近地小行星

         

近地小行星

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近地小行星（NEAs）指的是那些軌道與地球軌道相交的小行星。這種類型的小行星可能會有與撞擊地球的危險。截至 2011 年 9 月發現中等體積大小的近地小行星數量約為 19500 顆。其中有 500 多顆小行星的直徑超過 1km。這些小行星中的任何一顆一旦撞擊地球，都將帶來毀滅性的災難。近地小行星分為Amors、Apollos、Atens、Atiras四類。事實上，訪問近地小行星所需的 delta－v 比訪問月球還小，NASA 的近地小行星約會探測器，已經訪問過這些小行星中最著名的小行星 433 號（愛神星），日本的隼鳥號也成功的登陸系川，現已返航並帶回物質樣本。

已知的大小 4km 的近地小行星已有數百個。可能還存在成千上萬個直徑大於 1km 的近地小行星，數量估計超過 2000 個，天文學家相信它們只能在軌道上存在一千萬至一億年，它們要麼最終與內行星碰撞要麼就是在接近行星時被彈出太陽系，該過程可能會消耗大量小行星，但似乎小行星來源仍然在不斷補給。

2020年3月，中科院紫金山天文台發布一顆近地小行星：2020 FL2直徑約20米，絕對星等26.3等

目錄

發現歷史

1898 年，天文學家維特發現了第 433 號小行星。他用筆一算，簡直嚇了一跳。這顆小行星的軌道半長徑只有 1.46 天文單位，比火星還小。而且在它到達近日點時，距離太陽只有 1.13 天文單位，已經非常靠近地球了。這個發現引起了人們的特別關注，為這顆小行星起了個愛神星的雅號。這是自第一顆小行星穀神星發現以來，首次觀測到的主環帶內小行星。

小行星愛神星發現後的 20 多年時間裡，人們一直以為它就是距離太陽最近的小行星，因此備受人們的青睞。然而，到了 1932 年，比利時天文學家德爾波特發現了第 1221 號小行星「阿莫爾」，它把小行星距太陽最近的記錄刷新到 1.09 天文單位。時隔僅兩個月，阿莫爾的這一新記錄又被另一顆新發現的小行星所取代。這顆小行星一下子把近地距的記錄刷新到 0.65 天文單位。使人們驚嘆的是，它不但越過了地球，而且還飛越過了金星軌道。這顆被編為第 1862 號的小行星取名為「太陽神阿波羅」。

從此之後，小行星的近日距記錄接二連三地被打破。天文學家們根據已經掌握的這些小行星的近日點距離和軌道半長徑的數值，把它們劃分為三種類型：

阿莫爾型小行星－近日點均在地球軌道以外，介乎 1.017 至 1.3 AU 之間，不會威脅到地球；

阿登型小行星－它們的半主軸均小於 1 天文單位，在地球軌道以內；

阿波羅型小行星－軌道近日距約小於 1 天文單位，因此可深入到金星，甚至水星軌道以內。

這三種類型的小行星都稱為近地小天體英文簡稱 NEO（Near Earth Object）。 近地小行星愛神星，1930 年 1 月發生大沖（它到達近日點時與地球、太陽排列成一直線。這時距離地球距離最短，為 0.17 天文單位，約 2500 萬千米。阿波羅星在發現那年的 5 月 15 日，它的近地距離僅為 1140 萬千米。

20 世紀 30 年代，是近地小行星頻繁造訪地球的時期。記錄表明，1936 年 2 月 7 日，小行星阿多尼斯星在距地球 220 萬千米的地方掠過地球。1937 年發現的「赫米斯」星，着實把人們嚇了一大跳。這年的 10 月 30 日，它跑到地球身旁的 70 萬千米處，一夜間越過了地球大半個天空。幾十萬千米在天文學家眼裡只是近在咫尺之距。如果它在途中遭遇什麼「不幸」（指地心引力作用），弄不好會同地球相撞的。赫米斯（又譯為赫爾墨斯）為希臘神話中眾神的使者，常被宙斯等眾神派到地上來「探訪」。人們用這個名字給離地球最近的小行星命名，再合適不過的了。

隨後的五六十年中，人們相繼記錄到的近地小行星還有伊卡魯斯星、地理星、托洛星以及近幾年發現的奧斯汀星，它們都與地球比較接近。但是，絕大多數的近地小行星的近地距離都比月地距離大。也就是說，迄今為止，還沒有發現一顆小行星是從地球與月亮之間飛掠過地球的。小行星的頻頻造訪，已引起天文學家們的關注。近幾十年來，有些與地球軌道相仿的小行星以及有可能靠地球最近的一些小行星，已經處於天文學家的密切監視之下。因為一些科學家們認為，儘管有些小行星的軌道並不與地球軌道完全重合，有一定的傾角，但由於小行星在大行星的攝動下，軌道會和地球軌道相交，從而有可能與地球相撞。這並不是聳人聽聞和庸人自憂。國際天文組織機構已經成立了監視和預警機構，對小行星中的危險分子和可疑分子進行密切的監視與追蹤。

2020年3月，中科院紫金山天文台發布一顆近地小行星：2020 FL2。這顆小行星3月23日凌晨4時38分24秒飛掠地球，與地球的最近距離約14.4萬公里。小行星2020 FL2直徑約20米，絕對星等26.3等。觀測計算表明，其軌道半長徑為1.32天文單位(約合1.98億公里)，偏心率0.61，與地球的軌道交會距離約為14.25萬公里。

形態分類

一些近地小行星擁有很高的偏心軌道導致它們實質成為「短期」彗星，因為它們會在太陽附近完全消耗揮發，事實上只有很少近地小行星展現出類似彗星那樣昏暗的彗尾。這些近地小行星可能來自柯伊伯帶，柯伊伯帶在海王星外圍，那裡是彗星的來源地。其餘的近地小行星可能是真正的小行星，在木星的引力交互作用下衍生自小行星帶。

火星的兩個天然衛星，火衛一和火衛二，似乎是被火星引力俘獲的阿莫爾小行星。值得一提的是阿波羅小行星與阿托恩小行星的偏心軌道穿越地球軌道，這使得它們可能產生撞擊的威脅，而阿莫爾型小行星不穿越地球軌道但卻可能距離地球非常近。有時也使用阿朱那小行星指稱那些幾乎完全與地球軌道重合的小行星。近地小行星的稱謂要比近地天體來的嚴格。

特點

近地小行星(NEAs)的近日點距離q≤1.3AU ,而遠日點的距離Q≥0.983AU。這個群體被劃分為三個子群:Atens 、Apollos和 Amors,每一個都是根據第一個被發現的小行星所對應的子群而命名的。一些近地小行星會非常令人感興趣,這些任務所需要的速度增量甚至比月球探測任務更小,這是由於小行星與地球公轉的相對速度較小(△V),並且引力場微弱。這些任務可能會提供有趣的直接地球化學和天文學研究的機遇,並作為人類開發宇宙所需材料的潛在來源。這使它們成為未來的探索之中具有吸引力的目標(Xu等,2007年)。另外,許多近地小行星,被認為是有潛在危險的小行星( PHAs)。有潛在危險的小行星目前根據小行星駛向靠近地球的危險軌道的可能性參數而定義。具體地說,所有的小行星與地球軌道相交的最小距離(MOID)小於等於0.05AU和絕對星等H=22mag,或更少,被認為是PHAs。換句話說,任何靠近地球距離超過0.05AU(比月亮還約20倍)或是直徑小於150m(H =22mag與假設的反照率0.13)的小行星都不被認為是PHAs。

截至2012年的5月,已經知道了8880個大小從1m ~ 32km的近地小行星。H<18的近地小行星(大小基本大於1km)和小於7.4AU的是Bottke等(2002年)估計的總數有960±120個,在最近的調查結果的一項協議NEOWISE( Mainzer等，2011年)他發現了981±19個D > 1km的 NEAs。Mainzer等(2011年)也估計直徑大於100m 的近地小行星的總數為20500±3000個,稍低於以前的數量(Rabinowitz等,2000年; Harris , 2008年)。

撞擊實例

2002 年 6 月 6 日，一個估計直徑為 10m 的天體撞擊了地球。該次撞擊發生在地中海，地點約在 34°N21°E。 該天體在大氣層中引爆燃燒。其釋放出的能量大約（根據次聲測量）相當於 2.6 萬噸三硝基甲苯（黃色炸藥），與一個中型核武器相當。當時印度與巴基斯坦正處於核戰邊緣，如果該小行星撞擊在該區域後果將是災難性的。

2010 年 9 月 8 日，兩顆軌道不同的小行星將分別於美國東部時間 8 日清晨和下午與地球「擦肩而過」，屆時它們各自與地球的最短距離均少於地球和月球之間的距離，但地球上的人用肉眼看不到它們。 航空航天局稱，第一顆小行星代號為 2010 RX30，直徑在 10～20m 之間，將於美國東部時間 8 日 5 時 51 分到達距地球最近處，約為 25 萬公里，此時它的位置在北太平洋上方；第二顆代號 2010 RF12，直徑 6～14m，將於美國東部時間 17 時 12 分到達距地球最近處，約為 8 萬公里，此時它在南極洲上方。地球和月球之間的平均距離約為 38.4 萬公里。美國航空航天局的一名科學家介紹，宇宙中每天都有大約 5000 萬個天體從靠近地球的太空中穿過，但這兩顆小行星在同一天以如此近的距離與地球「親密接觸」，實在不多見。他還表示，人類應該加強對有可能威脅地球的天體的監測，用於這方面的天文望遠鏡還不夠大，數量也不夠多，因此只能提前一兩天觀測到朝地球飛來的「危險天體」，這兩顆小行星的「到訪」為我們敲響了警鐘。

2013 年 2 月 15 日俄羅斯葉卡捷琳堡時間（YEKT）上午 9 時 15 分（世界標準時間 3 時 15 分）左右發生在俄羅斯烏拉爾聯邦管區車里雅賓斯克市的一次隕石雨事件。隕石進入大氣層時直徑約 15 米，質量約 7 千公噸，在天空中留下大約 10 公里長的軌跡，主要的碎片似乎擊中了切巴爾庫爾湖。據俄羅斯媒體報道報道，該次事件中有 1500 人受傷。大多數受傷的原因是碎玻璃和建築震動。俄羅斯內務部發言人表示，沒有人受重傷，隕石墜落引發的強烈衝擊波導致車里雅賓斯克州近 300 棟房屋窗戶破損，其中包括部分醫院、學校和幼兒園據俄內務部消息，該事件已造成 1200 多人受傷，其中大部分是碰傷、挫傷和劃傷等輕傷，110 多名傷勢略重者已住院治療。

俄羅斯內務部表示，他們已在車里雅賓斯克州三處地點找到墜落的隕石碎片。其中一塊落入切巴爾庫利湖，並留下一個直徑約 8m 的冰窟窿，附近發現一些 1cm 見方的黑色硬物，據估計可能是隕石碎屑。俄緊急情況部發布警告說，當地居民不要接近不明物體，以免被隕石碎片所攜有害物質傷害。

俄羅斯聯邦宇航署也對隕石掉落時沒有及時預報隕石墜落地點進行了解釋，他們表示由於隕石進入到大氣層以後的移動沒有規律，在此之前俄羅斯宇航署以及國外宇宙的監測研究機構都沒有對這顆隕石進行記錄所以也沒對它的飛行軌跡和落地點進行比較成功的分析和預測。用俄羅斯宇航署的話說最後掉在車里雅賓斯克純屬偶然

主要案例

2014 年 5 月 2 日下午 4 點 13 分，一顆被發現不到一周的小行星和地球擦肩而過。這顆小行星編號為「2014 HL129」，直徑六七米，在地球和月亮之間飛過。和地球距離最短時為 30 萬公里，比地月距離還近 8 萬公里。「2014 HL129」是一個橢圓形軌道的阿波羅型近地小行星，2014 年 4 月 28 日，才被科學家們發現。在不到一周的時間裡與地球擦肩而過。最短距離為 30 萬公里，在地球和月亮的中間飛掠過去。因為速度夠快並沒有撞向地球。

2014 年 5 月 3 日凌晨 4 點多，編號為「2014 GY48」的小行星，再次向地球飛來。它的直徑達 800m 左右，如果砸向地球後果不堪設想。「幸好，它飛掠地球的時候，距離地球很遠，大約有 45 倍的地月距離遠。」

2014 年 5 月 3 日下午 4 點左右，編號為「2014 HO132」的小行星再度略過地球，和地球最短距離約為 80 多萬公里。這顆小行星的直徑為大約為 30 米。「2014 HL129」是近半個月來，距離地球最近的一顆小行星。它對地球並沒有敵意，它自己在繞 [3] 太陽公轉，繞太陽回歸一次是 1.45 年。雖然離地球足夠近，對地球的確構成潛在威脅，但不會對人類構成很大危險，因為還有大氣層的保護。就算沖向地球來了，大部分材質會在大氣里被燃燒掉，而砸到地表的 [4] 部分也很有限，相當於強流星雨的威力，但從觀測的情況來看，不太可能砸向地球。

近地小行星與地球之間有個「警戒線」－750 萬公里，當近地小行星越過「警戒線」，它就有可能撞向地球。據統計，直徑大於 1km 的小行星撞擊地球，約 100 萬年發生一次；直徑大於 2km 的小行星撞擊地球，約 300 萬年發生一次；直徑大於 6km 的小行星撞擊地球，上億年才可能發生一次。「打個通俗的比方，小行星撞擊地球的概率相當於同一個人被雷電擊中兩次，即 64 萬分之一的概率，可想而知概率有多小。」 美國前太空人盧傑曾指出，足以毀滅城市的小行星撞擊地球的可能性，比科學家早前預期的還要高。報道稱，盧傑是已退役的美籍華裔太空人，他領導着非營利組織 B612 基金會，該組織研究小行星撞擊地球的可能性。報道指出，全面禁止核試驗條約組織收集的數據顯示，在 2000～2013 年期間，偵聽核試炸的全球網絡總共監測到 26 次小行星在地球大氣層爆炸。盧傑稱，一顆直徑 40 米、不到美式足球場一半大小的小行星就足以撞平一座城市