近地小行星調查項目正在重點尋找尺寸較大的”城市殺手”
之前我們報導過,本週天文學家宣布發現了三個以前不為人知的近地小行星,它們一直隱藏在太陽的強光下,其中一個算得上巨人。它有近一英里(1.5公里)寬,如果它撞上地球,足以造成整個星球的毀滅,儘管它在一百年左右的時間裡不會靠近,不會成為威脅。
近年來,對像這樣的潛在危險小行星的搜索已經加強,正在進行的多種努力都是為了識別和編排經過附近的大型太空岩石。從地面的黃昏觀測到窺視天空中難以看到的區域的天基望遠鏡,這些計劃的重點是盡可能早地識別潛在的危險小行星。其目的是確保我們有機會通過派出像最近的DART任務那樣的干預措施來避免災難,該任務首次成功地改變了小行星的軌道。但這些舉措中的大多數並不指望能找到更多一英里寬的小行星。相反,專家們說,目前,最大的未知威脅來自中等大小的小行星,他們稱之為”城市殺手”。
這是因為可能只有幾個真正大的近地小行星仍未被發現。詳細說明這一發現的論文的主要作者,卡內基科學研究所的斯科特-謝帕德解釋說:”在地球附近總共有大約1000個大小為一公里或更大的小行星,其中95%已經被發現。這些大型小行星被稱為行星殺手,因為如果一個小行星撞擊地球,它們會造成徹底的破壞。可能只有10到30個這樣的小行星可以找到,其中大部分會留在太陽附近。一顆大的小行星撞擊我們的可能性非常非常低。”
稍小的小行星,大小在140米和一公里之間,如果它們撞擊地球,不會擾亂整個地球,但可能造成廣泛的破壞。”我們稱之為城市殺手的東西是現在最危險的,”謝潑德說。
儘管它們不是那麼巨大,但只要撞上人員密集的地方就可能產生區域性的災難。”一個大約在100到200米大小範圍內的物體能夠造成很大的破壞,”即將到來的近地天體勘測者項目的負責人艾米-曼澤表示,”這相當於大約幾百兆噸的TNT炸藥。而且,這比曾經引爆的最大的核武器還要大。”這種衝擊的影響將取決於它擊中的地方,特別是如果它影響到陸地或海洋,或在農村地區與人口稠密的大都市。但在最壞的情況下,這樣的撞擊可能會消滅一個像大洛杉磯地區一樣的大都會。
這些較小的小行星也更難被觀測到,因為它們更黯淡。它們通常每三到五年繞著太陽運行一次,所以大多數時候,它們離得太遠,無法看到,我們只是偶爾有機會看到它們。
小行星通常有高度的橢圓軌道,這意味著它們有時離太陽更近,有時又遠得多。因此,要計算出一顆小行星的軌道,僅僅觀察一次是不夠的,至少需要三次觀察,每次間隔至少24小時,才能預測出它將採取的路徑。天文學家通常會召集使用其他望遠鏡的同事,在小行星變得太過黯淡而無法看到之前,幫助獲得這些關鍵的觀測結果。
智利的Víctor M. Blanco 4米望遠鏡被用來發現地球和金星之間的三顆有潛在威脅的小行星
最近發現的三顆小行星被發現在地球和金星的軌道之間,由於太陽的巨大眩光,小行星在這里特別難以觀察。除了被命名為2022 HP7的大型小行星之外,研究人員還發現了2021 LJ4和2021 PH27小行星,它們將安全地遠離地球的軌道。通常情況下,小行星獵手望遠鏡為了自保會遠離太陽,但為了尋找這些內太陽系小行星,研究人員必須利用黃昏時分的10分鐘窗口,讓他們的望遠鏡對準太陽,因為更明亮的背景光使得他們比遠離太陽的時候更難發現同樣大小的物體。
“這就像你在晚上出去沒有月亮一樣,”謝潑德說。在沒有月亮的時候,你可以看到更多的星星,因為當月亮出來的時候,它的光芒會遮住較暗的星星。當試圖在太陽的強光下發現微弱的小行星時,也會發生類似的情況,這就是為什麼這些大的小行星直到現在還隱藏著。
還有一些尋找近地小行星的天基任務,如NEOWISE項目和即將到來的近地天體測量儀。這些任務的優點是不必處理來自地球大氣層的干擾,並且能夠探測到較暗的物體,但是它們也比使用地面望遠鏡要昂貴得多。
暫定於2027年發射的近地天體測量儀將通過紅外波長來發現小行星的熱信號,而不是依靠可見光觀測。這一點很重要,因為大約三分之一的小行星反射率低,顏色深,在可見光下很難看到,但深色和淺色小行星在紅外線下同樣可見。它還將能夠從地面望遠鏡觀察天空中不同區域的物體,從表面上看靠近太陽的區域會被地球的大氣層遮擋。
這項任務預計將在其五年的任務中發現大約30萬個各種不同大小的近地小行星。”我們認為它將把我們對小行星群的了解擴大大約10倍,”Mainzer說。至於其中是否會有潛在的威脅,Mainzer說:”我們可能什麼都沒發現,那就太好了!那將是最好的情況。”即便如此,在這種情況下,這項任務仍然可以幫助我們了解有關太陽系及其形成的大量科學信息。
其他地面項目,如即將到來的維拉-C-魯賓天文台,也將為我們獵取這些中型小行星的能力提供巨大的推動力,每隔幾晚用比現在強大得多的望遠鏡進行一次覆蓋整個南部天空的調查。
謝潑德並不擔心地球很快就會被摧毀,但他確實認為我們應該做好準備,以防有一天小行星會造成危險。”我不認為這是一個直接的威脅,但你要做好準備,”他說。”現在,沒有任何已知的東西對地球有哪怕是輕微的危險。我們已經找到了大部分的星球殺手,所以現在,它正在尋找城市殺手。”