被陨石砸中的概率

孙正凡

2月15日，俄罗斯中部、乌拉尔山脉东侧的车里雅宾斯克州当地时间9时20分，一颗直径15米左右的小行星在从太阳方向穿越地球轨道的时候一不留神和地球撞了个满怀，在距离地面24公里的高空爆炸解体。俄罗斯科学院估计这颗陨石重10吨，晚些时候美国宇航局通过额外收集5个分布在世界多地的次声站监测到的爆炸数据认为，它可能直径达到17米，重1万吨，其释放出的能量相当于30颗广岛原子弹。这一数据让这颗陨石成为100年来落地的最大陨石。

根据车里雅宾斯克州政府发布的消息，目前可以确认的是其中一块坠落在距离切巴尔库尔市区1公里的湖泊里，湖上冰面出现一个洞，直径达到6米。有关部门目前还在寻找其他可能坠落的碎块，附近居民也纷纷前往捡拾陨石碎块，其中有些卖家已经在网上出售，引起了一轮陨石交易的热潮。

为何没预测到

说来也巧，就在当天凌晨，直径45米、重约13吨的小行星2012 DA14近距离飞越地球，最近距离约27680公里，已经低于地球轨道同步卫星的高度，小于月球距离的1/10。这颗小行星是2012年2月一位牙科医生兼天文爱好者在天文台公布的观测图像中发现的，经过天文学家们的进一步观测确认，它不会撞上地球。

为什么天文学家没能像预测2012 DA14那样预测这颗“新年”陨石的降落呢？像这样危险的事件发生频率有多高？

在太阳系内，有很多小至沙尘，大至巨砾的碎片，被称为流星体（meteoroid）。流星体要到达地球，成为陨石，需要经历一系列考验。在进入地球大气层时，它们会与大气有一场艰难的搏斗，在大气中发出光亮摩擦殆尽的，就成了流星（meteor）。而那些落到地球表面的幸存者，才被称之为陨石。

从来源上说，陨石可能来自彗星、小行星，或者其他行星被撞击出来的碎块。科学家们将直径140米以上、到地球最小距离小于750万公里的天体称为“潜在威胁天体”（potentially hazardous object， PHO）。这些天体如果撞击地球，将可能对较大的区域造成毁灭性的影响。目前已知的潜在威胁天体有近1500颗之多，不过它们起码短期内都不会对地球造成直接威胁。最近的一个好消息是，2036年毁神星（Apophis）撞击地球的全部可能性已经被排除。

这颗直径250米的小行星对地球具有潜在威胁：它的轨道与地球轨道交叉，大约每7年就会运行到地球附近一次。這场天地冲撞将产生一场巨大的爆炸，能量相当于10亿吨TNT炸药同时爆炸，这要比地球上曾经引爆过的最大级别核武器还要超出20倍。

对于陨石的威胁，目前唯一的应对手段是寻找并发现它们。由全世界天文学家发起的多个近地天体搜寻项目从上世纪90年代就开始运行，发现了目前已知的绝大多数潜在威胁天体，但它仍然不能保证发现非常小的小行星（比如造成车里雅宾斯克事件的母体小行星）。2008年底发现的2008 TC3是历史上第一颗提前发现的直接撞击地球的小行星，其直径只有4米左右，这样大小的小行星撞击地球的事件估计每1年多一点就能发生一次。

这次俄罗斯陨石坠落，飞来的方向正好位于太阳方向，是地面观测的死角。另一方面，小行星的直径只有15米，仍然是太小了，它需要非常靠近我们才能显得足够亮，因此留给天文学家们发现它的时间非常短（根据经验，以现在的观测能力，这个“时间窗口”的长度大概是几天到一个星期左右），目前的近地天体监测网络只能做到大约一到两个月覆盖全天一次，显然并不足够。如前文提到的，类似2008 TC3的撞击事件几乎每年都在发生，但完善的巡天网络已经建立了十多年，却只发现一例，也可以说明目前观测能力的局限性。

有消息说这是美国人试验新式武器，如果不是因为俄罗斯空军进行了拦截，这次事件后果会更严重……

如果你看过流星的话，会发现这次事件的火流星和一般流星的视速度看起来差不多，从视频中反映的冲击波延迟现象来看，其出现高度也不低（简单地估算可以推导出其爆炸高度大概在几十公里这个量级）。流星体的速度在每秒二三十公里左右，即使打个对折，也有每秒10公里，这个速度已经接近挣脱地球-月球的引力系统了。除了行星际探测器之外，有什么人造物体需要跑那么快？或者说有哪个国家能精确拦截如此高速的物体？

为什么你不说是外星人飞碟坠毁什么的？

先不提专门研究流星、陨星的科学家对这样的现象如何见怪不怪，只要想想，一个能将飞行器加速到每秒18公里的星外文明居然不掌握基本的着陆技术，那也太菜了点呀！

陨石收藏热

大多数流星体都在穿越大气层时瓦解，但是，研究者根据观测结果估计，每年在地球上，大于0.1千克的陨石撞击事件有1.9万起，而大于1千克的陨石撞击事件也有4100起之多。只不过很多陨石或因光芒黯淡，或因降落在人迹罕至的地方，未被人发现。

19世纪之后，随着天文学知识的普及，人们开始有意识地寻找和收集陨石。至今在世界各地发现的陨石已经超过3万块以上，其中有2.3万块是来自陨石容易富集的南极地区，中国发现的就有4400多块。在世界各地搜寻陨石，也成为天文爱好者，特别是“陨石猎人”热衷的活动。

由于全世界的收藏家趋之若鹜，陨石还可能给你带来大笔财富。陨石中的稀世珍宝，月亮陨石和火星陨石的价格甚至可以攀升至每克数千美元，远高于黄金和钻石。而一些被陨石砸中的物品，也可能卖出不菲的价格。所以，下次再看流星雨的时候，把许愿换成“让陨石落在我身边”（不是头上）也是一个不错的主意。

别担心陨星会伤人。著名天文学家Alan Harris通过计算认为，一个人一生中被陨石击中的概率约为70万分之一，甚至略低于一个人一生中遇到一次空难的概率。他开会做报告时最爱讲的一个段子就是“我冒着更大的危险来宣传小行星撞地球的危险”。