標題:慧星會撞地球嗎?
作者:不詳
日期:2000/10/22
從1950年代開始,有關小行星撞地球的科幻故事就開始出現了。近幾年來,關於這方面的傳說更是甚囂塵上,使得人心惶惶,直覺世界末日將近,人類終將毀滅。但經歷多次的傳言卻仍安然無恙後,大家不禁要懷疑:究竟有沒有一套像颱風或地震一樣,具有公信力的分級方式,讓人們可以知道某顆小行星到底會不會危害到地球呢?如果會,那麼人們該如何在它撞上地球之前化解這個危機呢?

目前,每天全世界有數十個天文台及觀測站在夜晚時監看天空以防止這些小天體的威脅。美國已發送一架專門監測小行星的望遠鏡至太空中,日本正在建造類似的太空望遠鏡,英國政府則在上週通過一個負責監測小行星的三人任務小組。

根據巴黎天文台天體力學研究所(theInstituteofCelestialMechanics)所長Jean-EudesArlot的說法:其實,每天都有數千噸的宇宙碎屑掉入地球。大部分的碎屑是來自彗星靠近太陽時釋放出或是幾百萬年前小行星互撞的細小灰塵碎片-通常這麼小的碎屑並不會造成什麼災難。而稍大一點如小石頭般的碎屑,則會再進入地球大氣層時,與空氣碰撞摩擦而燃燒,形成我們看到的「流星」現象。真正值得擔心的宇宙碎屑是那些大小在數公尺以上,而且運動速度超過每秒30公里以上的小天體。

公元1994年,當休梅克-李維9號彗星(Shoemaker-Levy9)的22個碎片陸續撞入木星大氣層時,都曾釋放出大量的撞擊能量。而6千5百萬年前,那顆直徑至少1公里的小行星撞到墨西哥猶加敦半島後,更可能是引起全世界恐龍和其他物種滅絕的主因。因為撞擊時所釋放的大量能量引起無法控制的大火災,並揚起巨量的灰塵,使得太陽被遮蔽,綠色植物無法行光合作用,整個食物鏈因而被破壞。

科學家們都覺得,這種世界末日的情節距離我們實在很遙遠。然而,根據NASA噴
射推進實驗室(JPL)的計算,大約每100年左右,就會有一顆直徑約50公尺的的
小天體襲擊地球,導致局部地區被毀滅。

公元1908年,西伯利亞上空有一顆直徑60公尺以上的彗星因撞擊爆炸,使得方圓40公里以內的森林全毀,爆炸威力相當於投在廣島的原子彈的600倍。如果這次的撞擊是發生在紐約或倫敦,則整個城市將完全化為烏有。而如果是撞擊到海洋,則會引起海嘯,淹沒絕大部分的低海拔地區,所以情況也好不到哪裡去。

看到上述這些真實的事件,您,覺得害怕了嗎?

不要怕!全世界許多國家目前都有政府審定的防止小行星撞擊計畫在執行中;除
了政府外,也有個人參與觀測研究的。所有觀測結果都會彙整至一個國際性的非
官方組織-「太空保衛基金會(SpaceguardFoundation)」,而全世界對此有
興趣的天文學家和各太空總署都可以從這裡取得所需的資料。由於這是一項國際
性的研究,對於小天體的危險程度必須有一個統一的標準;去年,總部位在巴黎
的國際天文聯合會(IAU)制訂出一套小天體危險性分級制度,稱為「Torino
Scale」,根據這套分級制度,一旦發現有任何即將會危害地球的小天體,都統
一由IAU再次評估與確認該顆小天體的危險程度後發佈消息,以避免錯誤的訊息
引起世界恐慌。

除了制度上的建立外,監測及評估的科技也在大步向前邁進。目前全世界已知有
700顆以上的近地天體(Near-EarthObjects,NEO),其中的200顆是在這兩年
內由位在美國新墨西哥州的白沙火箭發射場(WhiteSandMissileRange)利用
太空望遠鏡(NEAT)發現的;而也位在這個火箭發射場中、全世界第二大的地面
望遠鏡近日即將啟用,IAU的代理秘書長HansRickman表示:利用這具望遠鏡,
在未來10-15年間,可以發現大部分地球附近大小在1公里以上的小天體。

Alort則說:觀測器材的發展,再配合電腦科技的快速進步,可以將絕大多數NEO
天體的軌道繪製出來。如果是在十年以前,計算出來的NEO軌道的誤差可達數千
公里以上,最大的還曾差到10000公里左右。但如今,軌道計算誤差已經縮小到
數十公里左右,主要是因為在小天體經過地球附近時,利用衛星科技將遠方恆星
當作參考源,可以精確地測定小天體的位置。如果缺少了衛星科技的輔助,人類
對小天體的瞭解絕對不會進展得這麼快,也減少了許多可能引起的恐慌。例如:
根據JPLNEO小組最新的觀測及程式計算結果,有一顆大小約1公里的小行星1999
AN10,將在2027年8月7日以37000公里以上的近距離飛掠地球。這顆小行星撞擊
地球的機率是:零。不過,他們加了一個但書:當這顆小行星於2039年再次回歸
時,約有一千萬分之一的機率會撞上地球。這讓人們知道在何時須準備化解這樣
的危機。

那麼,一旦發出小天體撞擊的警告後,接下來該怎麼辦呢?專家指出:像好萊塢
電影中,派人到小天體上裝設核彈後引爆的作法,只會使爆炸後產生的大量碎片
落在更大的範圍內,造成更多的損傷。Arlot說:可能可以在小天體上裝設一枚
小型探測器,這個探測器可以利用太陽能發電而將小天體推離原來的軌道。這種
作法必須在小天體離地球還遠時進行,所以大概在預計撞上地球之前的幾個月到
一年以前就必須把探測器安裝好,才能發揮它的功用。不過,這種方法「理論
上」是可行的,但是,「實際上」到底能不能執行,科學家也不敢保證啦!

杜林分級
1999年6月天文學家於義大利杜林(Turin)開會決定21世紀預估小行星或彗星撞擊地球的危險指數,拍案敲定後,便以這個城市的名字為小天體撞擊分級制度之名。

危險程度危險指數警戒顏色內容描述撞擊機率0,而且未來幾十年內都不可能發生撞無須擔憂

0白色擊。這一項指數也適用於小天體任何可能發生撞擊、但不會影響到地球的事件。
1綠色撞擊機率非常、非常小,或是未來幾十年內撞擊機率都很低。值得注意
2黃色比較接近地球,但並不是異常的接近。仍不可能發生撞擊。
3黃色接近地球,有1%以上的撞擊機率,可能會造成局部地區毀損。必須注意
4黃色接近地球,有1%以上的撞擊機率,可能會造成大片地區毀損。
5橘色接近地球,撞擊機率增加,極可能會造成大片地區毀損。
6橘色接近地球,可能撞擊,可能會造成全球劇變。接近地球,非常可能撞擊,極可能會造成全球有威脅性
7橘色劇變。
8紅色會撞擊到地球,引起地球上某一局部區域毀滅。約每50年到1,000年會發生一次。
9紅色會撞擊到地球,引起地球上某一地區毀滅。約每1,000年到100,000年會發生一次。無可避免
10紅色會撞擊到地球,引起全球氣候劇變。約每100,000年以上才可能會發生一次。

第一次小行星會合進入全天監控
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經過漫長地等待,約翰霍普金斯的控制人員開始二十四小時待命,準備引導NEAR太空船首次進入小行星軌道。

雖然NEAR在1998年十二月嘗試接近小行星Eros時失敗,任務控制主任MarkHoldridge表示,太空船還是達成了許多工作,但這次重新來過的機會可說是Eros任務的新里程碑,進入全天監控則象徵著任務的新階段,NEAR預計在二月二日調整軌道,二月十四日正式進入Eros軌道,屆時距離Eros尚有48,000公里,但所有的儀器均已調整至觀測狀態,為為期一年的觀測做好萬全準備。上圖即為NEAR所傳回最新的Eros照片。Eros是一顆33x13x13公里的小行星現距離地球約2.74億公里遠。有關NEAR進一步的消息可見NEAR任務報告網站

太空VLBI將揭似星體之謎
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來自全球的天文學家本週將共聚日本,研究目前所拍攝最清晰之似星體影像,這幅影像是由超長基干涉太空天文台(VLBI)計畫所攝。該計畫是利用衛星與地球的電波望遠鏡共組成一個直徑為地球兩倍半的大接收面,也是有史以來最大規模的天文探測儀器,VLBI將可提供最銳利的影像供天文學家研究。

天文學家將在一月十九至二十一日於日本東京附近ISAS舉行的會議中發表一系列令人歎為觀止的影像,其中許多是遠在數十億光年外的似星體。

VLBI的美國JPL科學家Dr.RobertPreston表示,這項新的觀測技術讓我們有機會一睹數十億年前及存在於宇宙中的這些高能天體,它們許多是位於星系的中央,包括我們自己的銀河系似乎也有一個非常微弱的似星體。

1997年由日本ISAS發射的VLBI利用干涉技術,以電波將各個望遠鏡連結器起來,成為一架單一高解析度電波望遠鏡,這項技術是首次應用於太空,比只連結地面望遠鏡大大提高了解析力,在光學波段的解析度甚至比哈伯望遠鏡還高出一百倍!相當於可以從洛杉磯看見東京報紙上的小字。

似星體是一種巨大的天體,在光學波段觀測只是一個小亮點,但其總輻射能量超過整個星系的數百倍,但是由於距離遙遠,所以在地球上看起來相當微弱。天文學家相信似星體是星系中央氣體旋入黑洞中央時產生的現象。黑洞則是一種連光都無法從中逃逸的重力場超強天體,其質量往往超過太陽的數百萬至數十億倍,雖然大部分衝向黑洞的物質都一去不返,但某些物質似乎以高速噴出,形成細窄的電波噴流,天文學家希望能藉由研究這些噴留的特性來更進一步瞭解黑洞。

太空VLBI的重要觀測項目之一即為瞭解似星體噴流機制。愛因斯坦相對論預測,接近光速的噴流在觀測上會約束在某一範圍內,因此在特定方向上亮度會特別高,使得觀測亮度和理論預測值大相逕庭。而根據最近的觀測結果顯示,我們所觀測到的似星體電漿電波輻射確實是以接近光速的速度,與愛因斯坦的理論不謀而合。太空VLBI將協助天文學家對此做進一步證實。

太空VLBI所拍攝的影像也常與其他波段(如紅外光、可見光、紫外光、x-ray、γ-ray)的觀測做比照,例如,最近發射的詹德拉x-ray太空望遠鏡,就從遙遠的似星體PKS0637-752核心發現明亮的x-ary輻射,而且出乎意料地,在電波噴流中同樣也發現了x-ray輻射。太空VLBI對該似星體核心結構所觀測到的複雜細節遠比先前超出千倍,而且對噴流的速度也做了精確的測量,藉由對噴流的研究,天文學家將可更瞭解其中產生x-ray輻射的機制。

但太空VLBI研究的對象並非都是遙遠的天體,它的觀測對獵戶座恆星形成區域內亮度極高的x-ray輻射區之形狀和大小測定也極具幫助。從觀測中顯示,這些窄、強烈的水分子電波輻射是源自區域內的強烈磁場。

太空VLBI是一項國際合作計畫,由日本ISAS主導,統合了十五國四十架地面電波望遠鏡參與協同觀測。這次的會議則有從北半球,美國、歐洲到亞洲,以及南半球的澳洲及南非,超過七十位科學家參與。

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