An artist’s impression depicts an asteroid orbiting the sun. – ESA

为撞击做好准备

维格特表示,数百到数千次由毫米大小碎片造成的撞击可能会影响地球的卫星群,也就是说,卫星可能会在短短几天内,经历相当于十年的流星碎片曝露量。

COMSPOC(太空情势感知软体公司)的首席科学家指出,人类高度依赖关键的太空基础设施,该公司致力于开发处理太空碎片等风险的解决方案。今天太空几乎触及我们生活的每个层面,从商业、通讯、交通、工业、教育到社群媒体,因此若失去对太空的存取与有效利用,将对人类构成严重风险。

这起事件不太可能引发所谓的「凯斯勒综合症」(Kessler Syndrome)——即卫星碎片互相碰撞引发连锁反应,最终坠落地球。维格特指出,这种情况更可能类似于碎石高速撞上汽车挡风玻璃的状况,可能会损坏太阳能板或其他敏感部件,但整颗卫星应仍能保持完整。

尽管卫星讯号的暂时中断可能会对地球上的通讯与导航造成广泛困难,但这项潜在影响更应由卫星营运商来担忧,而非公众。

保护地球与月球

尽管小行星 YR4 已从视野中消失,但全球的科学家与天文学家仍在思考各种可能的情境,因为他们无法排除 YR4 撞击月球的可能性。

如果这颗小行星直冲地球,可能的行星防御方案会更清楚。2022 年 9 月,美国太空总署(NASA)的双小行星重定向测试(DART)任务,正是为了测试此类防御技术。

DART 计画是让一艘太空船以时速 13,645 英里(每秒 6 公里)的速度撞向小行星「迪莫佛斯」(Dimorphos)。这颗小行星是绕着较大的母体小行星「迪迪莫斯」(Didymos)运行的卫星。虽然这两颗小行星对地球不构成威胁,但它们的双小行星系统成为测试偏转技术的理想目标,因为迪莫佛斯的大小与那些可能对地球造成伤害的小行星相当。

结果成功了。自撞击当天起,来自地面望远镜的数据显示,DART 太空船确实改变了迪莫佛斯的轨道周期,也就是它绕行迪迪莫斯一圈所需的时间缩短了约 32 至 33 分钟。科学家也持续观察这对小行星的其他变化,包括这次撞击可能因其成分造成迪莫佛斯本身的变形。如果 YR4 撞上月球但没有对卫星造成损害,那么这将是研究月球表面如何应对撞击的绝佳机会。

不过,是否应该发射类似 DART 的任务,来让 YR4 偏离与月球的碰撞路径,目前仍不确定。德・维特表示,这要等到 YR4 约于 2028 年再次进入观测视野后,经由行星防御机构进行的风险评估来决定。

The Webb telescope captured images of YR4 in March using its NIRCam and MIRI instruments. – A Rivkin/Webb/STScI/CSA/NASA/ESA

隐藏的威胁

YR4 是位于智利 Río Hurtado 的「小行星撞击最后警报系统」(ATLAS)望远镜发现的,但其实在被发现的两天前,它就已经悄悄从地球旁掠过了,只因为它接近地球时被太阳的强光遮蔽而未被即时观测到。

类似情况也曾在 2013 年 2 月 15 日发生:一颗直径约 20 公尺(约 65 英尺)的小行星进入地球大气层,在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸,造成数千栋建筑物受损,约 1,500 人因冲击波导致窗户爆裂而受伤,所幸没有人死亡,根据欧洲太空总署的资料指出。

观测小行星非常困难,因为小行星本身不会发光,只会反射太阳光,所以它们非常暗淡难以观测。而且小行星体积相对很小,观测时无法像看火星或木星那样清晰,往往只能看见一个小光点。因此我们透过测量它的亮度与温度,来估算它需要有多大才能产生这样的亮度,进而推测它的大小。

数十年来,天文学家只能在夜晚搜寻微弱的小行星光点,因此对于从太阳方向逼近的天体毫无防备,这也造成了地面望远镜观测上的最大盲区——因为无法遮蔽太阳光。

不过接下来即将启用的新望远镜,如 NASA 预计在 2027 年底发射的「近地天体巡测者」(NEO Surveyor),以及欧洲太空总署计划于 2030 年代初期发射的「近地天体红外线任务」(NEOMIR)卫星,将有望缩小这个观测盲区,协助科学家侦测更靠近太阳的小行星。

NEOMIR 本来可以比地面望远镜提早约一个月侦测到小行星 2024 YR4,这样一来,天文学家就能更早研究它的轨道,也能更早排除它在 2032 年撞击地球的可能性。

NASA 与其他太空机构持续监测潜在危险小行星(PHA),这类小行星是依据其接近地球的距离与一旦撞击可能造成的破坏程度而定义的。若一颗小行星无法接近地球至太阳与地球距离的二十分之一以内,就不被归类为潜在危险。

今年 6 月,位于智利安地斯山脉的 Vera C. Rubin 天文台首次释出宇宙影像,短短七晚的观测就发现了 2,100 多颗过去未知的小行星,其中 7 颗属于近地天体。

所谓近地天体,是指其轨道距太阳不超过 1.2 亿英里(约 1.9 亿公里),因此有可能接近地球的小行星或彗星,根据 NASA 的定义。Rubin 所发现的那些新天体中,目前没有一颗被认定对地球构成威胁。

Rubin 将会成为强大的「小行星猎人」,而像韦伯太空望远镜(Webb)这样的设备,则可追踪 Rubin 的新发现。Rivkin 与 de Wit 最近提出了一项提案,计划在 2026 年春季使用 Webb 观测 YR4,目前已获批准。Webb 是在 2028 年前唯一有可能看见 YR4 的望远镜。

这个刚通过的观测计画将为决策者争取额外两年的准备时间,因为目前有 80% 的机率能排除撞击,有助未来处理由 Rubin 发现的其他潜在撞击天体。

如果这类事情真的只有每 5,000 年才会发生一次,也许就不算那么紧迫,但至少我们现在可以开始思考:万一真的有小行星会撞上月球,我们应该怎么办?

资料来源: ABC 7

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