你听说过一颗小行星可能会撞击地球,并造成各种各样的破坏,但是到底有多少太空岩石会威胁到我们的星球呢?这很复杂,因为答案取决于您所说的威胁是什么意思。
在我们的地球周围已经发现了许多这样的小行星,科学家们几乎每天都在发现新的近地小行星,迄今为止已经发现了27000多颗。
保护地球免受小行星撞击的艺术称为行星防御,该过程有两个关键阶段。
美国宇航局本月晚些时候启动的双小行星重定向测试 (DART)是一项旨在测试行星防御第二阶段的任务,将威胁小行星从与地球的交叉路径转移。
但在任何人甚至可以尝试转移小行星之前,科学家们必须找到这块太空岩石并绘制出它在未来多年后的轨道,以意识到它会或可能会撞击地球。
这些发现要归功于地球和太空中的一组仪器,他们将部分或全部时间用于小行星的发现和编目。
这些发现中的绝大多数是自 1990 年代后期以来的,尽管专家在此之前警告过小行星构成的威胁,但并没有取得多大成功。
当时这项工作也相当困难,调查依赖于在暗室中显影的摄影胶片,然后使用一种设备来帮助人脑识别小行星在背景恒星上移动。
现在,现代相机和计算机程序可以承担大部分身份识别工作。
因此,小行星探测的兴起在一定程度上是技术问题。
但增加资金也是关键,这使得减少傻笑因素变得至关重要。
一个里程碑是舒梅克-列维 9号彗星在 1994 年撞击木星,它出人意料地在木星的云层中留下了一个印记,这个印记与地球一样大,并持续了数月之久。
小行星猎人期待着一些新仪器很快加入团队。
行星捍卫者特别兴奋地看到智利的Vera C. Rubin 天文台于 2023 年开始观测;
一项名为NEO Surveyor的太空任务也在开发中,计划于本十年晚些时候发射。
“已经做了很多工作来预测两个任务会发现多少物体,这些数字非常大。
”纽金特说。
“发现的小行星和彗星的数量应该会大幅增加,这总是非常令人兴奋。
”
但是对于行星防御专家来说,仅靠调查是不够的——后续观察对于为科学家提供准确计算物体轨道所需的数据至关重要。
“这是那里的关键部分。
”法斯特说。
“你想知道小行星在那里,但你真的想知道它未来会在哪里,以及地球是否会同时在同一个地方。
”
如果所有这些观测发现小行星超过一定的亮度,并且将在距离地球 465 万英里(748 万公里)以内,该物体将被自动命名为一颗“潜在危险的小行星”。
(距离是地球和太阳之间平均距离的二十分之一。
)
但在大多数情况下,尽管术语不祥,“潜在危险的小行星”也可以称为“目前没有危险的小行星”。
毕竟,这些是科学家们已经发现、追踪、绘制和预测未来的物体。
科学家们相信他们已经发现了几乎所有最大的小行星——那些大于 3,300 英尺(1 公里)的小行星——并且知道无论如何这些是最容易找到的。
虽然微小的近地小行星数量众多且难以找到,但它们也最有可能在地球大气层中无害地分崩离析。
因此,行星防御专家最担心的是中等大小的小行星——那些超过 460 英尺(140 米)但小于 3,300 英尺宽的小行星。
“那是更有可能发生影响的地方。
”法斯特说。
“即使有这些,我们谈论的时间尺度也可能是几个世纪或几千年。
”
据估计,截至 2020 年底,科学家仅发现了 40% 的这种大小的近地天体;
今年增加了500个。
虽然这个数字令人印象深刻,但 NASA 的行星防御办公室估计,按照目前的速度,科学家还需要 30 年的时间才能识别出 90% 的这种大小的物体,这是国会要求 NASA 到 2020 年实现的目标。
“随着规模的缩小,它们会越来越多,而且我们每年仍在增加数量。
”
寻求尽可能多地绘制附近小行星的地图是为什么“潜在危险的小行星”和一般近地天体的数量急剧上升的原因。
科学家称,韦布太空望远镜的观测结果显示,一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。
NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星,也是一颗所谓的“超级地球”。
近日天文学家动用韦布望远镜,对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。
与以往进行的大气研究不同,这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。
分析结果出人意料,这个“超级地球”几乎毫无地球特色。
LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界,没有大气。
在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。
发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行,其一年只相当于11个地球日,且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星,就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。
因此,它的永昼面温度理论上可达725℃。
来自马克斯・普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测,他们使用韦布望远镜的中红外探测仪,对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量,并据此对它的表面特征进行了分析。
相关论文发表在今年5月4日的《自然:天文学》上。
通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对,研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。
在地球上,地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关,这会导致岩石发生循环,并使浅色的矿物上升到地表;
而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩,富含铁和镁,在月球和水星表面十分常见。
研究人员表示,在这颗行星表面,水十分稀少。
导致这一结果的原因尚不可知。
一种可能的情形是,LHS 3844 b的表面相对年轻,它可能被新近的火山活动重塑过,且还未被微陨石的撞击破坏。
但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫,而韦布并未探测到这些气体。
另一种可能是,这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。
这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下,并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。
如果没有大气层保护,行星表面会特别容易受到这种影响。
这一过程被称为“空间风化(space weathering)”,它会导致岩石分解,并使其颜色变得越来越深。
而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。
研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性,比如其表面岩石的状态是否相对完整,还是已经松散和风化。
参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy
郭华东院士。
图片来源:中国科学院空天信息创新研究院 郭华东此次获奖的一项突出成果,是主持研制全球首颗可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)。
作为卫星首席科学家,他提出“人类活动痕迹精细刻画”的空间观测理念,率团队突破多载荷协同等关键技术,实现了对与人类活动密切相关地物参量的昼夜连续探测,使可持续发展指标的系统性空间监测成为可能。
目前,该卫星数据已实现全球开放共享,惠及116个联合国成员国,开创了国产卫星数据全球服务新模式。
郭华东因此被联合国秘书长聘为“联合国可持续发展目标技术促进机制10人组”成员,并获国际科学理事会可持续发展科学奖。
据悉,国际宇航联合会成立于1951年,是全球航天领域最具影响力的非政府国际组织之一。
国际宇航联合会“名人堂”奖专门表彰为全球航天事业进步做出开创性、终身性贡献的顶尖学者,是全球航天领域公认的权威荣誉。
来源:科技日报