火星可能存在小行星问题

这颗红色星球可能比地球遭遇小行星近距离接触的次数多出两倍半。
Eros in Stereo
立体成像将是“近地小行星探测器”(NEAR)进行地质分析的重要工具,因为它能提供关于小行星地貌和结构的**三维信息**。通过红蓝眼镜可以观看这张立体图像,以立体方式展示了小行星 Eros。该图像由2000年2月14日和15日拍摄的照片合成,这两张照片从两个略微不同的视角展示了 Eros 的同一区域。图中可见的最小特征跨度为100英尺(30米)。在此次成像过程中,航天器的位置并非立体成像的最佳位置,但未来几天将有所改善,从而实现更好的三维视图。 Johns Hopkins University/APL via NASA

天文学家们多年来一直在观测天空,以编目和跟踪所谓的“**近地天体 (NEOs)**”,这些小行星和彗星会靠近或与我们地球的轨道交叉。人类甚至一直在为应对潜在的灾难性碰撞做准备;例如,最近的“**双小行星重定向测试 (DART)**”任务于2022年**轻轻推了一下小行星 Dimorphos**,以证明我们的技术可以帮助偏转一个有潜在威胁的太空岩石。

然而,小行星遍布太阳系,而不仅仅是在地球附近。因此,其他行星也必然会与其他轨道漂移的宇宙碎屑发生近距离接触,甚至遭受撞击。特别是我们的近邻火星,因为我们计划在未来几十年内将人类送往那里。一篇**新研究论文已获《皇家天文学会月报快报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters) 接受**,该论文审视了火星面临的小行星威胁,发现在火星附近潜在危险小行星的数量比地球附近多出约两倍半。

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仔细想想,这其实很有道理。火星比地球更靠近小行星带——我们太阳系主要的岩石碎片储存库。当然,离源头越近的东西,遇到更多“流浪者”的可能性就越大。“众所周知,火星轨道穿越者(Mars crossers)的数量比地球轨道穿越者(Earth crossers)的数量要多,”法国蔚蓝海岸天文台(Observatoire de la Côre d’Azur)的天文学家 Alessandro Morbidelli 补充道,他并未参与这项新研究。

该研究团队专门调查了“**潜在危险小行星,或称 PHA**”。这些是近地天体 (NEOs) 的一个子集(或在此案例中为近火星天体 NMOs),它们既足够大以构成威胁,又处于会近距离掠过目标行星的轨道上。“我们推测火星周围的(潜在危险)小行星比地球周围的多,我们的工作中的数值模拟证实了这一推测,”南京大学的天文学家、该研究的首席作者 Yufan Zhou 解释说。根据他们的模拟,有近 17,000 颗 PHA 可能掠过火星,而地球周围只有约 4,700 颗这类小行星。

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Zhou 和他的合作者确定,每年至少有 52 颗 PHA 会近距离接近火星,我们都能看到——如果能看到一颗小行星撞击一颗近邻行星(或者只是靠近)而我们却安然无恙,那该多酷啊!不过,有个问题:这些天体非常难以探测,因为它们在浩瀚的宇宙深空中又小又暗。

“火星 PHA 的种群通常不太为人所知,这主要是由于观测完整性——正如作者指出的那样,火星 PHA 平均距离地球更远,因此更难找到,”安大略省西部大学(Western University)的天文学家 Peter Brown 补充道。尽管存在观测方面的挑战,天文学家已经从地球上发现了**超过 26,000 颗穿越火星轨道的小行星**,其中大部分是小行星光谱中尺寸较大的一类。

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未来几年将投入使用的大型巡天望远镜——特别是**Vera Rubin Observatory,它将每三天扫描一次整个天空**——对于发现新小行星将特别有用,从小行星到火星 PHA 以及太阳系更远的地方。天文学家们还在开发空间望远镜,其主要任务是监视地球附近危险小行星,例如将于2027年末发射的**近地天体测量器 (Near-Earth Object Surveyor)**。

Zhou 专注于人类太空探索的大图景,将我们对危险小行星的视野扩展到包括火星。“未来,随着人类访问火星的频率增加,火星近距离接触 PHA 所带来的威胁可能会越来越被认真对待,”他说。

然而,其他天文学家不同意这种观点,他们认为火星 PHA 是一个更长远的问题。“地球仍然是这类探测工作的重点,因为接近地球的小行星才是对人类实际所在之处构成撞击威胁的,”加拿大西安大略大学(University of Western Ontario)的天文学家、**Pan-STARRS 近地天体探测项目**成员 Rob Weryk 说。地球确实有一个即将到来的近距离接触:**小行星 Apophis 将于2029年近距离掠过我们星球**,距离地球的距离将比我们大多数通信卫星还要近。虽然火星探索是一个有趣的科幻梦想,但我们确实需要照顾好地球——无论是解决气候变化还是小行星偏转——才能使那个未来成为可能。

 

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Briley Lewis

撰稿人

Briley Lewis 博士(她/她)是一位自由撰稿的科学作家和天文学家。在 Twitter @briles_34 上关注她,或访问她的网站 www.briley-lewis.com。


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