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翻譯:陳杰
校對:艾宇熙
審核:牧夫天文校對組
排版:李竹海
后臺:庫特莉亞芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
參考鏈接:https://www.jpl.nasa.gov/keeping-an-eye-on-space-rocks
伽利略號太空船拍攝的小行星Ida及其衛(wèi)星Dactyl。
圖片來源:NASA / JPL
美國噴氣推進實驗室(JPL)管理著NASA的近地天體研究中心,該中心跟蹤漂流到地球軌道附近的彗星和小行星。近地天體(NEO)通常被定義為距離地球小于1.3天文單位(1個天文單位為地球和太陽之間的平均距離,約為1.5億公里)的小行星和彗星。大多數(shù)近地天體完全沒有危險。只有小部分具有潛在危險的小行星(距離地球不到0.5個天文單位)才需要進行監(jiān)測。
科學(xué)家和工程師們正在制定預(yù)警和轉(zhuǎn)移策略,以避免小行星出現(xiàn)在威脅地球安全的軌道上。
以下概述了近地天體研究中心跟蹤的不同類型的近地天體:
01
小行星
小行星是大約46億年前太陽系形成過程中留下的巖石碎片。大多數(shù)小行星在火星和木星之間的一條小行星帶中繞太陽公轉(zhuǎn)??茖W(xué)家認為小行星帶中可能有數(shù)以百萬計的小行星,其寬度從數(shù)百公里到小于一公里不等。
有時,小行星的軌道路徑會受到行星引力拖拽的影響,導(dǎo)致其運動路徑發(fā)生變化??茖W(xué)家們相信,早期的碰撞形成的小行星或碎片曾經(jīng)撞擊地球,在地球的演變中起著重要作用。
02
彗星
彗星是相對較小、易碎且形狀不規(guī)則的天體。和像小行星一樣,它們是太陽系形成過程中遺留下來的。與小行星不同,彗星是在太陽系外圍形成的冰球,其冰冷的表面嵌入了來自太空的灰塵、沙礫和粒子。
許多彗星的橢圓軌道橫穿行星的軌道,使它們能夠非??拷?,也能使它們運動得很遠(通常經(jīng)過冥王星的軌道)。最遙遠的彗星可能需要超過3000萬年才能完成一次軌道運動。軌道較小的彗星只需不到200年的時間就可以繞太陽公轉(zhuǎn)一圈,因此更容易預(yù)測。
遠離太陽時彗星會變得非常冰冷,接近太陽時,它們的表面開始變暖,易揮發(fā)的物質(zhì)開始蒸發(fā)。汽化氣體中攜帶著細小的塵埃顆粒,這些氣體和顆粒物形成的物體從地球看去就像一條明亮的尾巴。
科學(xué)家認為,彗星的影響在數(shù)十億年前的地球演化中發(fā)揮了作用。有一種理論認為,彗星將一些水和各種有機分子帶到了早期的地球上。
03
近地天體
一些小行星和彗星沿著軌道運動,使它們能夠比平時更靠近太陽(也更接近地球)。如果彗星或小行星的軌道將其帶到距離太陽1.3天文單位以內(nèi),就稱其為近地天體。近地天體可能為未來的行星際探索提供所需的原材料。有些近地天體很容易在未來太空探索中進行著陸。
04
潛在的危險天體
只有極少數(shù)量的近地天體足夠靠近地球、足夠大并且可以進行近距離觀察。隨著時間的流逝,行星的引力拖拉可能導(dǎo)致天體的軌道演變成穿越地球的軌道,使得將來與地球發(fā)生碰撞成為可能。
具有潛在危險的小行星尺寸約為150米或更大(大約是自由女神像的兩倍大),它們的軌道距離地球最近時接近750萬公里。相比之下,火星和地球距離最近時也不過5300萬公里。此外,具有潛在危險的彗星也非??拷厍?。
了解這些危險天體的大小、形狀、質(zhì)量、組成和結(jié)構(gòu),有助于在它存在威脅地球的軌道時確定轉(zhuǎn)移天體的最佳方法。
05
流星和隕石
在太空中運動時,小行星有時會相互碰撞并分解成較小的碎片。彗星在太陽系中漫游時也會灑下灰塵。這些“分解”現(xiàn)象會產(chǎn)生許多被稱為流星體的繞太陽運動的小顆粒和碎片。
大多數(shù)流星體都很小而且由巖石組成。當(dāng)流星體接近地球并穿過地球大氣層時會燃燒,這樣就形成了一顆流星。
火流星是較大的流星體,大小從籃球到大眾汽車不等。當(dāng)它們破碎成碎片并在地球大氣層中燃燒時,它們會產(chǎn)生令人印象深刻的天空奇觀。
通過大氣層后落在地上的流星體被稱為隕石。
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NASA拍攝的彗木相撞照片
1994年7月16日發(fā)生了彗木相撞這件震驚全球的天文事件。彗木相撞指“蘇梅克列維9號”彗星與木星發(fā)生撞擊。該彗星結(jié)構(gòu)古怪,彗核分裂為21塊,一字排開,像一串糖葫蘆。當(dāng)天20點15分,該彗星的第一塊碎片以60km/s的速度撞到木星大紅斑的東南方,此后五天內(nèi),接下來的20塊碎片相繼與木星相碰。據(jù)天文學(xué)家測定,第一塊碎片碰撞時產(chǎn)生的能量就有2000億噸TNT當(dāng)量,其釋放的能量相當(dāng)于1945投放在廣島的原子彈的千萬倍。
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