行星轰击,过去与未来:年度行星会议第三次报道

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


波多黎各法哈多——昨天,在与加州大学圣克鲁兹分校的小行星专家埃里克·阿斯普豪格的非正式聊天中,我产生了一个有趣的想法。早期太阳系简直就是一个射击场。人们认为,我们的月球是在一颗火星大小的天体撞击地球,并抛出一团碎片云,这些碎片云在年轻的地球周围轨道上合并而形成的。阿斯普豪格在周一举行的年度行星科学部门会议上报告说,撞击天体必须以相当低的速度撞击。任何速度更快,碎片都会散落到行星际空间。在那种情况下,无论合并成什么天体,都不会是月球,而是一颗独立的行星。阿斯普豪格在他的演讲中即兴发挥,对我最喜欢的行星科学问题之一提出了一个发人深省的答案:为什么金星没有月球?它是如何设法躲避早期太阳系中飞来飞去的子弹的?阿斯普豪格认为,也许它并没有躲过。也许金星受到的撞击比我们更严重,以至于结果是一颗行星而不是月球。

那么那颗行星现在在哪里呢?也许水星就是它。也有其他人提出水星是由早期金星上的碰撞,甚至是对地球的第二次巨大撞击形成的


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说到碰撞,这里的科学家们既提供了坏消息,也提供了好消息,关于我们被小行星撞击的可能性有多大。昨天早上,亚利桑那大学的雷努·马尔霍特拉研究了月球陨石坑,以寻找撞击风险的线索。2003年,研究人员使用1994年克莱门汀号航天器获得的数据,发现了一个关于月球陨石坑的奇特事实:最年轻的陨石坑,其明亮的碎片沉积物暴露了它们的位置,并非均匀地分散在表面。相反,它们聚集在朝前的半球——也就是说,月球在其绕地球轨道上移动的方向所指向的一侧。如果你走出去观察月球,它向你的东方轨道运行,并且东侧的年轻陨石坑比西侧多 70%。乍一看,这听起来不足为奇:在太阳系中移动就像在冰雹暴中驾驶一样,你可能会期望更多的冰雹击中你的挡风玻璃,而不是你的后窗。

但这并非如此简单。马尔霍特拉和她的日本国家天文台同事伊藤隆司使用已知的近地小行星数量进行了计算机模拟,并估计碰撞率应该只有 30% 的差异。他们的结论是:还有其他小行星潜伏在那里。“我们必须考虑存在一个看不见的低速撞击体群体的有趣可能性,”马尔霍特拉说。如果这些天体撞击月球,地球也将有麻烦。

接下来的演讲,由马尔霍特拉的研究生大卫·明顿进行,提出了一个令人高兴的想法。他专注于那些导致恐龙灭绝并会对我们造成同样威胁的小行星。在他的模拟中,行星的引力影响在早期就将这些天体从小行星带中移除,留下相当少的天体对我们构成威胁。恐龙杀手应该每十亿年才撞击一次,远低于通常估计的每 1 亿年一次。在明顿演讲后的评论期间,图森市行星科学研究所的比尔·哈特曼表示,火星陨石坑确实显示出随着时间推移而减缓的迹象。

科罗拉多州博尔德市空间科学研究所的撞击专家艾伦·哈里斯对这两次演讲都持怀疑态度。他说,1 亿年的速率是直接根据观察到的此类天体的数量估算的。“你看到的就是你得到的,”他评论道。至于月球陨石坑的不对称性,哈里斯说,新鲜的陨石坑很难识别,马尔霍特拉看到的不一致性完全在噪声范围内。

今天又传来了关于小行星的更多好消息/坏消息。加利福尼亚州帕萨迪纳市 NASA 喷气推进实验室的史蒂夫·切斯利和夏威夷大学的大卫·托伦介绍了关于对我们星球最严重的特定威胁的最新估计:小行星 99942 阿波菲斯将在 2036 年撞击地球。这颗 200 米宽的小行星将在 2029 年 4 月 13 日非常接近地球——仅在 39,000 公里以内——但该日期的轨道不确定性非常低,科学家们已经排除了届时发生碰撞的可能性。他们对 2036 年不太确定。如果小行星的轨迹恰到好处——具体来说,如果它在 2029 年的近距离飞掠使其进入距离天文学家称之为“锁眼”的太空特定位置 600 米以内,则可能会发生撞击。昨天发布的数据将这种可能性从 45,000 分之一降低到 250,000 分之一。

坏消息是,现在有可能会在 2068 年发生碰撞。那次碰撞也需要阿波菲斯在 2029 年穿过一个锁眼——切斯利报告说,这颗小行星正对着它飞去。幸运的是,锁眼只有两米宽,因此碰撞的概率不到百万分之一。显然,尽管如此,我们最好密切关注这只野兽。科学家们计划在 2012 年用戈德斯通行星雷达,在 2013 年用阿雷西博天文台雷达对其进行探测。

此外,哈里斯在会议上表示,小行星调查到目前为止仅发现了估计的阿波菲斯大小天体数量的 40%。最终,科学家应该对文明杀手级小行星进行完整的普查。不幸的是,这留下了一些较小的天体,它们仍然可能摧毁一个国家或城市。哈里斯说,一颗 25 米的小行星下周撞击地球的可能性,比一颗未知的阿波菲斯大小的小行星在本世纪晚些时候撞击地球的可能性要大 10 倍。“当你在观察阿波菲斯时,一颗未知的小行星从后面猛烈撞击我们的可能性要高出 10 倍,”他报告说。

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从碳行星到土卫六的湖泊:年度行星会议报道

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小行星阿波菲斯(圈出)的图像:UH/IA

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