小行星撞地球之大科普

昨天我们有报道注意防范5颗小行星即将掠过地球（链接）。这也引起了广大科学爱好者的关注，就这一问题，我们给大家做个科普介绍，让大家全面了解，并感受到危机的真正存在。以下文字均转载和出自著名研究学者论文。我也在文章中给出了出处。

小行星撞击地球，轻则引起小范围伤亡，重则引发上千万人口死亡与大规模物种灭绝。那么，小行星撞击地球是否遵循一定的规律，其活动性是否存在一定的周期？人类如何提前发现那些会撞击地球的小行星？在发现它们后，我们又该怎么办？

　　这是赛先生2017科普创作协同行动的第18篇文章。

题图位于夏威夷群岛第二大岛毛伊岛海勒卡拉山上的全景式巡天望远镜和快速反应系统（the Panoramic Survey Telescope Rapid Response System，简称Pan-STARRS或者PS）的前两台望远镜PS1与PS2。这个望远镜系统的主要任务是监测那些可能撞击到地球的小行星与彗星。（图片来源http://ps.ifa.haaii.edu）

　　撰文 王善钦（加州大学伯克利分校天文系）

　　编辑 丁家琦

　　小行星（与彗星，以下统称为小行星）撞地球，始终是人类生存的一大威胁。许多人认为6600万年前恐龙灭绝与小行星撞地球有着直接的关系，那次撞击发生于墨西哥湾C型海岸线的末端。

图左6600万年前的一颗小行星撞击墨西哥的艺术想象图（来源David A。 Hardy）；图右位于墨西哥的Chicxulub 陨石坑（图中圆圈）。许多人认为 6600 万年前的一颗小行星在撞击出这个陨石坑之后，灭绝了恐龙。（来源youngzine.）

　　2013年2月15日，一颗直径仅仅15米的陨石在俄罗斯车里雅宾斯克市上空破碎坠地，导致1千多人受伤。据科学家的估算，那些直径约1千米的小行星以每秒几十千米的速度撞击地球，产生猛烈冲击波、热浪与可能伴随的海啸或地震可能导致局部地区死亡上千万人口，而每隔几千年这样的爆炸就会发生一次。更大的小行星更加危险。只不过大部分撞击发生于遥远的大洋之中，才让人类多次幸免于难。

　　这些不受欢迎的不速之客威胁着人类的生存与发展。那么，小行星撞击地球的行为有规律可循吗？如果又有小行星撞击地球，我们该怎么办？

　　小行星撞击地球的行为有规律可循吗？

　　我们先讨论第一个问题小行星撞击地球的行为有规律可循吗？这个问题非常重要如果有规律可循，我们就可以提前预知下次撞击的时间，做好充分准备。

　　学术界长期存在一个看法小行星撞击地球是一个周期性行为，每2600万年出现一次爆发性的频繁撞击事件。有些人进一步提出，这是因为太阳有一个难以看到的伴星，每隔2600万年就扰动太阳系外围的奥尔特云，导致大量岩石天体落向太阳系中心，从而导致有些天体撞击到地球。

　　这个想法源于1984年2月Raup与Sepkoski在美国国家科学院院刊（PNAS）发表的一篇论文，此文认为地球上每隔大约 2600 万年就有一次大规模的物种灭绝。

　　同年4月，《自然》（Nature）杂志的同一期出现了两篇论文，一篇是路易斯安那大学拉法叶分校的Whitmire与计算机科学公司的Jackson所写[1]；另一篇是加州大学伯克利分校的Alvarez与Muller所写[2]。