小行星撞地球,是否是杞人忧天?答案很奇妙

小行星撞地球,是否是杞人忧天?答案很奇妙
2022年07月03日 10:32 天文在线

不,可能不是为了你自己

图解:DART航天器接近孪大星系统的艺术图。(图源:NASA)

美国宇航局正在测试一种新的技术,这种技术会在有小行星对地球造成威胁时使用到。但这种由太空岩石带来的的险情的几率有多高呢?这不值得惊慌失措。

新发射的双小行星定向测试(DART)旨在测试是否可以通过提前用航天器撞击小行星,从而改变其运动轨迹,避免与地球相撞。该测试的撞击目标是孪小星(Dimorphos),它是一颗名为孪大星(Didymos)的卫星。根据研究测试人员的说法,无论美国宇航局的探测器做什么,这两颗小行星都不可能撞击地区。

所以,孪大星和孪小星不会对地球造成威胁,但人们需要担心小行星撞地球这样的威胁吗?答案是,“这很复杂”。

幸运的是,根据美国宇航局的说法,一块相当于美式足球场大小的相对较大的岩石,会在撞击地球时造成严重的局部破坏,这样的事情平均2000年才会发生一次。

图解:孪大星和孪小星的艺术图,其中图中较大的为孪大星,右侧较小的为其卫星孪小星。(图源:NASA)

小物体,大数量

首先,这个问题并不在于是否会有小行星撞地球,在我们星球的历史上,它不仅发生过,并且经常发生。

“小型岩石一直在撞击地球。”根据美国宇航局的说法,平均每年一次,小汽车大小的物体会撞击地球大气层,但这种大小的天外来物会在大气层中燃烧,并在撞击地面之前爆炸。

上述情况很少有人注意到,除了那些觉得这一奇观很酷的人——它还有一个名字,“流星”。在黑暗、晴朗的夜空,人们能观赏到这些流星。流星是由流星体产生的,而流星体其实是正在燃烧的小行星碎片,其中绝大多数流星体的直径只有几英寸或是几毫米。

体积较大的物体可以掉落到地球表面,成为“陨石”。人类历史上只有一个人被天降陨石直接袭击——一个叫“安·霍奇斯”(Ann Hodges)的人,她在1954年被一颗9磅重的陨石击中了腿部,给她造成了瘀伤,但并没有生命危险。

少数情况下,流星体足够大时,可以深入地球大气层并爆炸,这被称为火流星;更少数情况下,火流星会降落到足够接近地球表面,使得人们在地面上也能听到爆炸声。一些爆炸甚至会像炸弹一样破坏当地的建筑物,比如2013年在俄罗斯车里雅宾斯克镇发生的事故。

一般来说,围绕太阳运行的小物体比大星球多得多——每百万个沙砾大小的物体,只会有一个重达2磅(1公斤)的物体。通常来说,每2000磅(1000公斤)的物质包括了一万亿颗微小的流星。

图解:中国内蒙古多伦湖拍摄的英仙座流星雨。(图源:Getty Images)

小几率,大隐患

科学家们采取了一系列手段了解小行星撞地球的风险。

参考近些年的大型类似事件。1908年,一颗大型小行星或彗星在西伯利亚上空爆炸,炸平了大约7750平方英里的森林,这次爆炸就是著名的通古斯事件;大约100年后,另一个值得注意的撞击发生在车里雅宾斯克上空,在其轨迹附近房屋受损,影响范围最远可达55英里(88公里),这次爆炸导致约1200人受伤,其中大部分是由于窗户被冲击波掀飞造成的。

这两个事件相隔了大约一个世纪,虽然数量很少,但为科学家研究这种类型的撞击事件的发生频率提供了参考。

西南研究所的克拉克·查普曼收集数据并比较了美国人死于各种原因的风险比例。如果一颗比6600万年前结束恐龙统治的奇克苏鲁布陨石略小的小行星撞击地球,死于全球性撞击的可能性约为1/75000;而死于不影响全球的区域性撞击的概率更小,约为1/600000。

这些概率很低,但依然高于买彩票中头奖。

但是,在小行星撞地球中会丧生的可能性不应该让人彻夜难眠。根据查普曼的统计结果,普通美国人在飞机失事中死亡率为1/20000,在龙卷风中死亡的机率为1/60000,相比因为小行星撞地球毙命,以上两种命运的任一个都更可能成为死亡原因。

图解:小行星撞地球的艺术图。(图源:NASA/Don Davis)

而当考虑到COVID-19时,根据疾病控制和预防中心的数据显示,自从病毒流行开始,约有77万美国人死于COVID-19。美国人口约为3.29亿人,因此在过去的两年中,每427人中约有1人死于该病毒,显然,COVID-19会杀死你的可能性远比小行星要高得多。

另一种评估风险的方式是参考保险公司如何为这类罕见但灾难性的事件提供担保,例如飓风、地震和洪水。根据保险信息研究所的说法,投保人的保险涵盖相当广泛的灾难预防,其中就包括小行星撞击;同时,该协会罗列了一个表格,统计了保险通常覆盖和不覆盖的内容。

小行星撞击被归类为“坠落物体”,但是否直接撞击才能被这么计算这一点尚不清楚。(一般来说可以这样认定,但如果小行星在距地一定距离上对地造成影响,则存在一些争议)

保险公司甚至在他们的风险承受范围内,根据发生的可能性计算了赔率。对于保险公司而言,这个数学模型是可行的,虽然小行星撞地球可能会造成巨大经济损失,但因为发生严重撞击的概率很低,所以这种风险也很低。

图解:6600万年前小行星撞地球后,一只小霸王龙在冷风中瑟瑟发抖。这颗小行星导致硫气溶胶进入大气层,导致全球温度骤降。(图源:James McKay; Creative Commons)

归根结底,与其他可能的风险相比,你不必太担心小行星撞地球的问题,这是人类将长期面对的问题。

BY: Jesse Emspak

FY: Aphelion

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