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        一顆高樓大的小行星飛向地球

        2020-12-06 04:37:54
        初中生世界 2020年41期
        關(guān)鍵詞:質(zhì)量

        據(jù)美國宇航局(NASA)消息稱,一顆“具有潛在危險(xiǎn)性”的“土豆”——2011ES4 號(hào)小行星于2020年9月2日飛過地球。

        就在9 月2 日,這顆2011ES4 號(hào)小行星到達(dá)地球軌道附近時(shí),地球和它的護(hù)衛(wèi)——月球也剛好到達(dá)此處。地球、月球和小行星上演了一次驚險(xiǎn)的擦肩而過。這顆2011ES4 號(hào)小行星,在北京時(shí)間9 月2 日凌晨1 點(diǎn)左右,飛行到距離地球最近。這時(shí),它和我們的距離不到地球與月球距離的三分之一。

        三分之一是什么概念?地球和月球的平均距離是384,400 公里,地球和太陽的平均距離是149,597,870公里,而當(dāng)時(shí)2011ES4 號(hào)小行星跟我們最近的時(shí)候距離只有126,000公里,足以見得這距離之近,并且是十年內(nèi)離地球最近。

        那既然2011ES4 號(hào)小行星距離地球如此之近,我們可以直接用肉眼觀察到它嗎?這顆小行星,直徑為22 米至49 米,約高樓一般大小,從地球上看它,和看13 公里外的一粒芝麻的效果是一樣的。

        為什么會(huì)有小行星撞向地球

        要知道,宇宙中各個(gè)星體之間是通過萬有引力相互作用的。地球繞著太陽轉(zhuǎn)、月亮繞著地球轉(zhuǎn),這都是因?yàn)槿f有引力的存在。

        當(dāng)然了,小行星也不是在到處亂跑,太陽系中98.5%的小行星都在火星和木星軌道之間圍繞太陽進(jìn)行公轉(zhuǎn),形成了小行星帶。因?yàn)槟拘琴|(zhì)量太大,所以木星引力對(duì)這些小行星影響非常大。有一些小行星,有的軌道近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)都在地球軌道以內(nèi)。還有一些小行星近地點(diǎn)在地球軌道以內(nèi),而遠(yuǎn)地點(diǎn)在地球軌道以外,所以這些小行星軌道就會(huì)和地球交叉,這一類小行星叫做“阿波羅型”小行星。2011ES4號(hào)小行星就是阿波羅型之一。

        因?yàn)檫@些小行星質(zhì)量很小,所以在飛行過程中很可能會(huì)受到質(zhì)量很大的行星的引力作用,從而軌道發(fā)生變化。假如恰好小行星與地球同時(shí)運(yùn)行到軌道交叉點(diǎn),這時(shí)候小行星就會(huì)撞向地球。不過慶幸的是,2011ES4 號(hào)小行星只是路過一下,就算它真的拐個(gè)彎撞向地球,也不用過于恐慌。因?yàn)樗馁|(zhì)量比較小,在進(jìn)入地球大氣層中就會(huì)被燒毀了,所以對(duì)我們的生活不會(huì)造成影響。

        如何應(yīng)對(duì)“潛在危害”小行星

        NASA 將直徑大于100 米且在地月距離19.5倍以內(nèi)的小行星稱為“潛在危險(xiǎn)小行星”。這些小行星可能會(huì)由于各種因素造成軌道的改變,從而撞向地球。要想應(yīng)對(duì)這些具有潛在危害性的小行星,就需要對(duì)這些小行星軌道進(jìn)行預(yù)報(bào)。不過,目前科學(xué)家已經(jīng)可以很好地對(duì)這些小行星軌道進(jìn)行追蹤了。比如這顆2011ES4 號(hào)小行星是在2011 年被發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)它只出現(xiàn)了4天就“失蹤”了。但科學(xué)家僅靠這4天的軌道信息,預(yù)測到這顆小行星到達(dá)地球附近的時(shí)間??茖W(xué)家可以實(shí)現(xiàn)這么精確的預(yù)測,主要是因?yàn)楹棋男强栈究咳f有引力運(yùn)行。但是,太陽也會(huì)影響小行星的運(yùn)行。

        盡管我們感受不到太陽的變化,但是它是一個(gè)非?;钴S的恒星,每時(shí)每刻都向外拋射光子和粒子。太陽光子(光子具有動(dòng)量)對(duì)小行星的光壓以及太陽向外拋射的運(yùn)動(dòng)速度很快的粒子對(duì)小行星的作用,小行星受到的總的力會(huì)有微弱的變化,小行星自己攜帶的能量和質(zhì)量也會(huì)變化。這些變化在很長時(shí)間的累計(jì)效應(yīng)下,也會(huì)造成小行星的軌道改變。

        也正因如此,科學(xué)家們提出應(yīng)對(duì)“潛在危險(xiǎn)小行星”的辦法,同樣也是改變它們的軌道。

        “以爆制爆”法:直接用幾艘飛船沖向小行星,先改變它的軌道;或是在這些小行星上進(jìn)行核爆,核爆產(chǎn)生的能量會(huì)改變小行星的軌道。

        “滴水穿石”法:利用激光燒蝕技術(shù),使固體巖石成為氣體;或在小行星的某一部分表面涂上強(qiáng)反射性材料,利用光壓影響小行星軌道。

        當(dāng)然,除此之外,還有很多其他的方法值得探索。不過在可預(yù)見的未來,科學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)來自太空的致命威脅。

        人類能捕獲小行星進(jìn)行研究、利用嗎

        首先,一種可能是小行星直接被地球引力捕獲。事實(shí)上,科學(xué)家以前發(fā)現(xiàn)過存在直徑幾公里的小行星被地球引力場短暫捕獲。而這些被地球引力捕獲的小行星軌道出現(xiàn)非常不規(guī)則的變化,當(dāng)它運(yùn)行到與月亮軌道重合時(shí),就會(huì)受月亮引力影響重回外太空。即使這樣,進(jìn)入地球引力場并被捕獲的小行星需要具備一系列嚴(yán)苛的條件。而這顆2011ES4 號(hào)小行星,地球引力還不足夠直接捕獲它。

        還有就是人為干預(yù)。2015 年,NASA 公布了一項(xiàng)捕獲小行星行動(dòng)的方案。這個(gè)方案計(jì)劃發(fā)射一個(gè)“小行星捕捉艙”,這個(gè)捕捉艙花一兩年時(shí)間靠近目標(biāo)小行星,釋放出一個(gè)十幾米長的大袋子,把小行星裝起來;然后,通過利用太陽能量,耗時(shí)兩年多讓“小行星捕捉艙”慢速飛行到近月軌道。這樣就可以對(duì)這顆小衛(wèi)星進(jìn)行研究和開發(fā)了。

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