小行星

李大光

翻阅人教版高中地理选修（一），我们可以得知：太阳系中的小天体，除较小卫星外，还包括小行星、卫星、彗星和行星际物质。其中，小行星是绕太阳运行、主要由岩石物质组成的小天体。历史上曾光临地球的小行星数不胜数，它们都给地球带来过什么样的影响呢？一起来看看吧。

频频光顾的小行星

长期以来，人们一直在担心宇宙间星体的碰撞会威胁到地球，但直到20世纪80年代，当恐龙灭绝被归咎于彗星或小行星的撞击时，这个领域才获得了科学界的关注。目前，澳大利亚工程师迈克尔·潘恩的计算机模拟得出的结论是，在过去1万年里，地球被小行星撞击的次数约为350次，而到达地球的小行星的平均体积与1908年吞噬通古斯2000平方千米森林的那块相当。他的数据模拟计算结果是根据什么得出的？近些年来的研究结果能够证实他的计算吗？

天体的体积和撞击地球的频率呈逆相关关系。直徑约1千米的小行星平均50万年撞击地球一次。体积较大的小行星，例如直径5千米的天体平均大约每1000万年撞击地球一次。最近一次撞击地球的直径10千米以上的天体是6500万年前很可能造成了白垩纪-第三纪灭绝事件的天体。6500万年前，一颗直径10千米的小行星撞击了尤卡坦半岛北部，引发了一场全球风暴，接着是寒流，这很可能是导致恐龙灭绝的主要原因。

2019年年初，世界著名天文学家基本达成共识，他们最近在美国《科学》杂志上发表研究报告称：自从恐龙时代以来，小行星撞击地球和月球的频率提高了2～3倍。这一速度的增加始于2.9亿年前，很可能与火星和木星轨道之间的小行星带发生的某种大型宇宙碰撞同时发生。其结果是产生的碎片中的一部分靠近了地球和月球，这导致了小行星撞击地球频率的提高。

近代，小行星仍时不常地光临地球，历史上对于这类天灾曾留下过一系列记载。不过随着科学技术的发展，人们对小行星的了解逐渐加深，更客观理性地对它们展开了科学调查。

小行星来访史

1490年，一颗小行星在中国庆阳（现在在甘肃境内）上空爆炸，造成大约1万人死亡。虽然由于资料缺失，真实情况无法准确确认，但这场降落在中国境内的流星雨确实发生过，它可能是已经解体的小行星在空中爆炸的结果。不过，美国国家航空航天局（NASA）喷射推进实验室的科学家注意到庆阳流星坠落和1908年的通古斯事件有一些相似，都足以在人口高度稠密区造成灾害。

1801年1月1日，意大利数学家和天文学家朱塞普·皮亚齐（Giuseppe Piazzi，1746—1826）在绘制恒星图时发现了第一颗也是最大的矮行星谷神星。这是一颗轨道位于火星和木星之间，直径583英里（1英里=1.609344千米）、形状几乎是球形的小行星。

当皮亚齐第一次发现谷神星时，他以为自己发现了一颗彗星，但科学界很快就发现这是一颗行星。在类似但更小的同类天体被发现之后，科学家们开始使用“小行星（asteroid）”一词来定义这些围绕太阳和行星旋转的更小的行星。大多数被发现的小行星都位于皮亚齐首次发现谷神星的同一区域。

1908年，一颗小行星在西伯利亚通古斯河附近的上空爆炸，炸毁了2000平方千米的树木，造成1000头驯鹿死亡，但显然没有人死亡。因为这个石质天体是在大气中爆炸的，所以没有留下陨石坑。

1937年，直径约1千米的小行星赫尔墨斯（Hermes）在约2倍于地月距离远处与地球擦肩而过。赫尔墨斯虽然比杀死恐龙的类地行星还要小，但它可是一个真正的“杀手”，如果撞击地球将造成巨大的破坏，并杀死数百万人。

1980年，太空观察项目（Spacewatch）在亚利桑那大学启动，这一项目最初目标是探索太阳系中各种小天体的数量，分析小行星和彗星的统计数据，以研究太阳系的动态演化。1998年以后，太空观察项目主要关注这些目标天体的后续测量，重点监测可能对地球造成危害的天体的位置和运动状态。

1980年，物理学家路易斯·阿尔瓦雷斯和他的团队认为恐龙灭绝应归咎于一次小行星撞击造成的环境破坏。他们认为，由此产生的全球煤烟和尘埃云使地球冷却到足以让恐龙灭绝。当时许多科学家，包括著名的彗星研究者，都认为这是一个荒谬的想法。直到尤卡坦半岛北部发现了一个180千米宽的陨石坑，为这一理论提供了证据。

2000年，美国国家航空航天局的近地小行星跟踪系统公布了关于大型小行星在当时的新数据。“到目前为止，科学家们认为大型近地小行星的数量在1000到2000颗之间，但事实上真实数据可能大大超过这个数字。”耶鲁大学的戴维·拉比诺维茨（David Rabinowitz）说。

2003年，日本向一颗名为“糸川（Itokawa）”的小行星发射了隼鸟号（Hayabusa）探测器，大约7年后，它带着太空岩石样本返回了地球。这些样本一直是科学界非常感兴趣的话题，一篇新的研究论文揭示，这些微粒包含着一些物质，可以帮助我们了解我们星球的历史，其中非常重要的一项是：水。我们无法完全确定地球从哪里获得大量的水资源，但是科学家提出了很多的理论猜想。其中一种猜测是，地球在形成时期受到小行星的撞击，而这些小行星恰好含有水冰。不过需要足够多的撞击次数才能将如此多的水输送到地球上形成海洋，这是对于地球为什么会充满水的一个很好的猜测。

2018年，日本的隼鸟2号（Hayabusa2）宇宙飞船在小行星“龙宫（Ryugu）”上进行了重要探索。日本宇宙航空研究开发机构在抵达这块太空岩石，并经过充分计划后，向其表面发射了一枚炮弹，以收集其内部的样本。像这种样本采集模式，难度在于探测器能否安全着陆。

2018年12月底，美國国家航空航天局的深空探测器“奥西里斯-雷克斯（Osiris-Rex）”飞抵目的地小行星的近距离轨道。据称，这颗规模接近摩天大楼的小行星上可能会有有机化合物，并且可能在大约150年内与地球相撞。这颗深空探测器于2016年9月发射，并开始了美国国家航空航天局史无前例的历时7年的任务——对小行星本努

（Bennu）进行近距离探测，从其表面采集样本，并将样本返回地球进行研究。本努是一颗约1/3英里（1英里=1.609344千米）宽的岩石，形状像一个巨大的橡子，围绕太阳运行的距离与地球大致相同，据悉其富含有机分子，历史可以追溯到太阳系的早期。

2029年4月15日，一颗小行星将从地球上空掠过。届时这颗绰号为“阿波菲斯（Apophis）”的小行星距离我们将和一些卫星一样近，距离地球大气层只有几千英里。这将使它成为历史上距离地球最近的小行星之一，对科学家来说，这是一个极好的机会，可以让他们尽可能多地了解它。很多小行星总是与地球擦肩而过，但它们通常不会离地球比月球更近。但阿波菲斯达到了，它的直径超过300米，这意味着它足够大，当它飞过我们身边时，将可以用肉眼看到。

小行星的来访曾给地球带来过许多灾难，但是在科技飞速发展的现在也带来了珍贵的研究资料。相信在未来，我们可以逐步掌握小行星的规律与奥秘，将危机转换成科学进步的机遇和力量。

知识链接：地球附近的小行星

目前，世界各国的天文学家研究证实，太阳系中已知的超过60万个小行星中，有10万个属于近地天体（Near-Earth Objects，NEOs），其中一些会在未来与地球某部分相撞。监测这些星体是美国国家航空航天局正在进行的空间研究工作中的重要部分。美国国家航空航天局的“近地天体探测器（NEOWISE）”从2013年12月开始工作。这艘宇宙飞船最初是在2009年作为“广域勘测探测器（WISE）”发射的，它依靠红外望远镜寻找以前未被探测到的星团和主带小行星。2011年2月，任务结束，飞船进入休眠状态。2013年12月，“近地天体探测器”被重新激活，在其剩余的使用寿命内被用于测量近地天体（即彗星和小行星）。现在已经将过去的观察数据向公众开放，其中包括72个以前不为人知的近地天体。