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小行星值得关注的五大“杀手锏”

来源:科技日报2019-07-11 09:18

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  如果一颗小行星撞击地球,可能会将生命的碎片射入太空中。

  图片来源:物理学家组织网

  2013年2月,就在小行星367943 Duende按预期与地球近距离擦身而过的同一天,俄罗斯的行车记录仪还意外捕捉到另一颗小行星撞入大气层、爆炸并造成1000多人受伤的画面。在俄罗斯车里雅宾斯克(Chelyabinsk)发生的这起事件提醒我们,地球并非“温室花朵”,时刻面临着很多看得见以及看不见的威胁。

  小行星撞击是其中之一,但小行星在宇宙中的角色不止如此。物理学家组织网7月8日报道,当全球把目光投向月球和火星时,不要忘了,小行星也需要很多关注。

  除了它们可能会杀死我们之外,小行星还是地球与星际空间之间的“桥梁”,小行星撞击地球导致了恐龙的灭绝;在宇宙其他地方,小行星或许还肩负着在不同行星之间运输生命的重大使命。正所谓可致命,可运输生命,还蕴藏古老秘密,这些正是小行星值得人类关注的“杀手锏”。

  可能威胁人类

  在被行车记录仪捕捉到之前,没有人预料到会有小行星光临车里雅宾斯克。幸运的是,这场爆炸并没有造成人员死亡。但下次我们可能就没那么幸运了。即使是已知的小行星,在未来几百年内,也有一定概率会与地球相撞。目前科学家发现,有6颗已知的小行星,至少有0.1%的概率会在23世纪之前与地球相撞。

  比如,美国国家航空航天局(NASA)的“源光谱释义资源安全风化层辨认”(OSIRIS-Rex)探测器正在探测的小行星“贝努”(Bennu),按照轨道测算,大约在2175年至2196年间有0.037%的概率和地球相撞。

  这样的小行星,在地球森林上空爆炸,可能会造成一些伤亡,但如果在城市爆炸,则可能会杀死成千上万人。

  因此,对这些危险的小行星进行研究,有助于人类了解它们的组成成分、运行轨道,并对可能的撞击做出预防。

  可能含有水

  对于地球生命来说,水至关重要。天文学家一直想知道,地球上的水究竟源于何处,是否是数十亿年前由彗星和小行星带到地球上来的。NASA的“黎明”号太空探测器到访过已知最大的小行星——谷神星(Ceres),并在其表面发现了水。NASA已经认定,谷神星曾经是一个“海洋世界”,只不过那里的水和氨的海洋现在都已冻结成冰,并与硅酸盐岩石反应形成了矿物沉积物,这些矿物沉积物遍布整个谷神星。

  此外,去年12月,NASA宣布“贝努”上有水!由于“贝努”体积太小,因此科学家认为不可能是液态水。合理的解释是,“贝努”曾是一个体积较大的小行星的一部分,由于碰撞导致“贝努”从其母体上掉落下来,而其母体小行星上,当时很可能有液态水存在。

  蕴藏太阳系形成秘密

  “贝努”之所以受到科学家们的青睐,还因为这颗小行星包含着太阳系形成初期的重要信息。

  小行星没有大气层,因此其表面不会像地球上的岩石那样被侵蚀。这意味着小行星上的陨石坑可以在较长时间内得到更好的保存,从而为在过去40亿年间发生的各种碰撞提供证据,而此类迹象在地球上早已消失殆尽。从这个角度来看,小行星就像是能证明古老宇宙的“时间胶囊”。

  揭示太阳系的消亡

  60多亿年后,当太阳耗尽所有氢燃料时,它开始发生变化,走向银河系中大多数恒星的最终命运——变成一颗白矮星。在这一过程中,太阳将短暂地膨胀,大到可以将水星、金星甚至地球吞噬。但在这场“大吞噬”行动中,仍会有“漏网之鱼”——太阳系中至少有5颗行星和许多小行星可以幸存下来。

  然后,这些小行星将发挥重要作用,因为当小行星接近幸存行星时,会被幸存行星的引力场“踢”到白矮星那边。经常观察其他白矮星内部小行星的残留碎片,科学家就可通过远距离“尸检”来确定小行星的化学成分。

  这种技术是我们探测行星系统化学成分的最直接方式。我们太阳系中的小行星可能为未来的银河文明提供最好的线索,未来的人类可以在地球消失很久之后,根据这些线索找到更多绕未来太阳运行的行星体。

  可以运输生命

  我们都知道小行星撞击具有破坏性,但从另一个角度来说,我们是不是可以将其看成一种逃生手段?一次足够大的小行星撞击事件会产生足够多的能量,让物质从行星表面喷射而出。如果这是一颗宜居行星,那么喷射出来的一些物质就可能成为一些生命力顽强的微生物的运输容器,使这些微生物可能在太空中存活下来。

  当然,发射只是这整场冒险的开始。为了完成从一个星球到另一个星球的跳跃,生命必须在其星际航行中耐受恶劣的空间条件。到达目的地后,它必须能够继续进入新星球,这可能又涉及另外一次撞击。天文学家近年来发现,有些行星系统或许可以让生命的星际旅行成为现实。

  TRAPPIST-1系统就是其中一个例子。这个恒星系统距我们39光年,主恒星大小为太阳的11/12,包含7颗大小与地球大致相同的行星,而且行星间的距离非常近,这意味着如果有一颗小行星做媒介,细菌很容易从一颗行星跳到另一颗行星之上。如果目的地行星上存在有利条件,那么生命在这趟旅程中存活的几率,可能远远超过从地球上抛出的微生物抵达太阳系另一颗行星并存活的几率。

  对于那些为了寻找新家园而不懈努力的微生物来说,行星间的这种跳跃还面临许多障碍,需要它们进行艰苦卓绝的斗争。

  尽管如此,随着天文学家发现更多在小行星影响下形成的怪异而奇妙的世界,这个理论将继续激发人们的兴趣。小行星在塑造我们的宇宙中扮演着重要角色,每一个新世界的诞生,都将加深人们对它们的理解。(刘 霞)

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