本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
波多黎各法哈多——昨天,在與加州大學聖克魯茲分校的小行星專家埃裡克·阿斯普豪格的非正式聊天中,我產生了一個有趣的想法。早期太陽系簡直就是一個射擊場。人們認為,我們的月球是在一顆火星大小的天體撞擊地球,並丟擲一團碎片雲,這些碎片雲在年輕的地球周圍軌道上合併而形成的。阿斯普豪格在週一舉行的年度行星科學部門會議上報告說,撞擊天體必須以相當低的速度撞擊。任何速度更快,碎片都會散落到行星際空間。在那種情況下,無論合併成什麼天體,都不會是月球,而是一顆獨立的行星。阿斯普豪格在他的演講中即興發揮,對我最喜歡的行星科學問題之一提出了一個發人深省的答案:為什麼金星沒有月球?它是如何設法躲避早期太陽系中飛來飛去的子彈的?阿斯普豪格認為,也許它並沒有躲過。也許金星受到的撞擊比我們更嚴重,以至於結果是一顆行星而不是月球。
那麼那顆行星現在在哪裡呢?也許水星就是它。也有其他人提出水星是由早期金星上的碰撞,甚至是對地球的第二次巨大撞擊形成的。
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說到碰撞,這裡的科學家們既提供了壞訊息,也提供了好訊息,關於我們被小行星撞擊的可能性有多大。昨天早上,亞利桑那大學的雷努·馬爾霍特拉研究了月球隕石坑,以尋找撞擊風險的線索。2003年,研究人員使用1994年克萊門汀號航天器獲得的資料,發現了一個關於月球隕石坑的奇特事實:最年輕的隕石坑,其明亮的碎片沉積物暴露了它們的位置,並非均勻地分散在表面。相反,它們聚集在朝前的半球——也就是說,月球在其繞地球軌道上移動的方向所指向的一側。如果你走出去觀察月球,它向你的東方軌道執行,並且東側的年輕隕石坑比西側多 70%。乍一看,這聽起來不足為奇:在太陽系中移動就像在冰雹暴中駕駛一樣,你可能會期望更多的冰雹擊中你的擋風玻璃,而不是你的後窗。
但這並非如此簡單。馬爾霍特拉和她的日本國家天文臺同事伊藤隆司使用已知的近地小行星數量進行了計算機模擬,並估計碰撞率應該只有 30% 的差異。他們的結論是:還有其他小行星潛伏在那裡。“我們必須考慮存在一個看不見的低速撞擊體群體的有趣可能性,”馬爾霍特拉說。如果這些天體撞擊月球,地球也將有麻煩。
接下來的演講,由馬爾霍特拉的研究生大衛·明頓進行,提出了一個令人高興的想法。他專注於那些導致恐龍滅絕並會對我們造成同樣威脅的小行星。在他的模擬中,行星的引力影響在早期就將這些天體從小行星帶中移除,留下相當少的天體對我們構成威脅。恐龍殺手應該每十億年才撞擊一次,遠低於通常估計的每 1 億年一次。在明頓演講後的評論期間,圖森市行星科學研究所的比爾·哈特曼表示,火星隕石坑確實顯示出隨著時間推移而減緩的跡象。
科羅拉多州博爾德市空間科學研究所的撞擊專家艾倫·哈里斯對這兩次演講都持懷疑態度。他說,1 億年的速率是直接根據觀察到的此類天體的數量估算的。“你看到的就是你得到的,”他評論道。至於月球隕石坑的不對稱性,哈里斯說,新鮮的隕石坑很難識別,馬爾霍特拉看到的不一致性完全在噪聲範圍內。
今天又傳來了關於小行星的更多好訊息/壞訊息。加利福尼亞州帕薩迪納市 NASA 噴氣推進實驗室的史蒂夫·切斯利和夏威夷大學的大衛·託倫介紹了關於對我們星球最嚴重的特定威脅的最新估計:小行星 99942 阿波菲斯將在 2036 年撞擊地球。這顆 200 米寬的小行星將在 2029 年 4 月 13 日非常接近地球——僅在 39,000 公里以內——但該日期的軌道不確定性非常低,科學家們已經排除了屆時發生碰撞的可能性。他們對 2036 年不太確定。如果小行星的軌跡恰到好處——具體來說,如果它在 2029 年的近距離飛掠使其進入距離天文學家稱之為“鎖眼”的太空特定位置 600 米以內,則可能會發生撞擊。昨天釋出的資料將這種可能性從 45,000 分之一降低到 250,000 分之一。
壞訊息是,現在有可能會在 2068 年發生碰撞。那次碰撞也需要阿波菲斯在 2029 年穿過一個鎖眼——切斯利報告說,這顆小行星正對著它飛去。幸運的是,鎖眼只有兩米寬,因此碰撞的機率不到百萬分之一。顯然,儘管如此,我們最好密切關注這隻野獸。科學家們計劃在 2012 年用戈德斯通行星雷達,在 2013 年用阿雷西博天文臺雷達對其進行探測。
此外,哈里斯在會議上表示,小行星調查到目前為止僅發現了估計的阿波菲斯大小天體數量的 40%。最終,科學家應該對文明殺手級小行星進行完整的普查。不幸的是,這留下了一些較小的天體,它們仍然可能摧毀一個國家或城市。哈里斯說,一顆 25 米的小行星下週撞擊地球的可能性,比一顆未知的阿波菲斯大小的小行星在本世紀晚些時候撞擊地球的可能性要大 10 倍。“當你在觀察阿波菲斯時,一顆未知的小行星從後面猛烈撞擊我們的可能性要高出 10 倍,”他報告說。
此前報道:
小行星阿波菲斯(圈出)的影像:UH/IA