防不胜防的近地天体
直径在1000米以上的近地小行星都是科学家的重点观测对象
每天，地球都会遭到数以百吨的尘埃和沙砾大小的天外粒子袭击。大约每一年，都会有一颗汽车大小的小行星进入地球大气层，在坠落之前烧毁殆尽，成为转瞬即逝的火流星。每2000年左右，就会有一个足球场大小的流星体撞击地球，并造成区域性损害。而每隔几百万年，就会有一颗足以毁灭地球文明的小行星坠落。
大约6600万年前，处在白垩纪时期的地球，地表被高大的蕨类植物和裸子植物覆盖，气候温暖。哺乳动物还只是数量较小的动物种类，不论在海洋还是陆地，体型更大的恐龙都是统治者。当霸王龙还在肆意利用自己的体型掠食其他动物时，它并不知道，自己将见证恐龙王朝的结束。
一些霸王龙也许看到了那个巨大的从天而降的火球，或许四处逃窜，或许不以为然还在享用美味的猎物。但是这个从天而降的火球已经为它们的灭绝奏起悲歌。
直径9.6公里的火球坠落在墨西哥加勒比沿海，造成一个直径达180公里的陨坑。对于当时已经由于各种地质变迁和火山喷发等因素而造成的脆弱的生态系统，这个天外来客给当时的地球生物最后的致命一击。美国加州大学伯克利分校教授保罗·雷恩（PaulRenne）还和他的同事推算出，直到撞击发生的5000年后，地球大气层的碳循环才恢复到正常，而海洋生态系统则用了100万~200万年才得以恢复。
在极其恶劣的环境下，体型庞大的恐龙最终在撞击发生的3.3万年后，走向灭绝。
2月8日的《科学》杂志发表了上述雷恩团队的新论。
这则消息在最近越发引人注意，是因为几天之后的另外三颗小行星造访地球。2月15日，一颗直径15米左右、重达7000吨的陨石以每秒约18公里的速度冲进大气层，在俄罗斯车里雅宾斯克地区坠落，其释放出的能量相当于20颗原子弹，地球由此遭遇了百年来最大的一次陨石冲击。而就在前一天，古巴也报告了一起陨石坠落事件。所幸两起事件都未造成人类死亡。就两起陨石袭击事件发生不到18小时后，一颗直径50米的小行星与地球“擦肩而过”。
这些“天外来客”或与地球温柔擦肩，或是壮烈牺牲，甚至改变地球。对于人类来说，当小行星这些近地天体变成不速之客，就是威胁。
小行星组团拜访地球概率仅亿分之一
俄罗斯坠落的陨石是继1908年通古斯坠落陨石后最大的一颗。1908年6月30日，在俄罗斯的通古斯，一块陨石撞击地球后释放出来的能量约为1500万吨TNT炸药，数百平方千米森林被毁，撞击产生的冲击波传到70公里以外。
据美国国家宇航局官网发布的资料显示，每天，地球都会遭到数以百吨的尘埃和沙砾大小的天外粒子袭击。而大约每一年，都会有一颗汽车大小的小行星进入地球大气层，在坠落之前烧毁殆尽，成为转瞬即逝的火流星和很多浪漫剧情的背景。
每2000年左右，就会有一个足球场大小的流星体撞击地球，并造成区域性损害。而每隔几百万年，就会有一颗足以毁灭地球文明的小行星坠落。
而像发生在俄罗斯的这一量级的撞击，美国国家宇航局近地天体计划办公室的保罗·乔达斯（PaulChodas）对国外媒体表示：“我们认为这种事件平均每100年发生一次。”
耶鲁大学物理系主席梅格·乌里（Meg Urry）表示，这两起事件引起了天文学界的浓厚兴趣，但它们只是偶发事件。乌里说：“如果体积相当于2012DA14的小行星近距离掠过地球的概率是每10年或者20年一次，与坠落车里雅宾斯克的陨石体积相当的陨石撞击地球的概率为平均每100年一次，两起事件在同一天内发生的概率微乎其微，大约只有亿分之一。”
直径千米近地小行星为重点观测对象
中国科学院国家天文台研究员王俊杰向《中国科学报》记者介绍，在太阳系，除了八大行星以外，还有一些体积和质量比较小的天体也在围绕太阳运动。它们主要分布在火星与木星之间的小行星带，以及海王星以外的柯伊伯带。
分布在这两个小行星带的小行星，通常都是按照自己的轨道运行，实际上都在地球轨道之外。但是由于受到周围大行星的引力等各种不同力的作用，有时也身不由己，发生轨道的改变。因此就可能进入地球以内距离太阳较近的内行星轨道的范围。“这样的话，这些小行星的运行轨道就有可能与地球运行轨道发生交叉，”王俊杰说，“与地球轨道交叉的也不只有小行星，还有彗星。这些天体都有与地球相撞的概率，这些对地球有潜在威胁的天体就被称为近地天体（NEO），包括了近地小行星和近地彗星。”
当这些小的天体或者天体碎片进入地球大气层而没有燃烧殆尽，坠落地表的剩余部分就被称为陨石。
王俊杰介绍说，陨石通常分为三种，石陨石、铁陨石和石铁混合陨石。石陨石的主要成分是二氧化硅，我们看到的90%以上的陨石都是石陨石。而铁陨石的主要成分是铁、镍等金属。相对来说铁陨石对地球的威胁更大。因为石陨石在大气层中更容易消耗，通常大部分或全部都会被燃尽。而铁陨石被消耗的部分则会很小。
从天体的体积上看，据美国国家宇航局的资料显示，通常直径小于25米的天体在坠入地球大气层后都会几乎燃尽，而不会对地球造成任何伤害。直径大于25米并小于1000米的天体就会在区域范围内造成损害。而如果直径大于1000米到2000米的天体坠落，就将造成全世界范围的灾害。
“因此，直径在1000米以上的近地小行星都是我们的重点观测对象。”王俊杰说。他向《中国科学报》记者介绍。
监测网络尚需加强
“全世界都有很多监测小行星的网络，我国对此也非常重视。”王俊杰告诉《中国科学报》记者，“国家天文台有兴隆观测站的光学观测基地，其中的史密特望远镜以及其他几个光学望远镜，都是在观测其他天体过程中寻找小行星。”
此外，紫金山天文台在江苏省盱眙县的观测站专门进行近地天体观测，这里配备着1.20米口径的近地天体探测望远镜，是我国口径最大的史密特望远镜。王俊杰说：“这里发了有临时编号的小行星1000个以上，而经过精确定轨获得永久编号的小行星有100多个。”
王俊杰介绍说，除了已有的这些天文望远镜，我国还在继续建立一些项目和台站进行小行星的探测。“监测小行星是一件对于整个地球都非常重要的事。因此国际上也在努力地建设这样的监测网络。但目前来说，由于一些区域的特殊性，比如海洋面积太大一些经度无法建立这样的监测点，还有一些比较落后地区，比如荒漠等等都是目前的监测站盲区。”他说。
此外，王俊杰还认为，监测小行星的望远镜口径还不够大。目前一些极大口径的望远镜都主要是用来探测更遥远的深空，探测恒星、星系等等。现在监测小行星或者近地天体的望远镜口径通常都在一两米左右，只能监测到亮度比较高的天体。这些小的天体都是自身不能发光的，依靠反射太阳的光，体积越小，反射的光越少，它的亮度也就相对低，口径小的望远镜就很难发现。坠落在俄罗斯的这个小天体就有可能是一个“漏网之鱼”。
“如果我们想要有效地防御这些近地天体的侵扰，设备的灵敏度也是需要不断发展的。”王俊杰说，“当然，这样的小天体数量极多，无论如何我们也无法全面监测到，因此不论是美国、欧洲，还是我们国家，都是比较明确地选择那些对地球威胁比较大的小行星重点监测，比如直径在1000米以上的。”
中国科学报 马佳
