小行星撞地球威胁实验招募专家

第三位天使吹号，就有烧着的大星，好像火把从天上落下来。——《圣经•启示录》

天会掉下来吗

关于小行星的消息时常在媒体上露脸，前段时间还有“小行星与地球擦肩而过，如撞中可能杀死15亿人”的可怕报道。但太吓人了，反而让人生疑，大多数读者看到这消息恐怕都是一笑置之吧——哪里就真的撞上来了呢，那颗小行星离地球还有几百万公里呢。

然而，去年，英国政府的一个3人专家顾问小组发表了一份报告，就如何加强侦测可能撞上地球的天体向政府提了一大堆建议。英国科学大臣赛恩斯伯里还郑重其事地把这份报告夸奖了一番，说政府会认真考虑专家们的建议。没过几天，中国又表示将在紫金山天文台建一个空间警戒网，监测可能撞上地球的小行星。同时，华盛顿政府召集了来自全球高级别的科学家们赴美，一个紧急“反恐”会议，以讨论如何才能使美国或其他国家的城市从“毁灭性的灾难”中逃离出来。不过，这次科学家们讨论的“反恐”却不是全球的恐怖主义，而是来自地球外的小行星撞击！这就让人有点紧张——若是某个科学家或媒体的一家之言也就算了，政府却不会随便跟公众开玩笑。天真的会掉下来吗？

当然会的。为什么不呢？

看看全球那200来个巨大的陨石坑，就知道地球其实不是一块平静的乐土。过去46亿年里，地球不知接待了多少莽撞的不速之客，只不过地质变迁和生命活动抹掉了大部分客人的痕迹，只留下特别显著的一些。如果想对这种撞击事件的频繁程度有更具体的认识，找一架好一点的望远镜瞧瞧月亮上随处可见的环形山便可——月球上没有空气和水的侵蚀，陨石撞击的痕迹几乎可以一直保留下去。

除九大行星之外，太阳系里还有许多绕太阳运转的“零碎”行星，绝大部分位于火星和木星之间的小行星带。其中一些小行星具有特殊的轨道，会定期接近地球，被称为“近地小行星”。此外，一些彗星也会不时光临地球附近。这类小行星和彗星统称为“近地天体”，如果其中某一位在地球引力作用下扑向地球的怀抱，对人类而言，那就是天塌下来了。

档案

《自然》杂志：原始行星与地球相撞形成了月球

《自然》杂志上公布了科学家用计算机模拟月球形成过程的成果。据他们的模型，月球是在46亿年前太阳诞生后不到1亿年时，由一个火星大小的物体撞击地球产生的。

这个模型的研究者卡那珀描述了这一惊心动魄的过程：一个比地球大不到一倍半的原始行星在运行中和地球相遇，从侧面给了地球一击，使地球绕自己的轴旋转起来，撞击的冲击力从地球的外层和这个无名撞击物上撕下了部分物质，其中大约一半最后形成了月球。另一些被撕下来的物质被加热到不可想像的程度，蒸发后膨胀，进入周围的太空。

关于月球的形成还存在其他的理论。有些科学家认为月球可能在太阳系的其他地方形成，然后被地球捕获。另一个理论是地球、太阳和其他正在形成的行星的重力相互作用撕开了地球，月球就是由这些被撕下来的碎片形成的。但是大多数研究者倾向于撞击理论。

特殊实验室招募一流专家

2001年的那次灾难以后，尽管全球的目光都集中在反恐上，但理论上的小行星撞地球的威胁却无时无刻不紧紧攫住科学家们的心魂。前一段时间，英国皇家天文学会邀请专家们召开了一个国际性的反小行星撞地球威胁会议。此后，全世界的天文学家们联合署名，请求澳大利亚政府出钱资助科学家们一个特殊的小行星探测望远镜。接着，美国国家航空和宇宙航行局宣布，将在华盛顿成立一个特殊研究实验室，以专门研究如何利用科学方法解除近地彗星或小行星的撞地球威胁，该实验室拥有世界上最先进的天文设备和最优秀的天文学家，它的运行为人类免除小行星撞击灾害增添了新的砝码。

小行星多次“亲近”地球

去年，哈佛大学、哈佛——斯密森天体物理学研究中心的科学家布里恩•玛斯顿在接受媒体采访时说：“在过去的几个月里，我们的地球至少已经遇到了两次致命的小行星接近。带有危险性的小行星飞到眼皮底下时，我们才发觉。”

据他说，2002年第一次引起公众恐慌的小行星是在3月12日那天被发现的，该小行星被命名为2002EM7，它从太阳所在的方向径直朝着地球飞来——太阳所在的方向一直被科学家们认为是天文学上的死角或盲点，因为很多地外不明物体常会被太阳耀眼的光芒所遮盖。所以，它的突然出现让科学家感到吃惊。

科学家们根本没有观察到这颗具有潜在威胁的小行星正像核弹一样地冲向地球，直到4天以后，它飞到距地球460000公里范围以内，并擦肩而过时，科学家们才大惊察觉，并虚惊了一场。460000公里，在天文学领域，是一个十分接近乃至于危惊察觉，并虚惊了一场。460000公里，在天文学领域，是一个十分接近乃至于危险重重的距离，因为月亮距地球的距离也不过是385000公里。一旦小行星的距离再近一点，近到地球庞大的引力足以使它偏离自己的轨道，那时的它对地球来说，将是一颗致命的灾星。事后看来，人们不禁为之动颜——地球、人类在不知觉中逃过了一劫。

科学家所指的另一次“危险的亲近”发生在今年1月，一颗直径达300多米的小行星飞到了距地球600000公里的范围内，科学家们以前对它一直茫然无知，只在几个星期前才忽然监测到这个表面像岩石一样高低不平的太空物体。玛斯顿在这场虚惊之后说：“600000公里，对我们人类来说也许太遥远了。但对于太空来说，它小得可怜。打个比方，如果小行星是一颗射向球门的足球，那这个距离就意味着它已经射到地球的球门柱上了。”人们在看球队比赛的时候总是希望自己喜爱的球队进球，但是，这次这个球幸亏没进，不然我们现在就别想坐在电视机前看球赛了。

天什么时候掉下来

天曾经掉下来过。

我们先来看一下恐龙时代的“天崩地裂”。6500万年前，一颗直径在10到20公里之间的小行星撞击了墨西哥尤卡坦半岛。掀起的尘云笼罩在空中经久不散，地面至少有6个月处于黑暗状态，并由此开始了长达10年、“核冬天”一般的寒冷年月，在此期间，大量动植物遭到灭顶之灾。许多科学家相信，恐龙时代就是这样结束的。（题外话：这对人类倒是一件好事。我们的老祖宗当时还是老鼠般大小的哺乳动物，靠吃种子、啃树根熬过了这场全球性大饥荒，取代恐龙成为世界的主宰。要不然，现在的地球可能还是大型爬虫的天下）。

而最近的一次“天灾”是在1908年6月30日清晨。在西伯利亚中部，一个巨大的火球从天空中划过。它着地之后引起了一场大爆炸，扫平了大约2000平方公里的森林，烧毁了大量树木，引起的大气冲击波绕地球两圈。这一事件就是著名的通古斯爆炸，事后，人们对它提出了反物质、黑洞、外星飞船坠毁等种种戏剧化的说法，但最令人信服的一种解释是：一块彗星碎片撞击了地球。这个由冰和尘埃构成的“脏雪球”长约100米，飞行速度30公里每秒，撞击产生的能量超过广岛原子弹的600倍。幸而它落在了西伯利亚荒无人烟之处，不然后果可想而知。

一般说来，直径小于50米的近地天体基本可以不去关心，因为在它们落入地球大气层时，摩擦产生的热能足以把它们燃烧得片甲不留，至多也不过变成耀眼的流星划过天际。但直径在50米至1公里间的天体就不同了，它们可能会造成地区性的灾难，而且尺寸越大，麻烦就越大。万一撞上大城市，死亡人数就可能会以百万计。最可怕的是，如果这些天体直径超过2公里，那么它就足以引起全球性的气候剧变，就像恐龙所经历的那样。在天使的号角声中，“烧着的大星”从天而降，世界的末日临近了。但是这一天是在何时呢？谁也说不准，也许会在100万年后，也许就是明天。

档案

小行星撞毁地球几率大过彩票中大奖

在地球过去的历史上，曾经多次被来自外太空的小行星或彗星撞击过，只是由于这些天外来客体积较小，没有对地球构成多大的伤害。但是，如果这些“客人”足够大的话，那就麻烦了。科学家通过测算，认为一颗直径1公里大小的小行星每隔10万年就会撞击地球一次，而这种尺寸的天体将会引起全球性的气候剧变，从而有可能使地球重现6500万年前恐龙灭绝的灾难。据英国索尔福德大学的杜肯•斯蒂尔教授的研究，大约有1500颗直径1公里大小的小行星已经或正在掠过地球的轨道，只不过人类没有足够的资金和设备来追踪这些致命来客。据此，英国伦敦大学学院比尔•麦格教授推算，人类被小行星杀死的机会比中彩票大奖的机会高750倍。

天要真掉下来怎么办

既然行星撞地球是如此恐怖，天要真掉下来了，那该如何？是抽调各国宇航精英去执行“弥赛亚计划”（1999灾难电影《天地大冲撞》），还是任由布鲁斯•威利斯带着一帮石油工人去发挥个人英雄主义（1999灾难电影《世界末日》）？大概要看究竟谁对炸掉一颗小行星更加在行。但是，现在科学家还没想那么远。他们着急的是赶紧找到所有近地大天体（直径超过1公里的）的踪迹，并对之进行密切监视，在可能有灾难来临时及早进行预报，让人们有所防备。

全世界寻找近地天体的科学家大概不到100人。最有成效的，是麻省理工学院林肯实验室的LINEAR小组，他们在国家空军和国家宇航局的帮助下工作，用两台口径1米的望远镜进行观察。1998年国家宇航局启动了一个新计划，目标是在2008年前找到90％的近地大天体。中国、法国和日本在这方面也颇有成绩。此外，全球还有大量天文爱好者帮助科学家进行观察。总之，人类在灾难面前超越了国籍的障碍，彼此团结起来了。

1999年7月，国际天文学联合会在意大利的都灵制定小行星对地球威胁程度的危险等级标准，并将此标准命名为“小行星险级都灵标准”。其目的是使研究人员、新闻媒体和公众能够准确辨别和掌握某星体对地球的实际威胁程度，避免造成不必要的恐慌。标准共分为11级，从0级到10级，危险程度逐级增加。也就是说在这一标准中10是最危险的级别。(www.xing528.com)

截至目前，人们还没有观测到超过都灵1级的小行星，也就是说还没有发现任何在相当长的一段时间内会对地球造成重大威胁的天体。但由于还有一半的近地大天体还没有被发现，经常会有不速之客吓人们一跳。

掌握了绝大部分近地大天体的运行轨迹，科学家就可以提前相当长的时间——例如几十年——预告某颗小行星可能与地球相撞，使人类有充足的时间准备应付它。像好莱坞电影里那样用核弹把小行星炸个粉碎固然精彩，不过有的科学家更欣赏一种温和的方式：派飞船在小行星上装一个马达，使小行星逐渐偏离原来的轨道，离地球远远的。国家宇航局的“尼尔”小行星探测飞船正围着“爱神”小行星大献殷勤，有一个目的就是为将来执行这种英雄任务积累经验，为做实战准备。

谁也说不好明天会不会有小行星砸到头上来，不过可能性不大，您也不用多想，该吃饭就吃饭，该干活就干活。一些惟恐天下不乱的媒体，时常要做些古怪，对科学家的话夸大其辞或断章取义，您不必把那些“险些杀死15亿人”之类话语的放在心上。实在有疑问，就去听听天文学家们怎么说。反正我乐观得很——地球花了46亿年才进化出人类，我们总比恐龙强些吧，肯定会有办法保护自己的。

最新出版的《自然》杂志报道说，大约每年会有一颗当量（科学技术上指与某标准数量相对应的某个数量，此处指核装置的TNT当量）为5000吨TNT炸药的火流星在太空发生爆炸。这种景象虽然很壮观，但它还不足以造成对地面太大的冲击。加拿大的一个研究小组通过对300次空爆和那些罕见的撞击所具有的能量范围进行了推测。他们推算出，地球大气中大约平均1000年才会发生一次当量为1000万吨的破坏性爆炸。

而最近一次剧烈的空中爆炸就是1908年的通古斯爆炸。以前根据小行星和陨石坑数量作出的估计表明，每隔200到300年，地球上就会发生一次通古斯规模的空中爆炸。卫星图片帮助研究人员精确了计算，加拿大西安大略大学的流星学家布朗及其同事对国家国防部和能源部以前从卫星中获得的分类数据进行了分析。这些“岗哨”监视的是核试验，但它们也对数百颗爆炸形成火球的微型火流星进行了观察。

布朗小组共研究了300次更大、更危险的火流星在空中爆炸发出的光。他们将光学信号转化成每次爆炸的能量，并用其中12次爆炸的声波和速度等对其他数据进行了校正。

亚利桑那大学“太空观测”计划的行星天文学家罗伯特则表示，该推测合理地利用了最好的现有数据。他还补充说：“然而，肯定存在着撞击频率的变化。”这是由于碎裂的彗星或小行星之间发生的撞击会形成更强烈的物质流。布朗对此表示赞同，指出8年半的数据对于计算此类事件来说有些不够。而我们有理由相信，在不久的未来布朗会给我们更满意的答案。

档案

火流星

在天空中最令人惊艳的天文现象中，火流星大概可以排上前5名；繁星点点的黑暗中，一道光芒划破天际，在众人的惊呼中，这道短暂的光芒再度归于黑暗。流星在大气中通过时，由于高速摩擦的影响，陨石的质量会被燃烧掉，同时减速，在动能减少、速度降低之后，大多数即将掉至地面的陨石会有一段不发光的时期，称为无光飞行期，这段时间中风力和陨石的形状是影响陨石轨道的重要因素。流星在大气飞行时，速度越快的流星所发出的光芒越强。但是如果流星初始速度太快，很容易在大气上层就全部烧光了，我们在地面上就会什么也看不到。

“捣蛋鬼”们并不可怕

说完布朗小组的火流星爆炸，我们再来看看让人们隐忧不绝的近地小行星。在天文学界，近地小行星始终是一个热门课题，与公众一样，天文学家们也在关注小行星。人类累计观测到的小行星已有将近6000颗，其中已测算出运行轨道的大约有3000颗。地球周围有这么多的“捣蛋鬼”，天文学家们当然不会向你我保证这些“捣蛋鬼”不会捣蛋。

小行星是人类最大的但又是最不清楚的天然威胁，我们只是在最近几年跟踪技术有了突飞猛进的发展后，才知道这种威胁的存在。即使是天文学界也只是说，小行星与地球相撞的可能性“几乎为零”。几乎为零并不是等于“零”，依照统计规律计算，在大约100万年间，小行星接近地球或碰撞地球的可能性就有二至三次。

其实，不仅我们，即使我们的孙子的孙子的孙子恐怕也不会经历“小行星撞地球”这样的奇观。但这并等于小行星永远不会撞向地球。问题的关键是：假如小行星来了，人类有没有办法对付它？用怎样的办法对付它？这才是科学的态度。

对付小行星的办法五花八门

事实上，人类已经不是几十万年前的人类了，现在的我们是不会坐以待毙的，科学家们早就开始研究解决小行星撞地球的问题了。由美国国家宇航局赞助、为防止地球被近地球物体碰撞而出谋划策的保护地球会议在首都华盛顿召开，与会科学家就“如何防止小行星给地球带来的灾难”这一问题共同商讨了应对策略。在此之前，有的科学家提出了一个大胆设想：利用核导弹攻击向地球袭来的物体——就如同好莱坞影星布鲁斯•威利斯在《哈米吉多顿》电影中采用的方法一样。不过，这种方法存在明显的缺点，科学家们担心即使把小行星击碎，那么，小行星会变成成千上万个更小的星体，而这些更小的星体仍然会朝着地球冲来，对地球仍可能造成巨大冲击。危险反而会加剧。

因此，科学家们又在考虑另外几种改变小行星动行轨迹的方法，其中包括在小行星体的表面上安装一台大型火箭发动机，或者一个“太阳帆”，把行星从地球的轨道上推开。

发动机将被一个常规火箭发送到小行星上；然后，发动机自己固定在小行星上，开动发动机，把小行星推离它原来的运行轨迹，从而使它错过与地球相撞的机会。“这就好像一个人在游泳池里用鼻子顶一个水皮球一样。”科学家说。

科罗拉多州玻多尔得的西南研究院高级研究科学家威廉•J.梅尔林博士说：“我们认为最有用的技术就是利用喷气推动，利用核武器推开撞向地球的小行星不是最佳选择，而且，小行星还不知道在哪里躲着呢，我们还有足够的时间想出对付它的办法。”所以，如此看来这种方法行不通。

而另外一个选择就是把一个“太阳帆”附着在小行星上，而不是发动机。利用常规火箭把这个帆发送到小行星上，并把它固定在小行星体的表面。这个帆一旦附着在小行星表面上，它就能够吸收由太阳放射出的光子，并受到来自光子的推力，从而像风吹动一条船上的帆一样，把小行星推离原来的轨道。

国家国防部国防高级研究计划署官员在7月份早些时候拜访了世界上微型卫星技术最为先进的英国萨里大学的科学家，并就创造一种太空防御盾牌的可能性进行了商讨。微型卫星造价低，容易发射，可以用来组成一个置于太空深处的侦察网络，用来对近地球物体撞向地球的可能性进行预警。微型卫星上装备有一个光学望远镜，每一颗微型卫星都能够测定小而暗的近地球物体的位置，并向地面天文台发送关于近地球物体位置的信号。

微型卫星还可以用来登陆向地球冲来的近地球物体，查看近地球物体上面的物质、形状、大小及合成物。而这些信息对于把任何冲向地球来的近地球物体推离轨道是至关重要的。“一件必须要做的事情就是知道小行星是什么，这样的话，我们才能采取相应的有效措施改变它的运行轨迹。”正如中国古语所谓的“知己知彼，百战不殆”。

不过，袭向地球的小行星何时出现，现在仍是一个未知数，但可以肯定的是，如果真有这样不知趣的小行星试图骚扰地球，那么结果只有一个：朋友来了有好酒，敌人来了有猎枪———人类会毫不客气地把它干掉。

美国国家航空局的耶蒙斯教授认为，一旦发现小行星有撞击地球的可能，人类必须要有足够的时间来防备，而防备时间一般需要几十年。像美国大片《天地大冲撞》那样当小行星快接近地球时才采取措施，是根本来不及的。

耶蒙斯教授认为小行星的飞行速度肯定会超过目前人类最快的飞行器速度，像《天地大冲撞》中派人类发射的飞行器追上它并安放炸药，也是不可能的。因此人类只能指望早早地发现它们，并将飞行器发射到外太空“等候”拦截，然后再想办法将它推离轨道。这一“宇宙战场”离地球越是遥远，人类就越是安全。

耶蒙斯称，为了解决人类可能的灭顶之灾，全球的科学家们想出的方法可谓五花八门。用装载核弹的飞行器在外太空拦截小行星，用核导弹将它炸碎并推开使其偏离轨道，这只是方法的一种，而且不一定奏效。因为对于一些密度很小的星体，爆炸所起的作用有限。而且有还存在使危险加剧的可能。还有一种意见认为，通过改变小行星的颜色也许能使它的轨道偏移，从而拯救人类免于像恐龙一样灭绝的命运。这一建议是由亚利桑那大学小行星研究室科学家乔•斯匹特尔提出来的。用油漆或粉刷的方法改变小行星的颜色，这个点子来自一个普通的常识，物体的颜色可以决定它吸收热量的多少。一颗深色的小行星吸收太阳能，并以热量的形式再将它辐射回宇宙空间。辐射热量可对直径在1公里或以下的小行星产生微量的推力，在长期作用下，这一推力就足以改变小行星的轨道。这一神奇的推力被称为“雅科夫斯基效应”。

小行星专家们说，也许在未来某一天，这个世界的命运将掌握在一群油漆工手里。从理论上说，改变小行星的颜色将导致它的飞行轨道的偏移。这一办法可能把地球从几颗小行星的轨迹中排除——尤其是NASA预言将在880年后撞向地球的那颗小行星1950DA——从而拯救人类免于像恐龙一样灭绝的命运。

油漆或粉刷小行星，改变它的颜色，比好莱坞在银幕上尝试的招数（派钻井工上小行星打洞再丢一颗核弹进去，或在小行星即将进入大气层前发射核弹拦截）要容易并且安全得多。

亚历桑那大学卫星和行星实验室的行星科学家说：“如果我们启动雅科夫斯基效应，它将改变小行星飞行方向。”他们在最新一期《科学》杂志上，提出了这个极富创意的“反小行星”救世概念。

行星科学家一致同意这一方法的可行性，但前提是需要大把时间累积推力，而且还需要深入研究并随时监控雅科夫斯基效应对小行星轨道的实际影响，否则抵御小行星撞击的方法也可能导致它更直接地撞向地球。再者，如何着陆行星，并且将大量涂料在短时间内作用于体积巨大的天体上，亦是亟待解决的难题。