你听说过一颗小行星可能会撞击地球,并造成各种各样的破坏,但是到底有多少太空岩石会威胁到我们的星球呢?这很复杂,因为答案取决于您所说的威胁是什么意思。
在我们的地球周围已经发现了许多这样的小行星,科学家们几乎每天都在发现新的近地小行星,迄今为止已经发现了27000多颗。
保护地球免受小行星撞击的艺术称为行星防御,该过程有两个关键阶段。
美国宇航局本月晚些时候启动的双小行星重定向测试 (DART)是一项旨在测试行星防御第二阶段的任务,将威胁小行星从与地球的交叉路径转移。
但在任何人甚至可以尝试转移小行星之前,科学家们必须找到这块太空岩石并绘制出它在未来多年后的轨道,以意识到它会或可能会撞击地球。
这些发现要归功于地球和太空中的一组仪器,他们将部分或全部时间用于小行星的发现和编目。
这些发现中的绝大多数是自 1990 年代后期以来的,尽管专家在此之前警告过小行星构成的威胁,但并没有取得多大成功。
当时这项工作也相当困难,调查依赖于在暗室中显影的摄影胶片,然后使用一种设备来帮助人脑识别小行星在背景恒星上移动。
现在,现代相机和计算机程序可以承担大部分身份识别工作。
因此,小行星探测的兴起在一定程度上是技术问题。
但增加资金也是关键,这使得减少傻笑因素变得至关重要。
一个里程碑是舒梅克-列维 9号彗星在 1994 年撞击木星,它出人意料地在木星的云层中留下了一个印记,这个印记与地球一样大,并持续了数月之久。
小行星猎人期待着一些新仪器很快加入团队。
行星捍卫者特别兴奋地看到智利的Vera C. Rubin 天文台于 2023 年开始观测;
一项名为NEO Surveyor的太空任务也在开发中,计划于本十年晚些时候发射。
“已经做了很多工作来预测两个任务会发现多少物体,这些数字非常大。
”纽金特说。
“发现的小行星和彗星的数量应该会大幅增加,这总是非常令人兴奋。
”
但是对于行星防御专家来说,仅靠调查是不够的——后续观察对于为科学家提供准确计算物体轨道所需的数据至关重要。
“这是那里的关键部分。
”法斯特说。
“你想知道小行星在那里,但你真的想知道它未来会在哪里,以及地球是否会同时在同一个地方。
”
如果所有这些观测发现小行星超过一定的亮度,并且将在距离地球 465 万英里(748 万公里)以内,该物体将被自动命名为一颗“潜在危险的小行星”。
(距离是地球和太阳之间平均距离的二十分之一。
)
但在大多数情况下,尽管术语不祥,“潜在危险的小行星”也可以称为“目前没有危险的小行星”。
毕竟,这些是科学家们已经发现、追踪、绘制和预测未来的物体。
科学家们相信他们已经发现了几乎所有最大的小行星——那些大于 3,300 英尺(1 公里)的小行星——并且知道无论如何这些是最容易找到的。
虽然微小的近地小行星数量众多且难以找到,但它们也最有可能在地球大气层中无害地分崩离析。
因此,行星防御专家最担心的是中等大小的小行星——那些超过 460 英尺(140 米)但小于 3,300 英尺宽的小行星。
“那是更有可能发生影响的地方。
”法斯特说。
“即使有这些,我们谈论的时间尺度也可能是几个世纪或几千年。
”
据估计,截至 2020 年底,科学家仅发现了 40% 的这种大小的近地天体;
今年增加了500个。
虽然这个数字令人印象深刻,但 NASA 的行星防御办公室估计,按照目前的速度,科学家还需要 30 年的时间才能识别出 90% 的这种大小的物体,这是国会要求 NASA 到 2020 年实现的目标。
“随着规模的缩小,它们会越来越多,而且我们每年仍在增加数量。
”
寻求尽可能多地绘制附近小行星的地图是为什么“潜在危险的小行星”和一般近地天体的数量急剧上升的原因。
二叠纪-三叠纪灭绝(2.52亿年前)后,全球范围内都有真菌大量繁殖的记录,但在恐龙灭绝后,只在新西兰的一个地点有记录。
美国巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的研究人员Rosanna P.Baker和Arturo Casadevall想要调查这种后来的真菌爆发是否也是一种全球现象。
寻找古代孢子两人分析了从科罗拉多州和北达科他州保存良好的地质遗址采集的沉积样本。
他们考察了晚白垩纪、白垩纪-古近纪边界以及早古新世的材料。
为了提高发现古老真菌孢子的机会,贝克和卡萨德瓦尔采用了更温和、无酸性的制备技术,而非传统的处理方法,后者能去除脆弱或较小的孢子。
研究人员在他们调查的三个地点发现了真菌爆炸。
具体来说,他们报告称,在小行星撞击前大约3万到1万年,真菌大发已经开始。
他们认为这可能与现今印度地区德干陷阱火山大规模喷发期间的气候冷却有关。
那颗消灭恐龙的小行星可能引发了全球真菌大流行鲍林坑段有真菌刺。
(A)左侧的照片显示了岩石地层学,K/Pg边界由黄色虚线表示,与每个样品中真菌形态在总微化石计数中所占百分比的柱状图(右侧)对齐。
(B)三种真菌穗中最丰富的真菌形态类型的代表性图像。
研究作者在论文中写道:“晚白垩纪真菌繁殖事件与德干火山活动的时间关联表明,生态动荡发生在波利斯撞击前数万年,可能促成了白垩纪-古近纪灭绝事件。
”然后,小行星撞击后,真菌活动出现了更显著的激增。
“我们的结果证实了K/Pg边界出现真菌激增,支持了这一假设:这次大规模灭绝,就像标志着二叠纪末期的那次灭绝一样,随后是全球范围内真菌活动增加的时期。
”真菌盛宴科学家们认为,这两种真菌爆发的主要驱动力是大量死去的有机物积累。
首次花期,由于大量二氧化硫和灰烬喷射到大气中,导致的快速气候变化很可能扰乱了陆地植物生态系统。
作为自然的循环利用者,真菌会在突然大量死去的有机物中繁衍。
同样的过程将在小行星撞击后以更大尺度发生,该撞击使地球陷入全球撞击冬季,留下更多腐朽物质。
目前许多系外行星探索任务中都以寻找岩质行星信号为主,并且倾向于围绕类似太阳这样的G型主序星,这样的行星更符合具备外星生命并能演化至高级文明条件。
当一颗恒星邻近死亡时,它会突然发生短暂的回光返照,就像僵尸一般,如白矮星。
相比较之下,白矮星似乎不太可能成为宇宙生命主要的诞生地,作为低质量恒星演化的结果使得白矮星在结束氢和氦的核反应后膨胀成一颗红巨星,此时红巨星并没有足够的质量支持反应继续进行,于是外层气体层逐渐被剥离而仅剩下了核心物质,这就是白矮星。
由于白矮星依靠电子简并压力进行支撑,其具有极端的高密度,而体积并不比地球大多少。
尽管如此,科学家们仍然认为这些"僵尸恒星"周围可维持宇宙生命可居住区,满足液态水存在于行星表面,由于白矮星形成时具有极高的温度,其本身却没有能量来源,因此可以不断向外辐射热量,研究人员认为维持液体水温度的过程可达到80亿年之久,而我们的太阳系只有45亿年左右,如果让白矮星将热量全部释放变得寒冷的黑矮星,那么这个时间可能比宇宙的年龄还长,因此白矮星周围的轨道环境应该有足够的时间来诞生宇宙生命,并演化成高级文明。
根据英国公开大学研究人员卢卡福萨蒂(Luca Fossati)和他的同事们通过一项模拟实验发现白矮星周围轨道环境可支持生命的存在。
通过假设轨道上具有一颗类似于地球这样有大气层的行星存在,并模拟白矮星的各种条件,计算出源于白矮星的光达到行星表面时的能量值,尤其是紫外线波段这种损害DNA并可杀死生命的光线,他们发现紫外波段的光线抵达行星时只有地球上生命接受紫外线的1.65倍,从剂量的角度看,是非常接近地球环境的。