查统计调研轨道能到达金星-地球之间的小天体时发现的。这类小天体有个共同特征,就是往往藏在曙暮光中,一旦发现,就把人惊出一身冷汗。确实,借着太阳的光辉掩蔽偷袭什么的,最吓人了。2013年袭击车里雅宾斯克的那颗火流星就是从太阳方向冲过来的,事前无人知晓。

三、这颗小行星的个头很大,上了千米量级,假如给它一个机会撞到地球,确实足以造成大规模灭绝。据发现者Scott Sheppard介绍,它的尺寸在已知的近地小行星里应该能排进前百分之五。

四、这颗小行星的轨道和地球轨道的最近距离是0.047个天文单位(即日地平均距离,简称AU),或者更有感觉的说法,是19个地月距离,落在了0.05AU的潜在威胁小行星判定指标以内。

五、英语的阅读理解问题。Sheppard的论文原文是:2022 AP7 is likely the largest Potentially Hazardous Asteroid (PHA) discovered in about eight years. (在近8年内的发现中,2022 AP7应该是(块头)最大的潜在威胁小行星)这里的“the largest Potentially Hazardous Asteroid”很可能被(故意)理解为“潜在威胁最大的小行星”。

现在,再说说,为什么业内并不把这颗小行星当回事。

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02

这颗小行星真的危险吗?

2022 AP7被列为“潜在威胁小行星”,是因为它个头大,并且和地球轨道的最近距离落到了0.05AU以内。但是轨道近不代表天体近,我们跑到轨道会合点的时候,2022 AP7却不在那里;等它来到会合点的时候,地球却又走远了。它在2022年3月离地球最近时,跟我们相距1.5AU。这就像什么呢?就像京广线和陇海线在郑州会合,但是刚从北京发往郑州的火车一定不会遇到正从郑州开往兰州的火车,从兰州开往郑州的火车也不会遇到郑州发往北京的。

大家可能会说:狡辩嘛!大家各有各的公转周期,总有一天,地球和2022 AP7会在二者轨道最近点附近会合的。就像刚才说的两条线路上的火车,只要互相不故意躲着,各自在自己的线路上持续往返,总有在郑州碰见的时候。

这话道理不错,但这颗小行星真的很好玩,它的公转周期是整整5年,每过5年,它就会和地球回到相同的位置,也就是说,既然今年它来串门错过了地球,那么5年之后,它还会再次错过,如此循环不已。

这种整数倍的轨道关系使它和地球一再互相扑空,非常难以威胁到咱们。试想:如果一个杀手每五天来你家门口晃一次,而你每逢这天都正好在单位过夜,那这个杀手只配去拍“笨贼一箩筐”系列。

综上所述,计算表明,这颗小行星在300年内和地球的距离不会短于1AU。其实短于1AU又怎样呢?一个日地距离,就连光都要走500秒呢!

那我们为什么说它以后兴许还有机会呢?科学嘛,只要概率不是一个结结实实的0,就得说“可能”。只是营销号说“或”时,想让你相信是100%,咱们说“或”时,却想让大家明白它基本等同0%而已。

咱们还要首先说明:即使有机会,也不是单单给它的。有那么多能威胁地球的小天体,如果连2022 AP7这种笨贼都有机会,其他的选手就更有机会。

这种机会就是天体摄动。如果一颗小行星走到较大天体的身边,受引力影响,它的运行轨道就有可能偏移。如果2022 AP7和地球的公转周期不再保持精确的5:1,那它穿梭于地球轨道内外时,就有了撞上我们的机会。计算表明,它2107年距离火星是0.16AU,2109年能跑到离木星1.2AU的位置,可能被这些行星摄动,造成轨道偏移。但火星质量很小,木星虽然胖,1.2AU还是太遥远,所以,这些“傍大佬”改变命运的机会十分渺茫,我们只是单纯从数学意义上说“再渺茫也是有”罢了。

为了防止营销号断章取义,我们再次重申:机会不是单单给它的,也不是说它绝对撞不到地球,而是说,在太阳系里有天资更佳的地球杀手。和地球轨道最近距离小于0.0004AU并且没有整数倍公转周期的小行星,能数出20多个,2022 AP7真的不算事。

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总之,2022 AP7是个很搞笑的杀手,简直怀疑营销号捧它是想让大家注意它一下,好好群嘲一番。不说它了,咱们来谈谈近地小行星防御的一些实际进展吧!

03

面对小行星,我们有招吗?

小行星防御的话题,过去咱们曾经聊过一些,读者可以先读一读:人类要感谢小行星的“不杀之恩”,但更要能炸飞它们!

最近,NASA执行了一次近地小行星防御彩排,非常成功。这个项目叫做DART,我们就来说说这次任务的亮点。

先说说DART这个缩写,它全称是Double Asteroid Redirection Test(双小行星变轨测试),这个名字里面包含两个关键信息。

第一,这是一个通过撞击改变小行星轨道使地球躲过袭击的手段,不是科幻大片里喜欢用的核武器轰击。

第二,测试目标是一个双小行星系统,要撞的是较小的那个。这样挑选目标的好处有两个:首先,通过测量撞击后的双小行星互绕周期,就可以轻松判断实验效果。其次,有大块头掌控着整体运行方向,即使实验效果出乎意料,也不会改变这个小系统的整体运行轨道,以免把原本无害的天体撞成潜在杀手。

这个双小行星系统里面,大个子叫Didymos,小家伙叫Dimorphos,我们把它们称作大D和小D好了。大D质量5亿多吨,小D只有大约5百万吨,规模相当于吉萨大金字塔。

DART撞击器呢,最终撞到小D时的质量只有500千克,相当于一头成年雄性单峰驼。

我们可以脑补一下骆驼撞击金字塔的画面,这种无力感……

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但是我们知道,速度提上去之后,就是另一个概念。2009年1月15日,全美航空公司1549号航班刚一起飞就撞上了一群加拿大黑雁,两个发动机直接趴窝,不得不迫降到了哈德逊河。

DART迎头撞击小D时的速度高达每秒6600米,携带了110亿焦耳的动能,这画面就非常宏大了。小D绕大D旋转原本需要11小时55分钟,被迎头撞击之后,速度降低了,轨道随之降低,公转周期缩短了32分钟。NASA的预期是:能缩短73秒就算实验成功,所以这次撞击可称大获全胜。

顺便提前辟个谣,因为已经看到了苗头:有人把73秒的实验成功判定门槛理解为设计目标,从而把32分钟的实际结果错误地解读为“撞击结果误差很大,使得人类对小行星防御更没把握”,这种解读是不对的,这种解读是不对的,这种解读是不对的(重要的事情说三遍)。

咱们的国家航天局也在筹划一次主动撞击,大约2025年或2026年实施。咱们挑的目标是谁?实验效果会怎样?让我们拭目以待!

作者 | 曲炯 科普作家 作品发表于国家博物馆、国家航天局等

审核 | 刘茜 北京天文馆研究员 科普影片编导和科普作家

本文由“科学辟谣平台”(ID:Science_Facts)出品,转载请注明出处。



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