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亿万富翁与末日争端

探索小行星撞击的风险,以及科学家如何校准2029年阿波菲斯近地小行星遭遇等威胁。

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“潜在危险天体”地图显示了1400个此类天体不安地接近我们的星球。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

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首先,让我向您保证,这篇文章与唐纳德·特朗普毫无关系。这位亿万富翁不是总统候选人,而是微软前首席技术官内森·梅尔沃德。我所说的末日并非政治性的,而是物理性的。而这场争执归结为一个有争议但最终可量化的问题:小行星撞击的真正风险是什么?

在最近的一篇论文中,梅尔沃德指责NASA科学家在计算危险接近我们星球的小行星大小和特性方面犯了一些严重错误。具体细节相当技术性(您可以在此处阅读其论点的半流行总结,PDF格式),但结果足够清楚。如果估计的小行星大小错误,那么这些物体带来的相关危险也就不准确。这将为一种已经备受两极分化的炒作和不屑一顾的自然灾害带来全新的不确定性。

尽管梅尔沃德拥有令人印象深刻的资历,但我们有充分的理由认为他对NASA所谓的错误是错误的。我的同事菲尔·普莱特彻底检查了此案,结果至少可以说是不相信。即使梅尔沃德认为某些NASA测量比通常所示的更不确定是正确的,这也不表示存在任何欺诈或故意歪曲太阳系中飞来飞去的岩石造成的危险。

然而,将小行星撞击问题重新摆在台面上对公众来说确实是一件好事。这是一种低概率、高后果的风险,很难理性地讨论。流行报道往往大大夸大了危险程度;另一方面,一些主流科学分析可能得出了过低的风险估计。梅尔沃德可能在这组特定的错误上是错的,但从更广泛的意义上说,他是对的,那就是我们对近地小行星的数量知之甚少。

不要害怕2029年

在夸大风险方面,只需看看被称为99942号小行星的例子,它宽325米(1000英尺),将于2029年非常接近地球。如果你上Facebook或YouTube,你可以很容易地找到关于会发生什么的末日警告。我不会费心提供这种胡言乱语的链接。但即使是像Gizmodo这样通常受人尊敬的网站也发表了草率、过热的报道,暗示这颗小行星在飞驰而过时可能会摧毁我们的一些卫星。

事实核查:不,2029年阿波菲斯飞过绝不可能摧毁你的GPS或电视传输。事实上,由于阿波菲斯轨道的细节,任何卫星损坏的可能性都极其接近于零。

根据目前的估计,阿波菲斯在最接近地球时将至少距离地球30,000公里(20,000英里)。这将使其处于我们地球同步卫星的距离内,这些卫星名义上在地球表面上方35,800公里(22,300英里)处运行。但是——这是一个极其重要的但是——这些卫星都围绕地球赤道上方运行。阿波菲斯将以相对于赤道平面40度的角度进入。

当小行星处于距地球地球同步距离时,它将至少比我们的卫星高出3,300公里。这比小行星本身的直径大10,000倍!它将大大错过。即使阿波菲斯被一小团碎石云包围,它也不会产生任何影响。它微小的引力也不会产生任何有意义的影响。这次近距离接触将是研究阿波菲斯并从其表面反弹雷达的绝佳科学机会。地球的引力可能会在小行星上引起山体滑坡,这将是非常引人入胜的观察。但我们的卫星是安全的,因为太空是一个非常大的地方。

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许多末日预言者指出,2036年还将与阿波菲斯再次相遇。在2013年小行星上次通过之前,曾一度担心2029年的相遇可能会将其轨道转移到更危险的路径上(即它将通过所谓的“钥匙孔”)。现在看来,2036年阿波菲斯将与地球相距约2000万公里。展望到2105年的所有未来相遇,NASA现在估计与地球撞击的累积几率小于十万分之一。在可预见的未来,没有其他相遇会将阿波菲斯再次带到我们的卫星范围内。

在20年期间,美国各种卫星和地面传感器探测到556次重大空中小行星撞击,即火流星。圆点的大小表示以千兆焦耳释放的能量;1吉焦耳相当于5吨TNT。车里雅宾斯克事件由西伯利亚西部的大黄点标出。(图片来源:行星科学/NASA)

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太空蝗虫群

如果所有这些辟谣都让您感觉良好,那么是时候进行另一种现实核查了。2013年西伯利亚车里雅宾斯克陨石事件造成1000多人受伤,促使研究人员重新计算了小型撞击的频率和破坏力。这里的消息就不那么令人愉快了。

你可能会说,梅尔沃德的想法是对的,但他的注意力集中在风险谱的错误一端。问题不在于大型的、灭绝级别的撞击;能够造成这种程度混乱的小行星很大(大约10公里宽),明亮,容易看到,也容易追踪。如果我们对它们的大小略有错误——谁会在乎呢?关键在于,我们会在这种大型物体即将到来之前几个世纪就知晓,而且我们已经可以高度肯定地说,在可预见的未来,没有这样的物体朝我们飞来。

车里雅宾斯克事件是由一个远小于此的物体引发的,那块岩石可能只有20米宽。根据最新的研究,这种小家伙比以前理解的更常见,也更具破坏性。“小”也是一个相对的术语;车里雅宾斯克爆炸的威力相当于50万吨炸弹。可能有2000万个这样的物体在地球附近轨道运行,像太空蝗虫一样成群结队。其中只有不到1000个被编目。

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从这个意义上说,梅尔沃德完全正确。我们的小行星知识确实存在巨大空白。大气爆发研究正在提供关于更小撞击频率的数据,但车里雅宾斯克级别事件的统计数据仍然充满不确定性。在太阳系内部找到并追踪所有20米级别的岩石并不是一项实际的任务。但正如俄罗斯人以惨痛的方式学到的那样,这些被忽视的物体可能像地震或龙卷风一样危险。

幸运的是,我们不需要将它们全部编目。对于这种大小的小行星,我们谈论的是与其他熟悉的自然灾害相同程度的危险,而不是全面的末日。车里雅宾斯克级别的岩石可能太小,无法出现在亿万富翁的雷达上,但处理它们也不需要亿万富翁的资源。更多相关内容将在我的下一篇文章中。

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