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探索小行星的5个理由

作者:发布时间:2019-07-08 09:30

  就在小行星 367943 Duende按照预期地与地球近距离擦身而过的同一天,俄罗斯的行车记录仪还意外地捕捉到了另一颗小行星撞入大气层、爆炸并造成 1000 多人受伤的画面。2013 年 2 月在车里雅宾斯克 (Chelyabinsk )的那天提醒着我们,地球并非“温室之花”。

  小行星将地球与星际空间直接联系了起来,一个个陨石坑就是鲜明的提醒,比如位于美国亚利桑那州的巴林杰陨石坑(Barringer Crater)还有在不远处的墨西哥湾的另一场撞击导致了恐龙的灭绝。但是在宇宙的其他角落,小行星或许肩负着在不同行星之间运送生命的使命。


在 11 公里的高空看巴林杰陨石坑。 图片来源:Davezolis/Wikipedia

  当全世界都在讨论人类的首次登月以及火星能带给我们的未来等问题时,小行星也应得到应有的重视。我们来说说为什么:

  1. 它们可能带来毁灭性的灾难

  在被行车记录仪捕捉到之前,没有人预见到会有小行星降临在车里雅宾斯克。幸运的是,这场爆炸并没有造成人员死亡。但下次我们或许就没那么幸运了。即使是已知的小行星,它们在未来几百年内也有一定的概率会与地球相撞。目前已有 6 颗已知的小行星,至少有 0.1% 的几率会在 23 世纪之前与地球相撞。

  一颗小行星如果在森林上空爆炸或许只会造成少数人员伤亡,但同一颗小行星如果在爆炸于大城市的上空,那么数以千计人的都可能因此罹难。

  2. 它们蕴含着水源

  天文学家想知道地球上的水究竟源于何处,它们是否是在数十亿年前由彗星和小行星带到地球上的。美国宇航局的黎明号太空探测器到访过已知最大的小行星——谷神星,并在其表面发现了水。事实上,谷神星已经被美国宇航局认定为这曾经是一个“海洋世界”,只不过那里的水和氨的海洋现在都已冻结成冰,并与硅酸盐岩石反应形成了矿物沉积物,现在这些矿物沉积物遍布在整个星球上。


谷神星曾经是一个海洋世界。 图片来源:Wikipedia

  3. 它们蕴藏着太阳系形成的奥秘

  小行星的表面不会像地球上的岩石那样被侵蚀,因为小行星没有大气层。这意味着在小行星上的陨石坑可以在较长时间内得到更好的保存,从而为在过去 40 亿年间发生的碰撞提供证据,而这一类迹象在地球上早已被抹去。从这个角度来看,小行星就像是能证明古老宇宙的存在的时间胶囊。

  越是追溯到更古老的过去,问题就变得越棘手,因为小行星会在形成后的几亿年间发生变化:它们会变换位置并遭受碰撞。

  4. 它们揭示了太阳系的消亡

  60 多亿年后,当太阳耗尽所有的氢燃料时,它就开始发生变化,最终它会像___中大多数恒星那样,变成一颗白矮星。在这一过程中,太阳将短暂地膨胀,将水星、金星甚至地球吞噬。但能从这场巨变中幸存下来的至少还有太阳系中的 5 颗行星和许多的小行星。

  那么,小行星在其中则扮演着重要的角色,当小行星很靠近那些幸存行星时,就会被它们的引力场“踢”向白矮星。在天文学家定期对其他白矮星大气层内的小行星碎片残骸的观测中,我们得以远距离地对这些残骸进行“解剖分析”,进而确定小行星的化学成分。

  这项技术是我们探测系外行星系统的化学成分最直接的方法。当地球消失很久之后,太阳系中的小行星或许能会为___中的未来文明提供最好的方式来了解行星如何围绕未来的太阳运行。


左边的恒星会慢慢地收缩,最终成为一颗白矮星(中)。作为比较,右边显示了太阳的大小。 图片来源:RJHall/Wikipedia

  5. 它们可以输送生命

  我们都知道小行星撞击具有破坏性,但如果可以从另一个角度将其看成是一种逃逸的方式呢?一次大的小行星撞击事件会产生足够多的能量让物质从行星表面喷射而出。如果这是一颗宜居行星,那么一些喷射出来的物质就可以成为一些生命力顽强的微生物的运输容器,使这些微生物有可能在被发射到太空后存活下来。

  当然,发射只是整个冒险之旅的开端。若要完成从一颗行星到另一颗行星的转移,这些生命必须承受星际旅行中严酷的太空条件。在抵达目的地之后,它们必须能在进入新行星的过程中幸存下来,其中包括再一次的表面撞击。近年来天文学家发现的各种行星系统或许会有所帮助。在其中一些行星的周围可能有适宜居住的行星。

  TRAPPIST-1 系统就是一个例子。这是一个由 7 颗行星围绕着一颗比我们的太阳小 12 倍的恒星运行的系统,它距离我们只有 39 光年。这七颗行星的大小与地球大致相同,而且彼此之间非常靠近,这意味着如果在附近一颗行星上的小行星的干扰下,就可能导致细菌在它们之间穿梭。如果目的地行星上存在有利的条件,那么在这趟旅途中,生命存活的机会就会大大超过从地球上抛出的生命体抵达到太阳系的另一颗行星上的过程。

  对于寻找新家园的微生物来说,在行星间的这种跳跃所涉及的许多障碍是一场艰苦的战斗。尽管如此,随着天文学家发现更多的在小行星影响下而形成的怪异而奇妙的世界,这个理论将继续激发人们的兴趣。随着每一个新世界的诞生,人们将会对它们在塑造宇宙这一过程中所扮演的重要角色产生更深刻的理解。

  撰文:
  Stuart Thompson(威斯敏斯特大学植物生化学高级讲师)
  Dimitri Veras(华威大学天体物理学高级研究员)
  James Blake(华威大学天体物理学博士研究员)

  原文标题为“Five reasons future space travel should explore asteroids”,首发于 2019 年 7 月 5 日的 The Conversation。原文链接:https://theconversation.com/five-reasons-future-space-travel-should-explore-asteroids-119246. 中文内容仅供参考,一切内容以法文原版为准。

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