在地球的大气层,每天都会受到大量岩石的撞击,由于它们的个头通常比鹅卵石还小,所以还没来得及掀起什么风浪就已经土崩瓦解。对于我们一般人而言,夜空中的流星是我们最希望遇见的浪漫之一,而在它们和大型灭绝级小行星之间,有一块岩石的中间地带存在。它可以穿过地球的大气层,甚至对特定区域造成非常严重的破坏。
但是,当科学家们重新审视1908年小行星撞击事件以后,证实了这些小行星对地球的影响,可能并不像之前大家以为的那么频繁,也为更好的了解这些未发生事件的可能性,提供了可靠的数据依据。与此同时,这项新研究结果推动了人类对这种复杂过程的了解,以及在这些过程中,进入地球大气层的太空大型岩石是如何破碎的。
同样程度的通古斯卡小行星被重造
111年前,通古斯卡小行星对西伯利亚产生了严重的树木伤害。而在这项研究中,科学家们首先重新创造了一个小行星,使它的破坏程度和当年的通古斯卡旗鼓相当。并且,研究人员所开发的计算机模块,超过了五亿个小行星和入口属性组合,然后以此产生类似于该冲击的轮廓。科学建模者不仅仅需要根据尺寸预测影响率的可能性,还要通过计算机资源和上个世纪对废弃区域进行调查的记录,统计研究在通古斯卡式高地分裂时的“通古斯卡级”损坏。科学家们发现了一个结论,那就是这些中等尺寸的小行星进入地球的尺度,很可能是数千年、而非数百年。
在这些新模型中,第一步的一些关键,会侧重于再现通古斯卡树木模式,以及树木和土壤燃烧分布的情景;第二步,则考虑将记录的大气压力波,与当时记录在地面上的地震信号相结合。当然,有一点我们需要有所了解,由于能够观测到的情况很少,所以大气中小行星大小分裂,以及它们可能对地面造成多大的破坏,至今也仍然存在很大的不确定性。当年这颗小行星的破坏力,虽然不足以在地球上造成大规模性灭绝事件,但由于其本身就是一块中等大小的岩石,所以它仍然足以穿过地球的大气层,并且还会对部分有限的区域产生严重的影响。
石质体模拟证明间隔时间为数千年
在通古斯卡这起事件发生后,50万英亩无人居住的森林被烧焦夷为平地,该起事件也被视为现代人类目睹过得最大的小行星撞击地球事件,并且成了当时较长一段时间的未解之谜。这样大的破坏力,也成了科学家们研究中采取的一种影响特征。为了计算机模型中所产生的能量和其具有相似的效果,便模拟了一个体积50到80米(约164到262英尺)之间的石质体。并且,通过四种不同的计算机建模代码,都得出了类似的结论,这也增强了科学家们对岩石如何破碎相关研究的信心。
这个模拟形成的石质体,以大约每小时55000公里(月34000英里)的速度,进入了地球的大气层之中,石质体和通古斯卡中的小行星之间所沉淀的能量是相当的,当爆炸发生的时候,便可以达到10到30兆吨的爆炸体量。科学家对地球周围小行星进行了预估后得出,这个计算结果实际上是个好消息。通过这些的数据可以表明,这些有影响的事件发生所需要的间隔时间,就可能是大约是几千年。我们可以用一句通俗易懂的话来形容这个研究结果:在我们的一生中、或是我们孩子的一生中的任何一天,甚至是我们孙子的生命周期内,小行星撞击地球事件产生影响的可能性,都会比我们之前想象的要小得多。
如何更好地评估潜在的小行星威胁
这项新的研究,推动了我们对该类特殊复杂过程的了解,正是这些过程决定了来自太空的大型岩石,进入地球大气层时是如何破碎的。众所周知,哪怕是压扁树木,都需要巨大的冲击波。然而,在1908年6月30日,当空间岩石在通古斯卡上空发生爆炸时,不仅没有形成撞击坑,而且几乎没有留下任何明显的证据、以证明它的起源。大气层中产生的强烈冲击波,使树木尽毁、土地变得平坦。Leonid Kulik领导的1929年苏联科学院科学考察队,用照片记录下了当时的场景。这片拥有大都市的大小、占地500000英亩的区域被这场灾难夷为平地。
迄今为止,通古斯卡仍然是一个天文学上的冷酷事件案例,但正因为它的神秘之处,促使科学家们更加关注小行星对人类带来的影响,为了减轻未来可能对地球造成的威胁,我们的计算模型也在日益进步。与此同时,科学家们还对车里雅宾斯克和其他流星事件进行分析,通过更好地理解这些事件形成的背后因素,以便能够更好地评估未来时间里潜在的小行星威胁。当然,研究人员也仍在寻找新的小行星,并跟踪它们的轨道,改进它们的撞击概率,并通过地球和太空中的望远镜、以及正在近距离研究它们的机器人太空任务,了解更多关于它们的构成信息。