2月下旬以來(lái)，中國科學(xué)院紫金山天文臺近地天體探測 望遠鏡已經(jīng)發(fā)現三顆新的近地小行星！其中有兩顆已與地球 “擦肩而過(guò)”，還有一顆“潛在威脅小行星”將于今年5月初飛 掠地球。為何近期接連發(fā)現新的小行星？它們會(huì )對地球產(chǎn)生 怎樣的“威脅”？對于這些“不速之客”，人類(lèi)該怎么去應對？ 聽(tīng)聽(tīng)紫臺專(zhuān)家怎么說(shuō)。

　　接連發(fā)現三個(gè)“不速之客”

　　先認識一下這三個(gè)“天外來(lái)客”：2020 DM4，2月26日發(fā)現，直徑近160米，預計今年5月初飛掠地球，屆時(shí)離地球最近距離約為735萬(wàn)千米；

　　2020 FD2，3月17日發(fā)現，直徑約為26米，已于3月15日飛掠地球，當時(shí)離地球距離約為32.8萬(wàn)千米；

　　2020 FL2，3月19日發(fā)現，直徑約為20米，已于3月23日飛掠地球，當時(shí)離地球距離約為14.4萬(wàn)千米，這也是我國迄今發(fā)現的尺寸最小、與地球軌道距離最近的一顆小行星。

　　為何能在短短一個(gè)月內發(fā)現三顆新的小行星？紫金山天文臺近地天體探測望遠鏡團組首席研究員趙海斌解釋說(shuō)，地球周?chē)涑庵?zhù)各種可能與我們“擦肩而過(guò)”的小天體，但是由于觀(guān)測條件和觀(guān)測能力的限制，人類(lèi)并不能完全發(fā)現它們。近期接連發(fā)現三顆小行星，主要得益于良好的夜間觀(guān)測條件和高效的數據處理手段。“它們只是無(wú)數個(gè)小行星的代表，發(fā)現這些‘不速之客’，監測它們，并進(jìn)行預警，是我們的一項長(cháng)期的重要工作。”

　　值得注意的是，3月15日飛掠地球的2020 FD2，軌道非常特殊，是一個(gè)超大偏心率的橢圓，其近日點(diǎn)在水星軌道以?xún)龋h日點(diǎn)在木星軌道之外。迄今為止國際上共發(fā)現了6顆類(lèi)似軌道的近地小行星，而2020 FD2的軌道是其中傾角最小的（0.27度），幾乎平躺在黃道面上，因此能與水星、金星、地球、火星、木星的軌道接近。

　　這三顆小行星均是由位于江蘇盱眙的紫金山天文臺近地天體探測望遠鏡發(fā)現的，這是目前我國口徑最大（口徑為104/120厘米）的施密特望遠鏡，配備了單芯片10K×10K像元CCD探測器。它主要用于搜索發(fā)現可能威脅地球的近地小行星，同時(shí)開(kāi)展其它太陽(yáng)系天體的實(shí)測研究。

　　“潛在威脅分子”威力有多大

　　發(fā)現和監測小行星，是為了守衛地球。

　　趙海斌說(shuō)，小行星的爆炸威力和質(zhì)量、速度、密度等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，直徑10米以下的小行星經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)基本就被燒蝕了，部分小行星燒蝕后會(huì )有隕石落到地面。而有研究顯示，小行星的直徑每增加10倍，爆炸威力就會(huì )增加1000倍。“一般來(lái)說(shuō)，直徑140米以上的小行星撞擊地球，威力足以毀掉一個(gè)中等國家。”

　　在天文學(xué)上，直徑大于等于140米且與地球的最小軌道交會(huì )距離小于0.05天文單位（約750萬(wàn)千米）的近地小行星，即被稱(chēng)為“潛在威脅小行星”。近期發(fā)現的三顆小行星中，將于5月初飛掠地球的2020 DM4便是這樣一個(gè)“危險分子”。

　　不過(guò)，地球的“哨兵”一直在盯著(zhù)它呢！2月26日晚，紫臺近地天體探測望遠鏡在獅子座方向發(fā)現了正在接近地球的2020 DM4，科研人員敏銳地意識到這可能是一個(gè)特殊目標，隨即上報國際小行星中心（MPC），實(shí)現信息國際共享，并立刻通知牽頭組建的合作監測網(wǎng)內望遠鏡進(jìn)行后隨跟蹤觀(guān)測，包括紫金山天文臺姚安觀(guān)測站0.8米口徑高精度天體測量望遠鏡和俄羅斯國際科學(xué)光學(xué)監測網(wǎng)中兩臺望遠鏡。隨后，國際上另有8臺望遠鏡也加入了跟蹤監測。經(jīng)過(guò)4天的接力追蹤，最終匯總全球12個(gè)觀(guān)測站點(diǎn)的數據，確定了2020 DM4的軌道，做好了迎接“不速之客”的準備。

　　“2020 DM4也是一顆Amor型近地小行星。”趙海斌介紹，Amor型近地小行星是一類(lèi)特殊軌道的近地小行星，因首個(gè)發(fā)現的這類(lèi)小行星被命名為Amor而得名，Amor是古羅馬神話(huà)中的愛(ài)神，是悲憫、共情和愛(ài)的化身。這類(lèi)小行星的軌道不與地球軌道發(fā)生交叉，而是從地球軌道外側來(lái)接近地球，但大多數的軌道與火星軌道交叉。

　　根據觀(guān)測數據，2020 DM4直徑接近160米，其與地球的最小軌道交會(huì )距離為0.048天文單位（約718萬(wàn)千米），預計5月初飛掠地球時(shí)最近距離約為735萬(wàn)千米。“不過(guò)大家不用擔心，雖然有威脅，但畢竟是潛在的。”趙海斌說(shuō)，小行星和地球都有自己的運行軌道，當二者的軌道相交，就有可能存在潛在威脅，但軌道運行的參數，受制于觀(guān)測數據的影響，也會(huì )存在精度上的誤差。“我們會(huì )持續監測這顆小行星，不斷修正觀(guān)測，以提供更精確的軌道數據。”

　　必須在小行星“發(fā)現”地球前就找到它們

　　面對近地小行星的潛在威脅，我們該怎么去應對？

　　“小行星防御方法的研究全球已提上日程，但是在防御之前，發(fā)現和監測是至關(guān)重要的。”趙海斌介紹，觀(guān)測發(fā)現近地小行星之后，通過(guò)進(jìn)一步監測并精確定軌，可以分析其軌道特性，評估撞擊概率，預測隕落地球的時(shí)間、地點(diǎn)，然后基于對其材質(zhì)結構等物理性質(zhì)的研究，評估可能發(fā)生的碰撞事件對地球環(huán)境和人類(lèi)生存安全的危害程度。“只有了解防御對象的特性，才有可能做出正確的判斷，提前進(jìn)行精確預警并采取防御措施。”

　　趙海斌說(shuō)，近階段，我國對于近地天體監測預警能力急需提高，而建設口徑更大的巡天望遠鏡是當務(wù)之急。世界各國的科學(xué)家們監測小行星的手段還包括紅外觀(guān)測、雷達測量和空間探測等，這些也將是這一學(xué)科領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的重要方向。

　　目前，我國觀(guān)測水平日益提高，國際合作也在不斷加深，2018年2月，我國作為正式成員加入國際小行星預警網(wǎng)，紫金山天文臺作為我國該領(lǐng)域的最重要力量，一直致力于我國自主的近地天體監測預警觀(guān)測網(wǎng)建設。此次2020 DM4的發(fā)現很大程度上得益于已經(jīng)在運行的一個(gè)小型監測預警網(wǎng)，通過(guò)“東部望遠鏡先行發(fā)現，西部望遠鏡后隨認證”的綜合觀(guān)測模式實(shí)現。

　　據介紹，除了開(kāi)展現有設備組網(wǎng)觀(guān)測，紫金山天文臺正在推動(dòng)建設更大口徑的下一代近地天體監測預警設備來(lái)系統性地提高能力，從而在國際小行星監測預警領(lǐng)域中發(fā)揮更重要的作用。

　　雖然對地球具有潛在威脅，“不速之客”小行星卻也是太陽(yáng)系的寶貴遺產(chǎn)。趙海斌介紹，太陽(yáng)系形成時(shí)，未凝聚成大行星的物質(zhì)構成了目前的小行星帶，因此它們還保留著(zhù)許多太陽(yáng)系形成早期的信息，可為研究太陽(yáng)系的演化提供豐富的資料。目前已知的近地小行星分為碳質(zhì)、石質(zhì)、金屬質(zhì)等多種類(lèi)型，對研究分析地球演化歷史也將發(fā)揮重要作用。此外，小行星與地球“親密接觸”，多攜帶豐富的水和貴金屬等資源，有著(zhù)近地空間資源探索的可能。

　　本報記者 蔡姝雯

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