十年前，當太陽在俄羅斯車里雅賓斯克升起時，天空發生了爆炸。
2013年2月15日，一顆小行星以近70,000公里/小時的速度衝入地球大氣層。它幾乎有一個網球場那麼大，在天空中發出耀眼的光芒，彷彿第二個太陽出現並開始從東南向西北方向飛馳。
以超音速衝破空氣，如噴槍般炙烤著小行星表面，在其掠過地球時留下了一條濃厚的汽化岩石尾跡。巨大的壓力開始將其壓扁（科學家稱之為“煎餅化”），最終的力量在大約離地面40公里的地方壓垮了這顆小行星。它碎裂成更小的碎片，每個碎片仍然以步槍子彈速度的十幾倍以上飛行。這些碎片也發生了煎餅化，在加熱到白熾狀態時產生了一系列短暫但強烈的閃光。剩餘的碎片汽化了。
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所有這一切都發生在短短幾秒鐘內，最終的爆炸發生在小行星大約在30公里高空時。它最後運動的能量瞬間轉化為熱量。由此產生的巨大火球在天空中短暫地超越了太陽的光芒，釋放出的能量相當於約五十萬噸TNT炸藥的爆炸。
這次爆炸產生的衝擊波從爆炸中心向外傳播，大約花了一分半鐘到達北部約40公里的車里雅賓斯克市中心。這座擁有百萬人口的工業城市剛剛開始新的一天，天空中就出現了壯觀的景象。令人驚歎的奇觀和長長的、揮之不去的蒸汽尾跡吸引人們走到戶外或窗戶邊觀看發生了什麼——就在這時，衝擊波降臨了。
一聲巨大的雷鳴般的巨響震碎了整個城市的窗戶，飛濺的玻璃是造成事件中約1500人受傷的主要原因。幸運的是，沒有人喪生，基礎設施損壞也相對較小。如果這顆小行星更大或由金屬製成，或者如果它以更陡峭的角度俯衝下來，那麼這個故事可能會截然不同，後果會更加嚴重。
車里雅賓斯克是地球的警鐘——而且聲音很大。
對於科學家來說，這也是一次重要的學習經歷，因為這是自1908年通古斯大爆炸以來已知最大的大氣層撞擊事件。衛星以及數千名目擊者和攝像機都觀測到了這顆小行星的煙霧尾跡。隕石廣泛散落，其中包括一塊重達半噸、直徑1.5米的巨型隕石墜入冰凍的湖中，後來被回收。甚至有安全攝像頭拍攝到這塊隕石墜落的畫面，形成了一股壯觀的雪和水柱衝向空中。
從事件中回收的隕石揭示了這顆小行星的猛烈歷史。衝擊紋理遍佈其中，留下狹窄的裂縫。這些裂縫表明，這塊19米寬的車里雅賓斯克岩石曾經是一顆更大的小行星的一部分，而這顆小行星本身也遭受過撞擊，撞擊脫落了撞擊地球並使其遍佈裂縫的碎片。放射性測年法表明，第一次撞擊可能發生在44億年前，當時太陽系還不到2億年。車里雅賓斯克岩石中的那些裂縫削弱了它，使其更容易在高空解體併產生巨大的衝擊波。來自遙遠深空的古老撞擊的幽靈般的手指伸出來，觸動了那天成千上萬俄羅斯人的生活。
目前尚不清楚哪顆小行星可能是母小行星。科學家們將車里雅賓斯克撞擊器的軌跡向後追蹤到太空，發現與小行星2007 BD7和2011 EO40的軌跡高度吻合。其中一顆可能是母體，但仍不確定。
對車里雅賓斯克以及能量較低的較小事件的分析表明，這類撞擊器影響我們的頻率遠高於之前的預想。像車里雅賓斯克規模的撞擊大約每25年發生一次，幸運的是，大多數發生在海洋或荒野地區。
天文學家在很久以前沒有看到這顆小行星來襲，這有點令人擔憂。但是小行星往往非常黑暗，即使靠近我們的星球，小型小行星也極其微弱。就在幾年前，直徑四米的2008 TC3小行星成為有史以來第一顆在撞擊地球之前被探測到的小行星。自那以後，只有其他六顆小行星在撞擊前被發現，包括2023 CX1，它於2023年2月13日在英吉利海峽上空被點亮，彷彿在紀念本週的週年紀念日。所有這些都很小，對地面上的我們沒有危險。
現在，在我讓您對這些物體的撞擊感到恐懼之後，好訊息來了：我們在發現它們方面做得越來越好了。自車里雅賓斯克事件發生後的十年裡，大約發現了20,000顆近地小行星——比2013年之前歷史上發現的總和還要多。新的巡天望遠鏡，如泛星計劃和茲威基瞬變探測器已經上線，並且開發了更好的探測和分析技術，加速了發現速度。不久，巨大的薇拉·魯賓天文臺和NASA的近地天體測量者太空任務也將顯著增加已知對地球構成威脅的小行星的數量。
然而，發現它們只是第一步。接下來要做的是採取行動。為此，NASA於2021年11月啟動了雙小行星重定向測試（DART）任務，該任務將一個半噸重的撞擊器撞向了直徑170米的小行星Dimorphos——更大的小行星Didymos的衛星。碰撞產生的動量將小行星的軌道週期改變了半個多小時。這甚至比預測的偏移還要大——撞擊挖掘並從小行星表面丟擲的巨大物質羽流增加了一個推動力——表明可以使用這樣的航天器來改變小行星的軌道。
更大的爆炸也可能能夠轉移來襲的太空岩石。在小型小行星附近引爆核武器可以汽化其大部分表面。這種熾熱的蒸汽會迅速膨脹，就像火箭發動機的尾氣一樣，將小行星推入新的、希望更安全的軌道。關於這種方法的一些問題仍然相當難以克服——例如，《外層空間條約》目前禁止在外層空間爆炸核裝置——但是一顆危險的小行星正朝我們飛來，可能會在政治解決方面有所進展。
自車里雅賓斯克撞擊事件以來，兩艘宇宙飛船不僅接近了小型小行星，還從它們身上採集了樣本；其中一艘隼鳥2號已經將其樣本送回地球，另一艘OSIRIS-REx也將在今年晚些時候這樣做。這兩顆小行星，龍宮（直徑約一公里）和貝努（直徑500米），本質上都是瓦礫堆，是由自身微弱引力結合在一起的鬆散的小岩石集合體。所有的小型小行星都可能是瓦礫堆，這將影響我們如何抵禦它們；它們脆弱的結構意味著它們可以更容易地吸收宇宙飛船的撞擊。想象一下試圖擊打一箱包裝花生，您就會明白了。然而，DART任務表明，碰撞後會噴射出大量物質，並且動量的轉移實際上可以增加撞擊的效果。
車里雅賓斯克讓我們措手不及，儘管這樣的小型撞擊可能仍然會偷偷溜過我們的防線，但我們在發現來自太空的潛在威脅以及瞭解如果發現一顆目標指向地球的威脅時我們可以做些什麼方面做得越來越好。大型、危險的小行星很少見，但我們只需要看看亞利桑那州的隕石坑，就能明白為什麼我們需要認真對待它們。據估計，那次撞擊的爆炸威力為10到40兆噸，在大約5萬年前在沙漠中挖了一個直徑超過一公里的洞，可能摧毀了當時生活在那裡的植物和動物。這可能是地球最近遭受的最大直接撞擊之一，但這不會是最後一次。
除非，當然，我們採取措施阻止它們。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。