

今年万圣节,地球将迎来一个非常大的不给糖就捣蛋的访客。
10月31日,一颗直径约1300英尺的小行星将以大约是月球距离1.3倍的距离掠过。这可能是我们直到2027年为止最近一次与如此巨大的太空岩石近距离接触。
2015 TB145(“万圣节小行星”)的出现时间很应景,但它竟然悄悄地靠近我们这件事也很令人惊讶。直到10月10日我们才知道它的存在——离它抵达只有21天。
幸运的是,2015 TB145将与地球保持安全距离。但如果它正朝着地球撞来,那么仅仅一点糖果可不足以阻止它毁坏我们的家园。
“如果它直接冲着地球而来,那就太晚了,什么也做不了了,”领导NASA近地天体项目的保罗·乔达斯(Paul Chodas)告诉《Popular Science》。虽然这种情况不太可能发生,但确实有可能。“这样大小的小行星,在只有20天预警的情况下,真的很难偏转。”
为什么我们没有看到它 coming?
“万圣节小行星”是由夏威夷一座名为Pan-STARRS的大型望远镜发现的,该望远镜负责搜索天空中的彗星、小行星和其他移动物体。Pan-STARRS发现这些天体是很常见的,“但发现如此大的天体如此近距离地掠过地球就不常见了,”Pan-STARRS首席研究员理查德·温斯科特(Richard Wainscoat)解释说。
他说,2015 TB145小行星难以被发现是因为它有奇怪的轨道。
太阳和行星大致呈扁平的圆盘状排列。这被称为黄道面。火星和木星之间的小行星带中的大多数小行星也位于黄道面上,但“万圣节小行星”不同。如果你能从侧面观察太阳系,2015 TB145的轨道与黄道面的夹角为40度。
乔达斯说:“所以它位于一个几乎没有小行星的天空区域,一个搜索频率不高的区域。这得益于NASA巡查的彻底性,尽管它很难被探测到,但我们还是抓住了它。”
“我不会期望有大量小行星拥有这种轨道。”
这颗小行星大部分时间也远离地球。它每三年绕太阳公转一次,但与其他拥有椭圆形轨道的行星一样,它的速度并不恒定。当它距离内太阳系(和地球)最远时,它移动缓慢。这时它远离、模糊,难以探测。而当它再次靠近地球时,太阳的引力会加速它,使其飞驰而过。乔达斯说,这颗小行星在内太阳系的时间不到5%。
“上一次它像这样近距离接近地球是在1975年,那时我们还没有真正地搜索天空,”他说。当时,这颗小行星接近了地球绕太阳运行的轨道,但那时地球在轨道上的位置不同。
乔达斯说:“我不会期望有大量小行星拥有这种轨道。这很奇怪……大多数小行星的轨道要容易得多。”
预期
2015 TB145小行星预计将在美国东部时间下午1:18左右最接近地球。它将以每小时约78,300英里的速度掠过我们,用一台不错的望远镜和星图应该能够看到它。
小行星的近距离将为科学家们提供一个绝佳的研究机会。科学家们希望以每像素6.5英尺(2米)的分辨率对其进行成像,雷达测量将有助于阐明小行星的确切大小和成分。到目前为止,我们只知道它的直径在1050到2100英尺(320到640米)之间。
“小行星”可能是一颗“死去的彗星”
温斯科特说:“雷达测量还将揭示它是否有卫星。许多像这样的天体最终都带有伴侣,所以如果它有伴侣,一点也不会令人惊讶。如果它有伴侣,那么伴侣的轨道运动可能会给出小行星的质量,进而给出其密度以及对其成分的一些了解。”
乔达斯推测,这颗小行星实际上可能是一颗“死去的彗星”——也就是彗星的所有冰都脱落后的岩石残骸。
但观察2015 TB145天体还有另一个重要原因。乔达斯说:“我们能近距离看到的小行星越多,我们对它们的了解就越多,如果我们将来需要偏转一颗小行星,我们就准备得越充分。”
对地球的威胁?
“万圣节小行星”不会撞击地球。但其他类似的呢?
尽管我们的望远镜已经发现了约90%的、足以威胁地球生命的公里级(3300英尺)小行星,但像2015 TB145这样中等大小的岩石更难追踪。乔达斯估计,科学家们只发现了约40%的与2015 TB145大小相近的小行星。
这不好,因为即使是一颗1300英尺(400米)的小行星,也可能像2800吨炸药一样撞击地球,留下一个3.7英里宽的陨石坑。乔达斯说:“如果这样大小的小行星撞击地球,将会造成大陆级的破坏,但不会像公里级小行星撞击那样造成全球性灾难。”
幸运的是,像“万圣节小行星”这样大小的岩石大约每十万年才会撞击地球一次。所以撞击的几率很小。尽管如此,NASA仍希望找到尽可能多这样的中等大小小行星。乔达斯说,随着更大的望远镜即将投入使用,科学家们到2020年代中期有望追踪到其中90%。
扩大搜索范围
寻找小行星在一定程度上是运气问题。观察天空的更多区域、更长时间,将更有可能发现对地球的潜在威胁。

目前,Pan-STARRS是少数几个主要目的是搜索小行星和彗星的望远镜之一。第二台Pan-STARRS望远镜可能很快投入使用,这将使探测小行星的能力翻倍。“我们每个月可以覆盖两倍的天空,”温斯科特说。“我们可以花更多的时间搜索那些更奇特的区域,比如发现这颗小行星的地方。”
温斯科特说,Pan-STARRS 2可能在明年全面投入使用。
更令人期待的是正在智利建造的大型综合巡天望远镜(LSST)。它拥有27英尺的光圈和3200万像素的相机,即使在离地球很远的地方,它也能探测到460英尺(140米)这样小的物体。该望远镜预计将于2020年开始天空搜索。
虽然Pan-STARRS和LSST是光学望远镜,但红外观测仪也能在探测潜在的地球威胁方面发挥重要作用。
乔达斯说:“我认为,如果我们想在不久的将来完成对140米大小范围内90%的探测,就需要一台红外空间望远镜。三年前,当这颗小行星经过离我们不远的地球轨道时,本可以很容易地发现它,但当时我们没有任何红外航天器来寻找小行星。”

自那时以来,广域红外巡天探测器(WISE)望远镜已被启动,并发现了数万颗小行星。然而,它不会永远运行。由于WISE位于近地轨道,它会逐渐向地球坠落,直到不再有用。
NEOcam(近地天体相机)是一台拟议的红外望远镜,它可能探测到目前已发现数量的10倍的近地天体。NASA最近为该项目提供了一些资金以进一步发展其理念。如果该项目获得批准,最早可能在2020年投入使用。
至于如果我们发现一颗大型小行星正朝着我们飞来,我们会怎么做……科学家们仍在试图弄清楚。很有可能,就像在《绝世天劫》(*Armageddon*)中一样,会涉及炸药——尽管一些科学家认为这只会让情况更糟,因为地球会被小行星碎片轰击。
乔达斯说:“400米的小行星很难炸毁,我们还没有准备好发射任务来做这种事情。”