小行星撞来了怎么办？

辛玉璃

6600万年前的一天，一颗直径约10千米的小行星坠落“凡间”，砸出一个深约29千米的陨石坑，引发了森林大火，将周边1600平方千米范围内的一切尽数点燃。大量岩石、尘埃和灰烬漂浮在地球上空，遮天蔽日，一连数月地球都接收不到阳光，全球气候变冷，大量植物死亡，食物链断裂。在饥寒交迫中，恐龙走向了灭绝。

一代霸主恐龙的灭绝可谓是一场猝不及防的意外，现代霸主——人类能抵御这样的意外吗？

看，又一颗流星

你有没有见过流星，在夜晚黑色的幕布中，那一闪而过的迷人的烟花？流星在未进入地球大气之前，大部分都属于太阳系内数目最多、大小不同、奇形怪状的小天体——小行星，也就是造成恐龙灭绝的罪魁祸首的“近亲”。所以，流星不仅神秘而美丽，有时候也很危险。

近年来，我们常常能看到各种流星雨的观看预报，天文学家们是怎么知道流星雨的发生时间的呢？这是因为他们居安思危、未雨绸缪，长期监控着天上的小行星。

小行星形成于太陽系早期，可能是一颗未成形的行星与木星碰撞后四分五裂，剩余物质散落到太阳系各处，在太阳引力作用下以不规则的轨道绕着太阳运行。在这些轨道不规则的小行星中，与地球轨道距离小于0.3天文单位（1天文单位为日地平均距离，约为1.5亿千米）的天体被称为近地小行星。那些直径较小，在坠落到地球表面之前就在大气层中燃烧的小行星，就是我们喜闻乐见的流星。但除了流星，直径大于140米且距离地球轨道最小距离在0.05天文单位内的小行星，则是天文学家们重点观测的“恐怖分子”。

长期监控这些“恐怖分子”，需要全球天文学家的共同合作。坐落于江苏省的紫金山天文台近地天体望远镜是中国自研的性能先进的探测望远镜，自2012年建立以来，平均每月都能率先监测到数颗近地小行星。而像紫金山天文台望远镜这样搜寻近地天体的站点，目前全球已有400多个。当一个望远镜发现近地小行星的踪迹时，就会把数据上传到国际小行星中心的网站上，其他国家的天文学家就能参与到该小行星的监测工作中来。2017年与地球擦肩而过的小行星2012 TC4的观测活动就是一个全球合作的例子。

2012 TC4是一颗直径为10～30米的小行星，它在2017年10月中旬擦过地球，距地球最近时约43780千米，仅约为地月距离的十分之一。在此之前的几个月里，来自美国、加拿大、德国、日本、俄罗斯和南非等数十个国家的天文学家都参与了观测工作。位于美国弗吉尼亚州的格林班克望远镜观测到了小行星的形状和长度，2012 TC4是一个约15米长、8米宽的“窈窕淑女”；美国新墨西哥州的马格达莱纳岭天文台的天文学家跟踪了2012 TC4两个月的时间，发现它旋转速度很快，约每12分钟旋转一次，而且还边旋转边翻滚；位于美国加利福尼亚州的美国国家航空航天局近地天体研究中心的科学家们则计算出了小行星的轨道，确定它是否有撞击地球的风险。

通过长达数月乃至数年的监测，天文学家们能根据小行星的轨道、路径、速度及其周边天体对它的引力影响等数据，给小行星撞击地球的危险性评分，最常用的评分标准就是1999年提出的都灵危险指数了。指数分数从0到10，分数越高危险越大，0-1级绿色，撞到地球也只是形成美丽的流星雨，2-4级黄色，需要天文学家注意，5级以上相关地区的人们就要准备逃命了。

幸运的是，都灵危险指数提出至今，仅有一颗小行星的危险评分为4级，那就是2004年发现的阿波菲斯，当时天文学家计算出的阿波菲斯在2029年碰撞地球的几率达到了1/37，不过，随着观测数据的增加，它的撞击概率逐渐减小为零了，人们只是虚惊一场。

但是阿波菲斯的行进路线也一直在变化，假如阿波菲斯真的撞上了地球，人类会成为“下一只”恐龙吗？

“天外来客”有安全着陆地吗？

阿波菲斯是一颗直径约400米的小行星，一旦它撞上地球，将释放出比广岛原子弹高10万倍的能量。在二战中被投掷到日本广岛市的原子弹点燃了方圆14平方千米的土地，烧毁6万幢房屋，成千上万人死伤。而如果阿波菲斯坠落到地球上任意一座城市中，这些数字都将乘以10万倍，给人类带来的影响可想而知。

那么，阿波菲斯坠落到深山老林中，比如面积700万平方千米的亚马孙丛林中，这会好一些吗？恐怕也不太妙，英国巴斯大学米尔纳进化中心的生物学家丹尼尔·菲尔德认为，当年导致恐龙灭绝的那颗陨石，正是因为引发了全球性的森林火灾，将很多树木燃烧殆尽，燃烧产生的灰烬还遮挡了数月的阳光，才引发全球变冷，光合作用中断，恐龙灭绝。

菲尔德找到了一些证明当年确实曾发生全球森林火灾的证据，比如在世界各地的代表相应地质时期的地层中时常会见到火灾后残留的木炭灰烬。在化石中，除了这些木炭残骸外，只能看到大量的蕨类孢子，而不是种子植物的种子，这与现今森林火灾的情形相似，蕨类植物的恢复能力比种子植物更强，它们会率先从绝境中焕发新生。

不能掉到森林里，掉到沙漠中会怎么样呢？比如面积约906万平方千米的撒哈拉沙漠？撒哈拉沙漠中人口密度不大，如果小行星掉到这里，人们迁移的成本会小一些，但是这里还有一些无法迁移又非常危险的东西，那就是地下丰富的石油、天然气、磷酸盐等矿产资源！众所周知，这些可都属于禁止带上飞机的易燃易爆物品啊。

日本东北大学的研究者发现，6600万年前的陨石坠落点——墨西哥尤卡坦半岛是一个富含煤炭、石油等碳氢化合物的区域，当陨石坠落引发大火时，这些碳氢化合物被一下子引爆了，结果导致全球变冷13℃～17℃，陆地降雨量减少约70%～85%。而如果降落点没有这么多碳氢化合物的话，地球可能也就只降温0℃～4℃，气候变化不会那么剧烈，恐龙可能也就不会灭绝了。看来，撒哈拉沙漠也并不是一个“理想”的降落地点。

除去以上几个选项，剩下唯一能选的可能只剩下广阔的深海了，阿波菲斯掉到海洋里会好一些吗？在美国的北达科他州的荒漠中，科学家发现了一些鱼类的化石，这些鱼儿普遍大张着嘴巴，同时还在它们的鳃中发现了许多小玻璃珠子。经过比对，发现这些玻璃珠子与造成恐龙灭绝的小行星陨石的化学成分是一致的，玻璃珠子来源于小行星撞地球后所下的两小时玻璃雨。因此可以推断，在小行星撞击后，这些鱼儿被海啸的巨浪拍击到了陆地上，经历了玻璃雨的洗礼后，最终缺氧而死。

奇怪的是，这里距离撞击中心有3000千米，如果是撞击地传过来的海啸，传播时间至少需要18个小时，而且力量应不再那么强大了。为了解释这个现象，科学家提出了一种叫做“假潮”的机制，美国北达科他州的海啸不是直接传播过来的，而是因为整个海洋就像一个大碗，当重物撞击到碗中时，碗壁发生了震动，整碗水都会发生振荡，因此海啸虽然来不及传过来，但小行星撞击所引起的震动会让这里的海水也波涛汹涌。由此可见，即使小行星落到深海中，全球沿海地区的人们也会受到相当程度的波及。

小行星来了只能逃吗？

选来选去，还是没有为小行星选到一个十全十美的降落点，话说回来，即使选到了合适的降落点，我们就能让小行星真的降落到那里吗？如果小行星真的来了，我们该怎么办呢？

关于这个问题，世界各地的天文学家早就想了许多个自救方案，其中最常提到的一个想法就是改变小行星的运行轨道和前进路线，无论是用核弹轰炸小行星，还是给小行星安装一个太阳能“船帆”，又或者用一个飞行器撞击一下小行星等，都是希望能改变小行星的受力方向，从而改变它的轨道。那么这些想法是否可行呢？也许很快就能得到验证了。

2021年7月，美国宇航局进行一项叫做双小行星改向试验的测试演习，即发射一个小型航天器去撞击一个近地小行星，然后观察小行星被撞击后的轨道改变情况。这个“倒霉”的被撞者叫做迪迪莫斯B，它是一个双小行星系统中的老二，直径约160米，它被选中的原因是其大小与对地球能造成威胁的小行星的典型大小相符，而且它本身的运行轨道与地球相距较远，即使被撞一下，偏离了轨道也不至于会撞上地球。

美国宇航局将发射一个利用氙气推动的飞行器，氙气能提供非常强大的动力，飞行器约飞行14个月的时间就能撞上迪迪莫斯B，撞击的瞬间将由飞行器上搭载的轻型立方体卫星（LICIA）拍摄下来。撞击发生前，LICIA将与飞行器分离，然后捕捉碰撞的图像和碰撞后喷射出的碎片，并将其传回地球，供科学家们分析碰撞的结果。

这次撞击预计将使迪迪莫斯B的前进速度减小约0.5毫米/秒，这将能改变它的运行周期，甚至能改变它的運行轨迹，而如果证明撞击真的能改变小行星的运行轨迹的话，对于未来改变像阿波菲斯这类可能会撞上地球的小行星的运行轨迹和方向我们也将更有把握。

当然，从发现小行星、制定撞击计划、制造飞行器到飞行器撞上小行星，期间也许需要十数年的时间，这需要全球科学家的精诚合作，而成功的可能性也难以得到保障。因此，到目前为止，我们能不能摆脱恐龙灭绝的命运还不好说，但无论如何，全球合作才是唯一的出路。