文/陈(现就读于师范大学地球科学系，EASY天文地学团队创始人)著名物理学家斯蒂芬霍金(Stephen Hawking)认为小行星撞击是宇宙中高等智慧生命面临的最大威胁之一。回顾地球的过去，在6500万年前的白垩纪末期，导致恐龙灭绝的生物灭绝也是由一颗直径约10公里的小行星撞击造成的。那么，我们是否应该担心小行星会像灾难电影场景一样带来巨大的浩劫呢？人类能为此做些什么？
从00年到1010年，太阳系中有无数的小行星，但并不是所有的小行星都对地球有潜在的危害。那么，应该注意哪些小行星呢？
我们可以简单地从两个条件中筛选出对地球有潜在威胁的小行星：第一是小行星的轨道，第二是小行星的大小。如果一个天体的轨道和地球的轨道不重合，就不用担心会不会撞上地球。小行星的直径越大，撞击地球造成的灾难就越大。例如，一颗直径10米的小行星可以对小规模建筑造成破坏，而一颗直径50米的小行星则足以摧毁整个大型城市。
2013年，俄罗斯车里亚宾图斯克小行星坠毁，陨石在空中爆炸的冲击波震碎了大片玻璃。图//尼基塔普列汉诺夫(Nikita Plekhanov)过去，天文学家通过遍布世界各地的天文台，不断在夜空中搜寻近地天体，并持续监测它们的动向。通过观测数据计算出它的轨道，就可以计算出这些危险的小邻居未来与地球发生“车祸”的概率。本文的主角Benu是一个被认为有很大几率撞上地球的天体，因此被重点关注。
我们该担心哪些小行星，小行星撞击能被预测吗？
贝努于1999年被发现。它是一颗直径约500米的小行星。它以椭圆轨道绕太阳运行，公转周期约为437天。因为贝努的轨道离地球相当近，每隔几年就会接近地球一次，本世纪贝努离我们最近的时刻会发生在2060年，不过不用担心，当年贝努离地球最近的时候，估计还有70万公里的距离，大约是地球到月球距离的两倍，撞击风险微乎其微。
绿色是地球轨道，蓝色是贝努轨道。图//亚利桑那大学然而天文学家真的很担心下一个世纪会发生撞击风险很高的接近事件。按照目前的轨道计算，贝努在2135年和2182年的两次接近会有较大的撞击风险。在这里，很多读者可能会想，既然我们活不到那个时候，又何必去担心那些根本无法满足的事情呢？
所以，让我们想象一种情况：
今天，如果天文学家突然发现了一颗和贝努一样大的小行星，计算出它将在一年后撞击地球，作为这个星球上“最聪明的物种”我们能做些什么？
不幸的是，我们可能对影响无能为力。目前人类还没有任何成熟的技术可以在这么短的时间内改变小行星的轨道。这时候人们可能希望前辈们早点看星星，调查小行星，让人们多一百年的时间准备应对方法！
贝努撞地球会是未来的灾难吗？
那么贝努会在未来的100，200年内撞击地球吗？其实天文学家也不确定，只能给出大概的概率，时间越长，预测的不确定性越大。
你可能会想，天体的轨道不仅仅是简单的牛顿力学。三百年前人们就很好地掌握了它。在计算机技术发达的现代怎么会不准确？的确，如果我们想计算100年后地球和火星的相对位置，那么计算机可以很容易地得出相当准确的答案，但如果我们想计算100年后小行星的位置，事情就变得困难得多了.
由于小行星的质量非常小，即使是相对较小的引力干扰也足以改变其运行方向，而混沌理论告诉我们，初始条件的任何微小差异都可能导致结果的巨大差异。因此，要对小行星轨道进行长期预测，不仅要考虑太阳的引力，还要考虑行星等其他天体的引力，这样才能得到更准确的结果。尤其是这些小行星经过地球时，即使位置偏差只有几百米，引力也会有很大的不同，这就使得小行星未来的运行轨迹有很大的差异。
更让天文学家头疼的是，有些问题甚至无法用引力来解决，其中之一就是雅科夫斯基效应。这种效果是这样的：当太阳照射到旋转的小行星上时，太阳会加热小行星的受光面，当受热面转向背光面时，释放的热能会像小型火箭发动机一样推进小行星。这个动作的推力很小，但从长远来看，还是足以改变质量很小的天体的运行轨迹，也让轨道预测更加不确定。
aption>亚尔科夫斯基效应的动画。影片／NASA
OSIRIS-REx 任务揭露贝努的神秘面纱，也让轨道推估更精确
为了更深入了解贝努，NASA 在 2016 年发射 OSIRIS-REx 探测器探查这颗小行星。OSIRIS-REx 主要的任务包括从贝努表面採取样本并送回地球分析、对整颗小行星做完整的调查，以及评估各种影响贝努运行轨道的因子，改善贝努轨道的预测模型，评估将来的撞击风险。
在轨道分析方面，OSIRIS-REx 一方面能在环绕贝努的过程中紧盯贝努的「一举一动」，让天文学家透过精确的观测结果反推贝努的轨道特性。另一方面，要评估亚尔科夫斯基效应对小行星轨道的影响，也需要考量小行星的地形地貌、反照率等等因素，因此 OSIRIS-REx 的各项观测资料，也有助于建立更精确的轨道预测模型。
目前 OSIRIS-REx 的任务还没有结束，但是在取得更準确的轨道预测模型与撞击风险评估上，已经有了初步的成果。根据这次任务提供的观测资料，天文学家将预测贝努未来轨道的时间极限，从原本的西元 2200 年延长至 2300 年。而西元2300年之前，贝努撞上地球的机率大约是 0.057% (1/1750)，最危险的一次接近则会发生在西元 2182 年。
「知己知彼，百战不殆」。面对像贝努这样的危险邻居，唯有尽可能认识它的一切，才越能够掌握其未来的动向，进而在将来思考要如何面对小行星的撞击的风险。另外，目前 OSIRIS-REx 也正在返航地球的旅途上，期待 2023 年 OSIRIS-REx 能顺利的带着贝努的样本回到地球，带给我们更多有关小行星的重要资讯！
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