在科幻電影中,“小行星帶”總是被描繪成一個非常擁擠的地方。但它實際上有多密集:是難以航行、危險重重還是僅僅有趣?

美國宇航局艾姆斯研究中心的戴維·莫里森補充了一些關於碰撞的額外資訊,以回應上週來自邁克爾·布里利湯姆·格雷爾斯的回覆:

有超過10萬顆直徑大於1公里的小行星,但這些天體分佈在小行星帶的巨大體積內。它們的平均間距為數百萬公里。因此,碰撞極其罕見;一顆平均直徑1公里的小行星每數十億年才遭受一次碰撞,或者在太陽系的生命週期內可能發生一到兩次碰撞。

宇宙飛船穿過小行星帶幾乎沒有碰撞的風險,事實上,即使是近距離飛掠一顆小行星,也需要付出相當大的努力,例如1993年伽利略號宇宙飛船飛掠艾達。間距也非常大,以至於從一顆小行星上看,即使是最近的1公里小行星也可能太暗而無法用肉眼看到,需要藉助望遠鏡才能看到。


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關於如何計算小行星帶中天體間距和碰撞機率的圖示,可以在D. Morrison和T. Owen撰寫的《行星系統》第二版第129頁找到。

後續報道釋出於1997年9月2日

邁克爾·布里利是威斯康星大學奧什科什分校的天文學助理教授。他提供了以下簡短回覆

即使小行星帶中有10萬顆相當大的小行星(直徑超過幾公里)——而實際數量很可能大約少十分之一——它們之間的平均距離也將約為五百萬公里。這比地球和月球之間的距離還要大十倍以上。如果你站在其中一顆小行星上抬頭看,你不會看到滿天都是小行星;你的“鄰居”看起來會如此渺小和昏暗,你甚至很幸運才能看到一顆,更不用說數百顆了。我甚至不會稱穿越如此空曠的空間是“有趣”的,這對像伽利略號和旅行者號這樣的不得不這樣做的太空探測器來說是幸運的。

亞利桑那大學的湯姆·格雷爾斯是一位資深的小行星獵人;他使用基特峰上的太空監視望遠鏡,和他的同事們每年發現大約20,000個天體,其中許多是未編目的小行星。他補充了一些額外資訊

當第一批機器人宇宙飛船計劃穿過火星和木星軌道之間的小行星帶時,一些科學家曾認真擔心小行星帶中物體可能密度過高。第一次穿越小行星帶發生在1970年代早期,當時先驅者10號和先驅者11號宇宙飛船前往木星及更遠的地方。危險不在於撞擊大型物體的風險。事實上,這種風險微乎其微,因為火星和木星之間有巨大的空間,而且那裡的物體相對而言非常小。即使可能有數百萬顆直徑大於一公里的小行星,宇宙飛船沒有穿過小行星帶的機率也幾乎可以忽略不計。

在某些方面,小行星帶實際上比我們可能希望的還要空曠。在1990年代初期,美國國家航空航天局希望伽利略號宇宙飛船在前往木星的途中能夠遇到一顆小行星。但是,即使大致沿著伽利略號的路徑找到一個天體也需要付出一些努力。需要進行專門的瞄準才能到達這個天體,但結果是首次近距離觀察到一顆小行星,即被稱為加斯普拉的那顆。

小行星帶中天體的數量隨著尺寸的減小而急劇增加,但即使是微米尺寸的天體,先驅者號宇宙飛船在穿過時也只被擊中了幾次。但這並不是說小行星不會構成任何危險。值得注意的是,對於像地球這樣的大行星來說,在很長一段時間內,有相當大的機會被撞擊。這種危險來自於小行星帶中相互碰撞的碎片;在它們解體後,其中一些碎片在木星的引力作用下向地球移動。這些碎片中最大的一塊直徑約為12公里。

大約6500萬年前,一顆大約那麼大的小行星撞擊了地球,導致包括恐龍在內的近90%的動物死亡。這種重大撞擊事件非常罕見,但對於較小的物體,撞擊的可能性會增加;地球在人類一生中(即平均每30萬年發生一次)被大約一公里大小的物體撞擊的機率約為五千分之一。直徑一公里的物體仍然足夠大,足以造成全球性的災難,因為它撞擊時會釋放出巨大的能量,至少是1945年投在廣島的炸彈能量的百萬倍。我在我編輯的一本教科書《彗星和小行星造成的危害》(亞利桑那大學出版社,1994年,1300頁)中討論了這個問題和一些可能的解決方案;該書由120位專家撰寫,包含46章,內容涉及小行星問題的各個方面。

釋出於1997年8月5日

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