巨型陨石袭击俄罗斯引发三大问

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2月15日发生在俄罗斯的一幕，让人们顿时感受到了天外不速之客的威胁——一块燃烧的陨石拖着长长的火球，坠落在乌拉尔山脉东麓的车里雅宾斯克州萨特卡市附近。
这块最终测算直径17米、重达1万吨的陨石，以每秒约18公里的速度撞向地球，爆炸当量相当于47万吨TNT烈性炸药。美国媒体报道称，它在空中爆炸的威力为广岛原子弹的30倍。
陨石爆炸产生的冲击波到达地面后，击碎了无数居民家里的玻璃，导致当地近1200人受伤。比这更让人焦心的是，对这一次的陨石雨，居然毫无征兆和预警。
一直以来，小行星撞击地球导致毁灭的“末日说”一直深入人心，也衍生了很多相关主题的电影。如果有更大的陨石造访地球，会对地球造成什么样的伤害？
●记者 骆骁骅 李秀婷 策划统筹：赵威
陨石来自哪里？
据初步判断，袭击俄罗斯的陨石从太阳的方向飞来，但要科学地断定来源，就必须要取得陨石样本进行一系列物理学、化学上的分析
这一颗突然冒出来的陨石是从哪里来的？追根溯源，我们需要先弄清楚小行星、彗星、流星、陨星和陨石之间的关系。
小行星是一类绕太阳运行、但个头比行星小得多的不活跃天体。彗星也是相对较小的一类天体，但有时活跃，彗星靠近太阳时其物质会蒸发形成彗发或彗尾。
流星体是来自彗星或小行星的小块，当流星体进入地球大气层因摩擦而发光发热时，人们就会看到流星，如果流星体 穿越 大气层后还未灰飞烟灭，其“残骸”就是所谓的陨星，坠落地表即人们见到的陨石。
大部分的陨石可能本来就游离在太阳系中，他们来自位于火星与木星之间的小行星带。这里的小行星体型跨度很大，拥有众多的“大块头”，比如谷神星，直径长达950千米，而小的却细如尘埃。
它们闯入地球的一亩三分地是拜火星或木星所赐。受到火星、木星的影响，它们自身的轨道会渐渐产生偏离，日积月累就可能闯入与地球相交的轨道。
当然，这也可能是彗星带给地球的礼物。每当彗星靠近太阳时，便会抛洒出很多流星体。受到其它天体引力的影响，它们会慢慢扩散开来，在彗星轨道上形成一条尘埃带。而当地球穿过这条尘埃带时，这些流星体便会落入地球的怀抱中。
此外，一些陨石还可能是近邻的“火星人”或“月球人”。当大型的陨石与火星或月球发生剧烈撞击时，火星或月球的碎片将被溅射到太空，最终被抛向地球。
从个头来看，上述天体直径若小于25米，大多在进入地球大气层就灰飞烟灭了，因此几乎不构成任何威胁。如果直径大于25米但小于1000米，撞击地球后会对撞击点局地造成威胁。
古巴国家电视台2月15日报道，古巴中部罗达斯小镇的居民称，当地时间14日20时（北京时间15日9时）左右发生了一起陨石坠落事件，冲击波使部分建筑物发生晃动。
上一次大规模的外来天体撞击地球是1908年的通古斯大爆炸，同样也发生在俄罗斯。那次陨石爆炸的能量相当于1000倍广岛原子弹爆炸，广袤原野里超过2150平方公里内的6000万棵树被焚毁。美国科学家利用超级计算机模拟发现，导致这次大爆炸的，可能是一颗直径仅为50米的小行星，比之前预料的要小很多。
那么，此次撞击俄罗斯的这块陨石到底从哪里来？据初步判断，它从太阳的方向飞来。不过在北京天文馆馆长朱进看来，目前下结论还为时过早。他在接受南方日报记者采访时表示，“要科学地断定陨石的来源，就必须要取得样本进行一系列物理学、化学上的分析，俄罗斯现在应该取得了陨石碎片，相信很快就会有一个清晰、明确的答案。”但他相信，这块陨石产自彗星的可能性很小，因为彗星抛洒形成的流星体实在太小，在进入大气层之后就会被燃烧殆尽，一般不会坠落地面。
根据观测统计，每年地球遭遇的陨石撞击都有成千上万起，只不过很多都因为太小，进入大气层后就已燃烧掉了。据说这一次俄罗斯遭遇的陨石按预测也会如此静悄悄地了结自己。据俄罗斯《消息报》网站报道，俄国防部几天前已收到有关坠落陨石的信息，但当时专家认为这颗陨石会在坠落地球前燃烧殆尽，因此没有发出警报。
不过，朱进认为，“以俄罗斯这颗陨石的状况来看，这个体型、这个直径，根本不可能提前几天就会收到坠落的消息。”


为何没能预警？
陨石的母体——流星体，绝大多数都无法被预测到。能否预报与小行星大小、所处轨道、季节等有关，也跟它是否从太阳方向飞来有关
如今我们拥有各种高科技，天文设备也日益精准，对于这次造成上千人受伤的陨石事故，难道不能提前预报吗？朱进认为，没有提前预报的主要原因还是因为它太小了，所以没有足够的精度来探测。
但朱进补充表示，也不是说小的行星就监测不出来，“比这个小的小行星我们都曾发现过。”2008年10月7日，一颗 汽车 大小的小行星2008TC3突袭地球。在这颗小行星到达地球的十多个小时之前，美国的卡特林那巡天系统预报了它的踪迹，并成功预报了它将在苏丹上空爆炸。这次是天文学家首次成功对小行星撞击地球作出的提前预报，也是目前唯一一次。
朱进表示，小行星来袭的预报与所处轨道、季节等因素有关，也跟这颗小行星是否从太阳方向飞来有关。“太阳出来，它也跟着出来，太阳下山，它也跟着下山，我们观测不到它”。
“每年掉落到地球上的陨石大约有200颗，而这些陨石的母体——流星体，绝大多数都无法被预测到。”朱进表示。
有报道说俄罗斯车里雅宾斯克动物园的部分动物从14日夜间就开始有异常反应，其中狼和马的反应最为激烈。有网友认为这意味着或可从动物研究入手来预警陨石撞地球，但朱进认为，这绝无可能。“从来就没有相关的数据或资料支持两者之间的联系，动物可能会对地震等来自地球内部的灾害有特殊的感知能力，但绝不会对来自外太空的威胁有感应，如果这则新闻属实，也纯粹是一种巧合。”
那么，什么样的小行星招地球喜欢呢？国际天文学界的统计分析显示，小行星撞击地球的概率大小与其体积大小成反比，即体积越大的小行星撞击地球的可能性就越小。
对此，很多人认为，这与体积小的小行星质量小，易受天体引力作用，保持自身轨道的稳定性差有关。但朱进认为，这多是一个统计学上的结果，因为与体型小的小行星相比，外太空中体型大的小行星数量少，自然撞击地球的概率就小，“轨道稳定性都差不多，小行星那点质量差别相对于大型天体来说根本就是微不足道。”
虽然难以提前预报这样的小行星的突然造访，但人类大可不必杞人忧天，因为几乎所有的撞击事件都是陨石粉身碎骨，而地球却完好无损。
从概率来看，撞击地球的小行星达到小汽车级别的一年只有一个，却依然不能穿过大气层这道关口。而每过2000年，才会有一个足球场大小的流星体坠落地表，造成一定程度的危害。大约要好几百万年，才会有一个足以毁灭地球的大型天体撞击地球。
而人类要被陨石击中更是难于上青天。陨石的坠落地点通常是渺无人烟的地区或海洋，罕有造成人命伤亡。而根据加拿大亨茨伯格天体物理研究院的推算，在世界60亿人口中，每10年只有1人直接殒命于质量不小于100克的陨石坠落，而每年也不过有16座房屋被陨石击穿屋顶。
著名天文学家Alan Harris做报告时最爱讲一句话就是“我冒着更大的危险来宣传小行星撞地球的危险”。他通过计算认为，一个人一生中被陨石击中的概率约为70万分之一，甚至略低于一个人一生中遇到一次空难的概率。
朱进介绍，近些年中国曾经发生过两次陨石雨。第一次是在1976年的吉林，坠落范围较大。第二次是在2012年的青海省西宁湟中县，有将近上百块陨石被捡到，但并未伤人。


太空“流浪汉”如何防 ？
据美国“近地小行星追踪计划”的天文学家估计，有可能撞击地球并带来灾害的近地小天体总数大约700颗，袭击地球的潜在危害不小
虽然具有威胁的小行星撞击地球的概率很低，但这些外太空的“流浪汉”一旦真的闯进家门，却可能是人类难以承受的伤害。
在宇宙中，这样横冲直撞的小行星比比皆是，很多比可能引发通古斯爆炸的小行星都要大，说不定哪一个就会心血来潮造访地球。据美国“近地小行星追踪计划”的天文学家估计，有可能撞击地球并带来灾害的近地小天体总数大约700颗。
科学家一直没有放松对它们的警惕。其中令天文专家最为关注的是一颗叫做“阿波菲斯”的近地小行星，据科学家计算，到2029年，直径约300米的“阿波菲斯”与地球的距离将不到4万千米。尽管这颗小行星2029年撞上地球的危险已被排除，但在2036年仍然存在着与地球发生碰撞的可能性。
如何突破这个瓶颈？俄罗斯科学院天文研究所首席研究员亚历山大·巴格罗夫在接受“俄罗斯之声”采访时称，向太空发射小型望远镜是使地球免受陨石撞击的唯一办法。这位学者认为，借助外太空望远镜，可以发现一百多万公里以外正在逼近的危险天体，并可计算出它们的轨道。
朱进认为，往太空里发射天体望远镜来监测是有道理的，“它可以突破空域的限制，突破太阳的制约。”比如说在地球与太阳连线成90度直角的外太空，就可以监测从太阳方向来的小行星，更大的角度也可以。
他强调，要做到百分之百可监控、可预测也不太现实，只能重点监控体型较大的小行星，更小的还需要完备的地面监控网络来配合。
目前，国际上已有多个对近地天体进行观测的项目，包括旨在发现和追踪所有 穿越 地球轨道的较大小行星的Space watch（空间监测）项目，美国宇航局和欧洲航天局合作的SOHO（Solar&Heliospheric Observatory 太阳及日球层天文台）项目，加州理工学院喷气动力实验室的NEAT（Near-Earth Asteroid Tracking近地小行星追踪）项目等。
就在俄罗斯陨石坠入地球的前一天，美国加州大学圣巴巴拉分校和加州理工大学一个科学家团队公布，计划利用太阳能构建一个巨大的激光束相控阵，用以监测和提前销毁危及地球的小行星。
这个计划被称为“探测和击毁小行星单向太阳能相控阵”（DE-STAR）的人造天体系统。它的基本原理是，利用太阳能构建一个巨大的激光束相控阵，如果小行星来访，它可以及时锁定而且予以“烧毁”。
为及时搜索出对地球存在潜在威胁的近地天体，我国的中科院也在1999年组建了“近地天体探测和太阳系动力学研究”团组，已在江苏省盱眙县建立了紫金山天文台近地天体观测基地，并成功安装了1.2米 施密特 近地天体探测望远镜。
不过，朱进认为，这次的陨石撞击事件从造成的后果来看还是比较小的，因为这颗陨石确实体型也比较小，为了类似体型的小行星监测投入过多的财力、物力得不偿失。
“我认为还是应该把观测、研究重心放在对地球产生重大破坏或毁灭性破坏的小行星监控上。”他表示，除了要完善地面的监控网络，也需要积极发挥天文爱好者团体、志愿者的作用，动员他们主动监测近地小行星，分担压力。
“目前国内这个群体还很小，关键还是缺乏需要对有威胁小行星实行常态监控的意识。”朱进透露，明年北京天文馆计划在 西藏 阿里投放一架天体望远镜，一项主要工作就是监测、发现对地球有威胁的小行星。