关于DART小行星撞击导航精度的信息
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为啥灭绝恐龙的小行星角度和撞击点似乎有过精密计算?
6600万年前的某一天,一颗直径约10公里的小行星闯入了地球的大气层,在与空气剧烈的相互作用下,它化身为一颗耀眼的火球,然后以极高的速度撞击了地面,随即在地球上引发了一系列的自然灾害,如地震、海啸、火山喷发以及全球性的森林大火。
在接下来的时间里,大量的细小物质涌入了地球上空的平流层,它们密集地堆积在大气层中,以至于阳光都无法穿透,地球上的植物因为得不到阳光而纷纷枯萎,这造成了食物链底层的崩塌,于是地球上动物们因为得不到足够的食物而大量灭绝,恐龙就是其中的一员,这个称霸地球1.6亿年之久的物种,就这样黯然地退出了地球的舞台。
以上就是科学界对于恐龙灭绝原因的主流观点,然而这种说法并没有得到所有人的赞同,一个经常被质疑的问题就是,区区一颗小行星,真的可以让地球上恐龙全部都灭绝吗?为了搞清楚这个问题,科学家们决定利用计算机模拟的方式来深度还原恐龙灭绝的那一天的场景。
研究结果表明,灭绝恐龙的小行星,撞击位置和角度似乎经过了精心计算,为什么这么说呢?下面我们就来了解一下。
从上述小行星引发的一系列的事件中我们可以看到,遮天蔽日的细小物质所造成的气候巨变,才是使恐龙灭绝的“罪魁祸首”,这些细小物质一部分来自于火山喷发,一部分来自于森林大火,而更多的则来自于小行星与地球表面的猛烈撞击。
位于墨西哥尤卡坦半岛上的希克苏鲁伯陨石坑,就是这颗小行星的撞击位置,科学家发现在这个位置上富含碳氢化合物(如石油和煤),除此之外,这片区域的地质构造还是由碳酸盐岩以及其他可溶性岩石(如白云岩、石灰石和蒸发岩等)所构成。
研究人员认为,大量的碳氢化合物可以显著地增加小行星撞击时产生的威力,而这样的地质结构也能够形成更多的细小物质。计算机模拟结果显示,灭绝恐龙的小行星只有撞击在像这样特定的位置上,才能产生足够多的细小物质,然而实际情况却是,在地球上类似这样的区域其实并不多,事实上,只有在下图中的橙色区域才符合这种条件,它们的总面积仅占地球表面的13%左右。
然而产生了足够多的细小物质,并不代表它们就能进入到地球上空的平流层,这还需要特定的撞击角度。科学家根据已掌握到的希克苏鲁伯陨石坑的数据,以及地球物理学方面的相关证据建立了完整的计算机模型,在模拟了多种撞击角度之后,最终得出的结论是,这颗小行星的“可选项”非常少,它必须从东北方向以40度或者60度的角度撞击地球,这样才能够保证小行星以几乎对称的比例将更多的细小物质送入平流层,从而造成地球上的气候巨变。
总而言之,灭绝恐龙的小行星,虽然确实拥有一定的实力,但是它必须以特定的角度撞击在特定的位置上才能“成功”,否则的话,这颗小行星在地球上造成的影响将大幅度下降,6600万年前的生物大灭绝也将不会发生。事实上,这样的事情真的发生了,这颗灭绝恐龙的小行星,以特定的角度撞击在特定的位置,其撞击位置和角度似乎经过了精心计算,这不禁让人感叹,这太巧了吧?
要知道在恐龙横行的时候,哺乳动物的祖先一直处于被压制的状态,根本就没有大型化的机会,而这颗小行星却终结了恐龙的时代,为哺乳动物的崛起创造了巨大的发展空间,因此可以说,我们都应该感谢这次“巧合”,如果没有这颗小行星,如今的地球上很可能仍然到处都是恐龙,而我们人类也就不会出现在地球上了。
顺便讲一下,在地球上这样的“巧合”并不是只有这一次,比如说在4.5亿年前,一束强大的伽马射线暴在跨越了高达6000光年的距离后,准确地击中了地球。在此次事件中,地球的大气层严重受损,臭氧层几乎全部被破坏,由此引发了地球上的首次生物大灭绝事件——奥陶纪大灭绝事件,造成了大约85%的地球生物从地球上消失。
怎样才能保护地球免受小行星的撞击?
美国国家航空和宇宙航行局计划测试一种行星防御武器,这种武器有一天可以将地球从“不可避免的”世界末日中拯救出来。
美国航天局一直在寻找保护地球免受小行星撞击的方法,并相信自己有解决方案。美国宇航局已经开始设计一种名为“双小行星重定向测试”(DART)的航天器,当巨大的太空岩石不可避免地朝向我们的星球时,它将被用来重定向小行星的路径。太空测试最早将于2020年开始,届时它将尝试移动一颗“不具威胁性”的小行星。
美国宇航局在其网站上说:“DART是一项由行星防御系统驱动的测试,目的是测试一种防止小行星撞击地球的技术——动能撞击器。”
DART的主要目标是演示小行星受到的动能冲击。
“双子星近地小行星(65803)Didymos是DART的目标。”
这个测试任务实际上是观察DART在2022年到2024年间飞近地球时,飞向一个由两颗名为Didymos A和B的小型太空岩石组成的小行星系统。
小行星警告:美国宇航局准备太空武器保护地球免受世界末日。
随后,飞镖将击中这颗直径约160米的小行星,“比子弹快9倍,大约3.7英里每秒”。
美国国家航空航天局(Nasa)华盛顿总部的行星防御官员林德利·约翰逊(Lindley Johnson)表示:“DART将是美国国家航空航天局首次展示所谓的动能撞击技术——撞击小行星以改变其轨道——以抵御未来可能发生的小行星撞击。”
“这一批准步骤使该项目朝着对一颗不具威胁性的小行星进行历史性测试的方向前进。”
NASA计划的任务。
马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯应用物理实验室DART研究项目的共同负责人Andy Cheng说:“DART是证明我们能够保护地球免受未来小行星撞击的关键一步。”
“由于我们不太了解它们的内部结构或组成,我们需要在一颗真正的小行星上做这个实验。”
“有了DART,我们可以展示如何用动能撞击器将危险物体撞击到另一条不会对地球构成威胁的飞行路径上,从而保护地球免受小行星撞击。”
NASA尝试移动小行星,DART计划能从小行星威胁中保护地球吗?
NASA的DART计划,将发射航天器撞击小行星,从而改变小行星轨道,进行首次小行星防御实验
地球曾经经历过小行星的袭击,并且导致恐龙这一物种直接灭绝。恐龙之所以灭绝,是因为恐龙没有针对小行星威胁的防御手段,但是人类拥有非常多的太空探索组织,随着人类航天实力的提升,小行星防御也开始受到越来越多的关注。
面对小行星威胁,目前的应对策略就是改变小行星轨道,但是小行星的偏转非常困难,也一直停留在理论阶段。NASA即将执行的DART项目,将利用航天器撞击小行星,进行小行星防御实验。
NASA的DART计划,计划在11月末发射:
目前DART小行星重定向计划,计划在11月完成发射,航天器将飞行撞击小行星Didymos的一颗小卫星,从而改变小行星的运动轨道。
DART航天器的重量为550公斤,撞击产生的效果其实非常微小,但是这种微小的改变,就可以影响整颗小行星的运动轨迹,从而保护小行星轨道上的其他天体。
DART计划的目的,是观察撞击带来的真实数据,从而评估人类是否有可能从小行星威胁中实现自保。
通过航天器的撞击,或许就可以避免人类重新走向恐龙灭绝的老路。
如果DART的航天器撞击,成功改变了小行星的运动轨道,那么这将是人类首次在太阳系干涉天体的运动轨道,而随着人类科技的发展,未来人类可以改变太阳系的地方会越来越多。
物理学家表示,人类正在占据太阳系的主导地位,随着人类可以干涉天体的运动轨道,未来人类或许可以整理太阳系的天体轨道,从而长时间确保地球的安全。
DART如何改变小行星的轨道?
此次DART选择的小行星目标非常特殊,这个小行星拥有自己的小卫星。而DART的目标,并非是小行星本体,而是小行星的卫星。
DART是一颗立方体卫星,本身并没有携带任何爆破装置,因此撞击就是唯一改变小行星的方式。
通过撞击小行星的卫星,可以影响卫星的速度以及轨道,这种影响会进而通过引力作用,影响到小行星本体,从而逐渐改变小行星的轨道。
这颗小行星距离地球非常遥远,虽然DART航天器会在11月发射升空,但是撞击到小行星目标,需要在太空飞行一年时间。
因此撞击带来的结果,也需要一年后才能观察到,如果DART计划能够发挥作用,那么人类或许就可以团结应对小行星威胁。只需要发射航天器撞击小行星或小行星的卫星,就可以改变小行星的轨道,帮助地球规避威胁。
小行星防御,最珍贵的是时间:
虽然根据目前的数学模型,航天器撞击小行星的成功率很高,但是想要防御小行星,天文学家最担心的是时间。
此次进行小行星防御实验,航天器需要飞行一年时间才能撞击到目标,而目标逐渐改变轨道也需要时间,这就意味着人类必须提前进行防御,否则很难有效改变小行星的轨道。科学家认为最佳的防御时间,是提前100年进行准备。
然而根据目前的科技水平,提前100年发现威胁并不现实,而且科学家也很难准确预测100年后的天体轨道,因此人类需要防患于未然,在小行星威胁来临之时,就可以迅速做出反应。
小行星威胁是关乎人类存亡的大事,然而目前有实力发射小行星防御航天器的国家并不多。
除了NASA即将进行的DART计划,中国也开始关注小行星防御,并且对小行星本努进行了轨道计算,根据计算结果,人类可以利用23枚长征五号火箭,改变小行星本努轨道至安全距离,从而规避小行星威胁。
随着世界对小行星防御的重视,相信不久之后,就会有系统的防御办法,保护地球家园!