▲视觉中国供图。
影片《独行月球》上映半个多月,讨论热度不减反增。在电影中,“月盾计划”失败,小行星π即将毁灭地球,被遗忘在月球的主人公独孤月,改变了重返地球的计划,独自扛着“宇宙之锤”炸毁小行星……该片把喜剧放置于浩瀚宇宙的舞台,邀请了多位航天领域的专家担任科学顾问,喜剧之上,“科”味十足。
那么,在现实生活中,什么样的小行星才能毁灭地球?“月盾计划”是否可行?陨星碎片被地球引力捕获后,为何形成了星环?
10千米级天体撞地可致“绝世天劫”
多大的小行星才能毁灭地球?
北京交通大学副教授陈征对记者表示,回答这个问题的关键在于如何定义“毁灭地球”。
“如果仅是毁灭地球表面的生态圈,或者仅是让人类无法生存的话,很小的小行星就能做到。”陈征表示,按照目前科学家的估算,约6600万年前撞击地球导致恐龙灭绝的小行星,直径不过10千米左右。事实上,那次撞击形成了直径约180千米的陨石坑,撞击引起的热辐射和溅射物引发了全球森林大火,改变了地球的气候环境,才最终导致了全球70%的物种灭绝。
小行星撞击地球是随机事件,科学家只能大致估计小行星撞击地球事件的发生频率。从统计意义的角度,平均每年大概有一颗直径为5米级的小天体进入地球大气层,每10年有一颗直径10米级的小天体进入地球大气层,每100年有一颗直径20米级的小天体进入地球大气层,每1000年有一颗直径50米级的小天体进入地球大气层,每几十万年有一颗直径1千米级的小天体进入地球大气层。
“几米到数百米级的小天体不会改变地球气候,直径1千米的小天体撞击还不会导致大灭绝事件,但直径超过10千米的天体,带来的损失则是人类社会无法承受的,而这在地球历史上曾经出现过不止一次。”中国科学院大气物理研究所副研究员魏科表示。
可如果“毁灭地球”,指的是把整个地球轰碎,那需要的小行星体量就大得多了。
靠月球挡碎片必然“挡一漏万”
《独行月球》在一开始就抛出了“人类如何应对近地小行星的威胁”这个难题。影片给出的答案是,全球科学家将实施“月盾计划”。
所谓月盾计划,指的是当小行星向地球飞来,人类在月球上部署“月球之锤”重型核弹,摧毁小行星,然后利用月球进行掩护,为地球阻挡小行星爆炸后产生的碎片。然而月盾计划并不成功,虽然人类把小行星π炸得粉碎,但还是有较大的碎片撞击了地球。
“以月球为盾并不靠谱,别被月球表面的千疮百孔欺骗了,那不是为地球‘挡枪’的后果。”小行星防御专家、中国科学院国家空间科学中心研究员李明涛说,当我们望向月亮时,其实可以看得出来月球很小,具体来说,全天空超过4万平方度,月球大概仅为0.3平方度,“靠月球挡碎片,必然挡一漏万。”
陈征也表示,月球的确有一定概率能帮助地球“挡灾”,但如果是大量、高速的天体,除非直接撞到月球上,否则靠月球引力捕获的数量十分有限。
所以,月盾计划并不现实,避免小行星撞击威胁唯一的办法就是靠人类自己。目前,科学家发展出了防御小行星撞击的“九种武器”,包括动能撞击、核爆、引力拖车、离子束偏移、激光烧蚀、质量驱动等。
地球星环更多是一种浪漫的表达
小行星从未彻底撞毁任何天体吗?实际上,小行星之间“飞掠相杀”并不罕见。李明涛称,科学研究表明,在太阳系形成之初的动荡期,大量天体“你来我往”的撞击事件频繁发生,“相互残杀”的主要为小行星和彗星。
退一万步,假如地球真被撞碎,结局将如何?“大部分溅射物将在引力作用下重新聚合,形成一颗新的行星。”李明涛强调,撞击后的这颗行星将不再宜居。至于何时重新萌发出生命、重新演化出适合生命生存的环境,还未可知,所需时间也许长达亿万年之久。
“其实,电影中的星环更多是一种浪漫的表达,实际上星环的形成时间不会那么短,尺寸也会大很多。”陈征说,太阳系的行星中木星、土星、天王星、海王星都有环状结构,其半径从几万千米到上百万千米不等。参照这些行星,地球形成的光环半径至少也得几万到几十万千米。
(摘编自《科技日报》)