十几天前一颗小行星闯入地球大气层解体爆炸

北京时间3月12日凌晨5点23分,一颗直径约2米的小行星EB5闯入地球大气层,在冰岛附近海域上空解体爆炸。这是人类有史以来第五次提前预警小行星闯入事件,前4次都是由美国望远镜系统发现,这次是由位于匈牙利、编号为K88的双鱼座天文台发现。

那么,此次小行星闯入预警是怎样做到的?我们约请中国科学院国家空间科学中心研究员李明涛为大家作介绍。

需要一点运气的发现

年3月11日,一个再平凡不过的晚上,在匈牙利布达佩斯附近的双鱼座天文台,天文学家克里斯蒂安·萨尔内茨基在当地时间晚上7点准备开始一整夜的巡天观测。他的目标是寻找那些来自太空中的危险小行星。

这是一项需要一点运气的工作。因为天文学家不知道这些太阳系的“小不点”会在什么时候、从哪个方向飞过来。所以克里斯蒂安·萨尔内茨基只能把夜空划分成一个个小格子组成的天区,就像棋盘或者渔网一样,然后利用他的望远镜对这些“网孔”进行逐个扫描观测。如果运气好,他会在这块天区中发现一颗移动的小行星,如果他足够幸运,赶在别的望远镜之前发现这颗小行星,他就会拥有这个小行星的命名权。

这并不容易,因为他的设备是1台0.6米口径的施密特望远镜。衡量望远镜观测能力的一个关键指标是其口径,口径越大,收集光线能力越强,越能在更远的地方发现更暗弱的小行星。相比美国的卡特琳娜巡天系统(3台望远镜,最大口径1.5米,年发现量世界第一)、泛星计划望远镜系统(2台望远镜,口径1.8米,年发现量世界第二)和地球撞击临近告警系统(4台望远镜,口径0.6米,年发现量世界第三),双鱼座天文台的望远镜在观测口径方面并不占据优势。但也并非完全没有机会,因为美国的望远镜大部分部署在美国本土和太平洋上的夏威夷岛。双鱼座天文台位于东欧,在地理位置上正好可以与美国开展“接力”观测。

比如此时,美国的本土和夏威夷岛的望远镜还处于白天呢。性能再强大的光学望远镜在白天也只能“趴窝”,因为白天耀眼的阳光会将小行星十分微弱的信号淹没,就像我们白天看不到星星一样,光学望远镜在白天也看不到小行星。“个头”较大的小行星大部分在很远的地方被美国那些大口径的望远镜提前发现了,但总还有一些小尺寸的漏网之鱼。这些“小家伙”们太小了,他们反射的太阳光过于暗弱,只有在临近地球前,才可能被望远镜看到。美国望远镜在白天睡大觉,而这正是双鱼座天文台发挥用武之地的好机会!

毕竟这类小行星并不多,克里斯蒂安·萨尔内茨基并没有太多期待。他像往常一样制定观测计划,对那些天区格子进行逐个扫描。在当地时间8点24分(格林尼治时间7点24分)的时候,他发现一个亮度约17等星的移动目标——有条“鱼”上钩了。克里斯蒂安·萨尔内茨基很清楚这条“鱼”的运动速度,多年的观测经验让他相信,这条“鱼”一旦咬钩就不可能从“渔网”中逃脱,因此他并没有中断观测计划,而是让望远镜继续扫描后面的天区格子。

半小时后,克里斯蒂安·萨尔内茨基完成了预定的观测计划。当他调动望远镜再去找那条“鱼”时,他惊讶地发现“鱼”不见了。难道这条“鱼”游得特别快?克里斯蒂安·萨尔内茨基很快在原本预计位置的北面天区发现了这条“鱼”,还有它在天空游动时划过的“尾迹”。显然,这不是一条寻常的“鱼”,这是克里斯蒂安·萨尔内茨基多年观测生涯中没有发现过的。这条“鱼”的游动速度显然超出了绝大部分的小行星。

克里斯蒂安·萨尔内茨基最开始认为,这是一颗人造物体,或许是运行在地球大椭圆轨道上的废弃火箭末级,否则它不可能“游动”这么快!然而,紧接着,一个不可思议的想法出现在他的脑海里:这会不会是一颗将要撞击地球的小行星?如果它不是一颗人造物体,就一定是一颗将要撞击地球的小行星。因为只有将要撞击地球的小行星才可能移动这么快!

克里斯蒂安·萨尔内茨基将望远镜观测图片的坐标输入到轨道计算软件中。软件提示:撞击!格林尼治时间年3月11日21时22分,北纬70.°,西经9.°。也就是说,距离这颗小行星撞击地球只有1个半小时了!

匈牙利布达佩斯双鱼座天文台

一波三折后成功触发预警

克里斯蒂安·萨尔内茨基无数次梦想,希望有一天他能发现一颗撞击地球的小行星,但他从来不相信自己能真正做到。

通过亮度和速度来判断,这颗小行星可能只有几米,会在大气层中烧蚀解体,不会对人类造成任何威胁。这也是人类有史以来,第五次在小行星撞闯入击地球前,预警到小行星闯入事件。此前4次分别是TC3、AA、LA和MO,全部由美国望远镜发现。从发现到撞击地球至少有8小时时间。但这一次只有两个小时,如果排除掉确认小行星耗费的半小时,仅有1.5小时。

克里斯蒂安·萨尔内茨基激动万分,他已经将数据上传到国际小行星中心的待确认天体页面。国际小行星中心是国际天文学会支持的机构,依托哈佛大学史密松天体物理台运行,是全球小行星观测的数据枢纽,负责汇聚全球观测数据,并引导全球观测者对刚发现的小行星进行跟踪测量,以便尽快确定小行星的轨道。与此同时,他还试图将观测数据发送到小行星观测社区,以便将这个“大事件”第一时间告知国际观测同行。匆忙中,他写错了邮件地址,最终邮件没能被发送到小行星观测社区。

幸运的是,克里斯蒂安·萨尔内茨基上传到国际小行星中心的数据,触发了欧洲空间局的“海猫”小行星撞击评估系统和美国宇航局“侦察兵”小行星撞击评估系统。根据最初的4次观测数据,这颗小行星撞击地球的概率约为1%。1个小时后,格林尼治时间20时25分,克里斯蒂安·萨尔内茨基上传了10次最新的观测数据,撞击概率上升到%。在正式确认这颗小行星会撞击地球大气层后,“海猫”系统将警报信息发送给欧洲近地天体协调中心,“侦察兵”系统将消息通报给美国宇航局近地天体研究中心和行星防御协调办公室。

“侦察兵”系统预计小行星将于格林尼治时间21时23分陨落在挪威简梅耶岛西南方向公里处的海洋中,随后超声波传感器观测数据也证实了撞击时间和撞击地点。爆炸地点在海洋无人区,因此没有获得任何光学资料。

根据光学和超声波观测资料估计,这颗小行星尺寸约2米,撞击地球的能量相当于约吨TNT炸药。由于绝大部分能量通过解体爆炸在高空释放,这颗小行星没有对地球上的生命财产造成任何损失。最终这颗小行星被命名为EB5,这是人类第五次成功预警小行星撞击地球事件,也是欧洲第一次预警小行星撞击地球事件。

这类2米尺寸的小行星数量极其庞大,可能每个月都会撞击地球,形成耀眼的火流星事件。由于尺寸小、亮度暗弱,往往只有临近地球前几个小时,才有机会利用光学望远镜发现它们。不过这类小行星危险不大。行星防御领域主要

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