阿波菲斯[小行星]

據美國《探索頻道》網站報導：科學家在2004年發現小行星阿波菲斯對地球存在威脅，其體積足夠大到能使地球上生命滅亡的程度。在6500萬年前，一顆類似的小行星給當時統治地球的恐龍一次毀滅性的打擊。科學家認為，小行星阿波菲斯將在2035年有2.07%的機率撞擊地球。經重新預測，小行星阿波菲斯撞擊地球的機率下降到一百萬分之四。最新的計算方法和最近的數據表明，阿波菲斯於2036年4月13日撞擊地球的可能性約為二十五萬分之一，在2029年4月13日距離地球表面18300英里（約合29450公里），從而創造最接近地球的記錄，當然這種距離對地球而言是無害的。阿波菲斯是埃及神話中的毀滅之神，以此命名也反映了其對於地球威脅之大。全球有100多個研究小組在從事“阿波菲斯”的太空任務研究，希望在它接近地球時能降低或排除相撞的可能性。目前天文學家正在密切關注小行星“阿波菲斯”的運行軌跡，該小行星被認為是在未來撞擊地球機率最大的近地天體之一。在2013年1月份，小行星“阿波菲斯”已經運行至距離地球大約0.1個天文單位之內，大約為14,450,000公里，或為8,980,000英里。

基本信息

• 中文名稱：阿波菲斯
• 英文名：2004MN4
• 分類：近地小行星
• 質量：估計質量為4×10^10 kg
• 直徑：394米

• 別稱：99942 Apophis
• 發現時間：2004年

神話傳說

阿波菲斯小行星與地球相會假想圖

在埃及神話中，“阿波菲斯”是古老的邪惡和毀滅之魔，它的目的是讓整個世界陷入永久的黑暗。天文學家將一顆正從外太空直奔地球而來的小行星也命名為“阿波菲斯”，正是因為這顆小行星將對人類帶來前所未有的災難性威脅。這顆小行星以前的名字叫做“2004MN4”，直徑約有300米。據專家測算，“阿波菲斯”小行星將於2029年和地球“擦肩而過”，由於它的運行軌道被地球引力改變，它將於2036年重新“光臨”地球。

撞擊危險

阿波菲斯小行星的都靈危險指數在2004年達到過4級，隨後降至1級，2006年後，都將危險指數保持在0級。撞擊性災難阿波菲斯小行星於2012年被發現，寬度超過兩個足球場大，有400米寬。由於存在著在相對較近的未來撞擊地球的可能性，它在最近幾年倍受科學家的關注。科學家曾經認為如果“阿波菲斯”小行星撞擊地球，不會導致全球性毀滅，但可能會產生嚴重的地區性災難。科學家在英國倫敦舉行了“近地天體”專家會議，共商“末日救地球”之法。英國開放大學隕星專家莫尼卡·格拉迪說：“近地小行星和地球相撞只是時間問題，而不是會不會的問題。許多更小的太空物都在沖入地球大氣層時融化了，所以沒能和地球發生碰撞。然而，直徑超過1公里的小行星將每隔數十萬年和地球相撞一次，直徑大於6公里的小行星將每隔數億年和地球相撞一次，這樣的撞擊將會引發滅絕性災難。這次人類面對的就是一個遲到的大傢伙”。曾有科學家估計小行星99942（阿波菲斯）估計在2029年時有2.7%的機率（1/37）撞擊地球。更進一步的觀測和重新估計它的軌道已排除了它於2029年撞擊地球的可能性，但確定它可能會在2029年通過一個寬度約610米的重力鎖孔而改變軌道，可能會導致阿波菲斯在2036年撞擊地球。近年估計阿波菲斯在2036年撞擊地球的機率是1/250,000（0.0004%）。阿波菲斯的長度大約是400米，如果撞擊地球可能造成數以百萬計傷亡.。B612基金會，一個致力於防止地球遭到天體撞擊的私人組織的科學家提出阿波菲斯的軌道可能會從現在的軌道移動到距離重力鎖眼更遠的位置。NASA的科學家大衛·莫里森（DavidMorrison）表示：“2029年以後阿波菲斯的軌道偏向必須要大到足以錯過小範圍的重力鎖眼，甚至是遠大於重力鎖眼的地球。而要讓阿波菲斯這樣大小的小行星有足夠偏向的科技是遠超過目前人類能力的”。更進一步的觀測分析顯示，阿波菲斯可能會錯過重力鎖眼。截至2006年10月19日，阿波菲斯於2036年4月13日撞擊地球的機率是1/45000。另一個可能在2037年撞擊地球的日期已經確定，而撞擊機率估算結果是1/12300000。重力鎖眼空間大小阿波菲斯的重力鎖眼直徑只有610米。計算顯示如果阿波菲斯的速度可以改變0.0001英里，之後三年它的軌道將偏移超過足以錯過重力鎖眼的1英里。問題是在於重力鎖眼範圍很小而難以準確預測阿波菲斯是否會通過。2006年的軌道計算顯示阿波菲斯在2029年軌道預測誤差約3200公里；而在2010年初的估算中阿波菲斯在2029年距離地球最近是18600英里，而重力鎖眼距離地球是18893英里。隨著時間的推移，軌道估算的誤差橢圓會逐漸縮小，但是NASA可能必須累積足夠資料，直到誤差橢圓可以縮小到1.6公里以內才能知道阿波菲斯是否會通過重力鎖眼。威脅地球英國著名理論物理學家、數學家霍金指出：由於近地小天體的威脅，人類必須移民到其他適宜生存的行星以擺脫滅亡的命運。目前已知的對地球威脅最大的近地小天體是“阿波菲斯”小行星，阿波菲斯小行星將於2029年和地球“擦肩而過”；如果阿波菲斯小行星以三十七萬分之一的機率穿過地球上空的引力眼（引力僅為正常值的四分之一），那么其將被拖入繞地軌道，並於七年之後的2036年從北極上空進入大氣層，掠過西伯利亞平原，經過紐約等大城市，繞地一周並可能最終墜入北非某地，是有史以來發現的小天體中危險等級最高的。從20世紀90年代開始，每年科學家都舉行各種有關的國際學術研討會，共商應對辦法。目前NASA、歐洲宇航局和一些相關機構都在加強對那些最可能危及地球的小天體進行監控跟蹤。太空“千里眼”—哈勃望遠鏡也在不間斷地監視它們的“活動”情況。撞擊可能性美國研究者指出，該小行星屆時撞擊地球的可能性極其微小。美國航天局近地天體項目辦公室負責人唐納德·約曼斯對媒體說，從自然幾率角度說，“阿波菲斯”小行星將於2036年撞地球的可能性只有25萬分之一。這種幾率之所以如此小，是因為“阿波菲斯”小行星“若想”進入與地球相撞的軌道，須穿越近地空間的“重力鎖眼”區域，爾後才有可能在地球引力作用下撞向地球。但這顆小行星的直徑有300多米，與之相比“重力鎖眼”區域則小得多，高速飛行的“阿波菲斯”小行星墜入“重力鎖眼”的可能性極其微小。約曼斯還指出，憑藉人類所掌握的科學技術，專家們不會等到該小行星在2036年威脅地球時才採取對策。約曼斯說，更為現實的前景是當“阿波菲斯”小行星在2012年至2013年從地球旁邊飛過時，天文學家便用各種太空望遠鏡和地面觀測設施詳細分析其運行軌道，此後專家們便可得出該小行星是否可能與地球相撞的結論。如果相撞的可能性很大，航天機構也有辦法將這顆小行星推離與地球相撞的軌道，其中比較簡單的辦法是發射一個太空飛行器將小行星撞到遠離地球的軌道上。2004年7月4日，美國“深度撞擊”號探測器曾射出撞擊器成功轟擊坦普爾1號彗星。約曼斯認為，這一轟擊試驗為防止小行星威脅地球進行了非常有益的嘗試。

應對措施

為了應對最嚴重的災難，之前科學家曾提出了許多理論性的方法來改變撞地小行星的軌道。最直接的辦法，就是登入它，採集樣本，了解它究竟是何方“神聖”。歐洲宇航局“先進觀念小組”設計出了用一排人造衛星或火箭推動小行星偏離撞地軌道的方法。科學家最感興趣、也最容易的方法，就是派遣一艘太空船和小行星猛烈碰撞，從而改變它的方向。為了應對“阿波菲斯”的威脅，歐洲宇航局曾準備發起“堂吉訶德”計畫，派兩艘太空船前往一顆測試小行星。其中一艘太空船名叫“西達爾戈”，它將和這顆小行星高速相撞，而另外一艘名叫“桑科”的太空船則將在附近測量小行星的軌道改變情況。還有人提出用核彈去炸小行星。不過最新的觀測結果或許會讓人們因“阿波菲斯”帶來的恐慌心理有所緩解。夏威夷大學利用部署在莫納克亞山(夏威夷島的死火山，太平洋上最高山，高度為4205米)峰頂附近的天文望遠鏡獲取的最新觀測數據讓科學家能夠重新計算這塊太空巨石的運行軌跡。幸運的是，新的軌跡顯示這顆小行星幾乎不可能撞上地球。

潛在問題

阿波菲斯撞擊地球模擬圖

小行星撞地球的時間被鎖定在2071年一顆巨大的太空星體帶著耀眼的火光撞向地球，激起驚天巨浪瞬間吞沒海岸城市……這就是美國大片《天地大衝撞》中演繹的慘烈景象。這種不幸的遭遇或許真會發生在人世間。日前有天文學家宣布發現迄今為止最危險的近地小行星，它在2071年的部分運行軌道與地球重合。兩星相撞的幾率為千分之一。2071年天地大衝撞？1、小行星忙壞專家小行星專家可能是本年度最吸引媒體關注的科研人員了，他們一次次發布“天地大衝撞”的警報，一次次引起世人的焦慮和恐慌。2000年9月，美國康奈爾大學天文學家突然宣布，一顆代號為2000QW7的小行星於一周前“擦”過地球，科學家是在它飛臨地球5天前才有所察覺的。一場虛驚之後，科學家又得出一個足以令人慶幸不已的結論，如果這顆小行星撞上地球，則可能毀滅15億人！一波未平，一波又起。它的撞擊能量相當於100顆廣島核子彈，一時間輿論譁然。但僅在一天之後，天文學家又緊急更正了此前的判斷，認為它與地球“碰面”的可能性約為千分之一，而且是在更為遙遠的2071年。儘管如此，關於小行星撞地球的討論並未結束，越來越多的人開始關注發生“天地大衝撞”的可能性，英國科學家甚至正式向政府提交了一份報告，建議政府必須積極努力採取預防措施。而中國紫金山天文台也決定投資2000萬元建設國內最大的小行星望遠鏡站。記者從中科院北京天文台得到證實：這顆小行星的確是迄今為止人類發現的最危險的小行星。它的運行軌道與地球極為近似，繞太陽公轉一周的時間為354天(地球周期為365天)。中科院惟一的小行星觀測研究員朱進告訴記者，這顆危險小行星不會與地球“迎頭相撞”，因為它的轉向是與地球一致的。最新觀測表明，2071年它運行的軌道將與地球軌道局部“重合”，但兩星是否會相遇還很難說。隨著對其更進一步的探測，也許這種可怕的結論也會被排除。據朱進研究員介紹，國際天文學界對這顆小行星還不甚了解。天文學家只是從它的亮度判斷其直徑大約為30到70米，這種判斷的前提條件是它必需是一個普通的小行星。但如果它是金屬物體，那么它的體積就要小得多。觀測者還“看不清”它的物質結構，它也許是塊石頭，也可能是70年代人類宇宙飛行器的推進器殘片。2、老地球傷痕累累小行星是指那些也像地球一樣圍繞太陽運轉、但體積太小而不能稱之為行星的天體。目前發現的最大的小行星直徑也只有1000公里左右。微型小行星則只有鵝卵石大小。據中科院北京天文台小行星觀測研究員朱進介紹，人類發現的近地小行星有1106顆(截止2000年9月18日)，其中直徑超過240公里的有16顆，它們都位於地球軌道內側到土星軌道外側的太空中。人們對小行星的恐懼不是沒有理由的。因為較小的小行星撞擊地球也會帶來災難。曾經有報導說：1908年，一顆直徑約50米的小行星在西伯利亞通古斯地區上空爆炸，摧毀了大約2000平方公里的森林，飄浮在空中的塵土高達一萬米，該爆炸被稱為通古斯大爆炸。（但是本訊息尚未被證實，這仍然是一個謎團）而在6500萬年前，一顆直徑約十公里的小行星的撞擊，曾毀滅了包括恐龍在內的地球上的多種生物。專家指出，在地球誕生的四十多億年中，危險的“天外來客”給地球留下累累傷痕。人類找到的天體撞擊坑就有一百多個。最大最老的是南非伏利德佛坑，直徑達140公里，已有19億7千萬年曆史。科學家分析，這是一顆直徑10000米的隕石或小行星砸在地球上，其撞擊力相當於100億噸級的核子彈。但天文學家也指出，由於每顆小行星都有自己的軌道，交叉相撞這類宇宙“交通事故”並不常見。專家分析，直徑兩公里以上的小行星與地球相撞的幾率，大約是50萬年左右才發生一次；直徑超過100米的小行星的撞擊，每一萬年才有一次。3、監測網兩大漏洞人類對危險小行星的大量監測還是在近幾年開始的。1994年，蘇梅爾—利維9號彗星與木星發生“世紀碰撞”，這被稱為20世紀最大的太空“交通事故”。此後聯合國曾先後三次召開防範小行星及彗星的會議。從1995年開始，天文學界逐漸掀起一股小行星探索熱。中科院北京天文台研究員朱進告訴記者，國際上重大的小行星監測計畫就有6家，其中包括中國的施密特計畫。但最有成效的還數美國的spacewatch計畫(太空監測計畫)。這一計畫從1985年開始。使用位於亞利桑那州基特峰上的牛頓式反射望遠鏡，專門搜尋、發現近地天體。這是目前世界上最大的小行星觀測計畫，平均每兩個月可以發現兩三個近地小行星。中科院北京天文台的“施密特CCD小行星計畫”則是從1995年開始，使用位於河北興隆觀測基地的施密特望遠鏡。先後發現2000多顆小行星，其中有5顆近地小行星。在1997年和1998年期間，北京天文台的成績還排在國際前五位，但隨後由於各國都加大了這方面的投入，越來越多的組織超過了北京天文台。SpaceguardFoudation(太空防衛基金會)被認為是目前最成功的國際間合作監測計畫。該組織於1996年在羅馬成立，由各國在近地小行星研究領域知名專家組成，目的是保護地球環境、防範來自彗星和小行星的撞擊。NEAT“近地小行星追蹤”計畫。由美國國家宇航局和美國空軍合作，使用美國空軍在夏威夷的地面電子—光學深空監測站的1米口徑望遠鏡。除了上述這些觀測計畫，還有與美國軍方有關的LINEAR、LONEOS等觀測計畫。但由於各監測計畫都各自為政，望遠鏡布局不均，尚留有許多“死角”，因此出現2000QW7小行星“擦”地而過才被發現的驚人局面。朱進認為，近地小行星監測網存在兩大漏洞：一是南北不均。上述幾大監測計畫的站點都設在北半球，而南半球的望遠鏡數量相當有限。因此，人們做不到全空域監測危險的小行星。二是存在“死角”。最大的“死角”是太陽光照區域。當小行星從太陽方向飛來時，由於“逆光”，地面望遠鏡看不到它們。這就需要在太陽和地球之間的軌道上也架設一個空間觀測望遠鏡，以避開太陽光的干擾。這一計畫早有人提出，尚無實現可能。儘管科學家都已認識到建立一個更嚴密的監測體系的重要性，但是給人類投下這個重大人壽保險需要太多的錢，人們只能耐心等待。4、大衝撞全球防禦專家認為，一旦發現小行星有撞擊地球可能，人類需要有充足的時間用於防衛準備，而準備的時間一般要在十年以上。像美國大片《天地大衝撞》那樣當宇宙星體很接近地球時才採取措施是很難奏效的。因此預警時間越長也就越有利。一般來說，小行星的飛行速度可能會超過人類現有的飛行器速度。當它不是迎面撞來而是同向靠近時，人類發射的飛行器短期內是追不上它的。所以人類只能早早地發現它們，並將飛行器發射到外空“等候”，然後再想辦法將它推偏軌道。這一“戰場”離地球越遠，人類就越安全。所以監測是第一位的。朱進認為，人類能改變小行星軌跡的手段極為有限。由於人類還沒有掌握向外空直接發射武器的能力，人類所能想到的方法只是用裝載核彈的太空梭在外空攔截小行星，用核飛彈將它炸碎或推偏它們軌道。但這種方法也不一定有效。因為對於一些鬆散結構的星體，爆炸所起到的作用很有限。而且當小行星很遙遠時，人們無法觀測到它的物質屬性。剛剛發現的最危險的小行星2000SG344，人們尚不知它是何物，只不過從它的反光度判斷它大概直徑為30至70米。因此從發現到描繪軌跡到分析物性再到選擇防範措施，這需要很長時間。但更令人擔心的是，另有一些更危險的長周期彗星的觀測難度更大，一旦人們發現它將與地球相撞時，通常只有4個月的準備時間了。而這個準備過程，真像和流星賽跑。好在全球的小行星學家都已認識到全空域監測的重要性，一個更加周密的監測體系正在規劃中。據悉，美國的CatalinaSkySurvey監測計畫正準備在南半球布置一批大望遠鏡，以補嚴人類這一尚存缺陷的外空防禦網。一波未平一波又起？2140年的噩夢？美國NASA網站上對外宣布，一顆編號為S-20090820maxB，被學者命名為阿波菲斯二號（Apophis-2）的小行星被美國天文學家發現。這類小行星被統稱為近地小行星。對這些小行星的研究被加深，因為它們至少理論上有可能與地球相撞。比較有成績的項目有林肯近地小行星研究計畫（LINEAR）、近地小行星追蹤（NEAT）和洛維爾天文台近地天體搜尋計畫（LONEOS）等。科學家預測這顆小行星如按這個速度穩定的向地球飛來，將於2140年至2143年抵達地球，屆時這顆小行星帶來的威力足夠十萬顆核子彈爆炸的總和。

觀測研究

"阿波菲斯-99942"的運行軌跡

阿波菲斯小行星自從2004年被發現以來，始終是人們最感興趣的天體之一，美國航天局噴氣推進研究所近地天體科學家史蒂夫-切斯利說最新的計算方法和最近的數據表明，‘阿波菲斯’於2036年4月13日撞擊地球的可能性已經從四萬五千分之一下降到約一百萬分之四。科學家仍然認為這顆小行星會在2029年4月13日距離地球表面18300英里(約合29450公里)，從而創造最接近地球的記錄，當然這種記錄對地球而言是無害的。最新數據顯示“阿波菲斯”小行星將於2068年再次接近地球，並存在著百萬分之三的可能性會撞擊地球。隨著“阿波菲斯”小行星運行信息的進一步收集，撞擊的可能性會注意排除。精確的軌道測算進一步表明，我們可以認為‘阿波菲斯’小行星還會引起科學界的關注，但不應引發任何的恐慌。美國航天局噴氣推進研究所近地天體研究辦公室主任唐-約曼斯說公眾可以隨時關注我們對‘阿波菲斯’小行星和其他近地天體的研究。據美國航天局噴氣推進實驗室發表的聲明，當小行星“阿波菲斯”2013年1月9日在距離地球大約1450萬公里處掠過時，研究人員通過加利福尼亞州莫哈韋沙漠和波多黎各阿雷西沃的深空雷達對其進行仔細觀察，進一步判斷這顆小行星的軌道。

防禦方案

如何做好近地小天體撞擊地球的防範工作？中國著名學者周海中教授接受媒體採訪時表示：科學界目前有多種防禦方案，並且有些方案正在準備付諸行動。具“理論可行性”的方案有：、一是用核武器去炸掉它，但麻煩的是爆炸很可能把它變成許多小“殺手”，把帶有放射性的物體拋入不可預測的軌道；而對於一些鬆散結構的近地小天體，爆炸所起到的作用又很有限。這種方法一直毀譽參半。二是用太空飛船撞擊它，改變其軌道或把它撞碎。這種方法比較有效，但如同用核武器一樣，這也可能把災難擴大數倍。三是用航空器給它施加壓力(即用機械力)，使它加速或減速，從而改變其飛行方向。這種方法比較理想，但不易實行，並存在一定的風險。四是用雷射使它的表面物質向外發散，從而產生反向加速度使它改變飛行方向；或者用超強雷射把它摧毀成對地球無害的小碎塊。這種方法也比較理想，但必須要有超大功率的雷射系統。五是用油漆塗料來改變它的顏色，影響它吸收太陽光和熱量，通過熱能的變化來改變其軌道。這種方法見效比較慢，另外所需的大量塗料如何運去也是個問題。六是用火箭把一面巨大的風箏形太陽帆傳送到它的上面，而張開的太陽帆利用反彈太陽光子所產生的壓力把它逐漸推離原來的軌道。這種方法的技術要求較高，難度較大。七是在它的表面插入一種像火箭那樣的裝置，讓這種裝置不斷地噴出物質，像噴氣式飛機那樣，通過反作用力來改變其飛行方向。這種方法好像有點浪漫色彩。“阿波菲斯”飛越地球科學家於2004年發現了這顆以古埃及毀滅之神“阿波菲斯”命名的小行星,其直徑約為300米。據計算,一旦它撞上地球,其威力相當於5億噸TNT爆炸,將釋放出比此前威力最大的氫彈爆炸還要高10倍的能量。天文攝像機拍攝的畫面顯示,此次“阿波菲斯”飛越地球時與地球的距離為1400萬公里,在月球繞地球運行軌道之外,因此不會對地球構成威脅。此前,加拿大皇家天文學會發言人法茲凱斯曾推測,“阿波菲斯”將於2029年從距離地球3萬公里的地方掠過,從而創造最接近地球的紀錄,屆時雙方可能發生碰撞。但有科學家經過進一步研究後發現,“阿波菲斯”在2029年與地球相撞的可能性很小,因為那時候“阿波菲斯”會穿越一片名為“重力鎖眼”的區域,可能會因為受地球引力影響而偏離軌道。引發全球關注。紫金山天文台專家昨天接受採訪時表示，“阿波菲斯”是目前發現的近地小行星中危險級別最高的，從2013年至2039年，將有好幾次與地球“擦肩而過”的機會。“阿波菲斯”和地球軌道相交紫金山天文台研究員季江徽告訴記者，小行星是指太陽系內與行星一樣環繞太陽運動，但體積和質量比行星小得多的天體。因為都是繞太陽運行，所以小行星與地球運行的軌道是相交的。這顆名為“阿波菲斯”的小行星是2004年由美國天文學家率先發現的。它直徑超過270米，超過兩個足球場大小。正因為軌道是相交的，就有了相撞的擔心。根據測算，小行星的爆炸威力與其體積成正比，直徑每增10倍，爆炸威力就會增加1000倍。一般直徑超過140米的小行星，就能對地球造成較大的威脅，更不用說比兩個足球場還大的“阿波菲斯”。一旦撞上地球，可能是巨大災難。“最近距離”在2029年4月13日出現季江徽說，完整觀測“阿波菲斯”圍繞太陽運轉一周，至少需要8年，科學家還只能通過觀測來計算它的運行，並根據觀測數據的不斷更新，修正它的運行軌道。據計算，“阿波菲斯”接下來數十年中第一次與地球“擦肩而過”將發生在2013年1月9日。屆時，它與地球的距離約1500萬公里。接下來，如果它的運行軌道不發生偏差，就將在2029年4月13日迎來它與地球的“史上最近距離”——3.5萬公里。“這差不多是地球同步衛星的高度，是地月距離的1/10。”季江徽說，如此接近的距離是非常危險的，如果受外力影響而偏離軌道，撞上地球的可能性極大。天文史上，撞擊造成重大災難機率非常低？此次，俄羅斯專家也注意到了2029年的這次“擦肩而過”。他們認為這次“擦肩而過”時，“阿波菲斯”運行軌道將受到地球引力的影響發生偏離，進而在下一個“擦肩而過“的時刻，也就是2036年撞上地球。“我並不認為會撞上來。”季江徽向記者介紹，此前美國宇航局也分析，“阿波菲斯”在2036年撞擊地球幾率僅為二十五萬分之一，雖然二十五萬分之一在天文學中僅是毫髮之差。他還告訴記者，天文史上，近地小行星與地球相撞的事件時有發生，但造成重大災難的機率非常低。而且隨著天文學界對小行星的運行規律越來越了解，在不久的將來，人類完全有可能通過科學手段來干預小行星撞地球的發生，例如發射飛行器、運用雷射改變小行星運行軌道等。