《独行月球》中没说的都在这儿了

liukang20245天前正能量吃瓜935
视觉我国供图
月球的确有必定概率能协助地球“挡灾”,但假设是许多、高速的天体,除非直接撞到月球上,不然靠月球引力捕获的数量非常有限。
陈征
北京交通大学副教授
影片《独行月球》上映半个多月,评论热度不减反增。在电影中,“月盾方案”失利,小行星π行将消灭地球,被忘记在月球的主人公独孤月,改动了重返地球的方案,单独扛着“世界之锤”炸毁小行星……
该片把喜剧放置于众多世界的舞台,邀请了多位航天范畴的专家担任科学参谋,喜剧之上,“科”味十足。
那么,在实际生活中,什么样的小行星才干消灭地球?“月盾方案”是否可行?陨星碎片被地球引力捕获后,为何构成了星环?
10千米级天体撞地可致“绝世天劫”
多大的小行星才干消灭地球?
北京交通大学副教授陈征对科技日报记者标明,答复这个问题的关键在于怎么界说“消灭地球”。
“假设仅是消灭地球外表的生态圈,或许仅是让人类无法生计的话,很小的小行星就能做到。”陈征标明,依照现在科学家的预算,约6600万年前碰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,那次碰击构成了直径约180千米的陨石坑,碰击引起的热辐射和溅射物引发了全球森林大火,改动了地球的气候环境,才终究导致了全球70%的物种灭绝。
小行星碰击地球是随机事情,科学家只能大致估量小行星碰击地球事情的产生频率。从计算含义的视点,均匀每年大约有一颗直径为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动地球气候,直径1千米的小天体碰击还不会导致大灭绝事情,但直径超越10千米的天体,带来的丢失则是人类社会无法接受的,而这在地球历史上从前呈现过不止一次。”我国科学院大气物理研究所副研究员魏科标明。
值得幸亏的是,在未来几百年内,地球没有面对“绝世天劫”的危险。小行星防护专家、我国科学院国家空间科学中心研究员李明涛告知记者,直径10千米级的小行星碰击地球,一般“亿”年一遇,像恐龙在灭绝之前,就“控制”了地球约1.6亿年,“绝大部分这种等级的小行星,人类现已把握了其精确的运转轨迹。”李明涛说。
可假设“消灭地球”,指的是把整个地球轰碎,那需求的小行星体量就大得多了。陈征标明,现在许多科学家倾向于以为月球是地球前期被一颗火星巨细的行星“忒伊亚”以必定视点碰击后抛飞的物质构成的。火星的直径约为地球的一半。“火星撞地球”都只能把地球“撞伤”,想要完全消灭地球,恐怕至少要大于火星甚至跟地球体量相仿的天体才行。
“从这个层面上说,地球是不需求捍卫的。人类防护小行星是为了捍卫地球上的生命,捍卫人类本身。”李明涛说,46亿年前地球现已构成,历经无数次碰击仍然安稳地运转在太阳系中,未来几十亿年还将一向存在下去。
靠月球挡碎片必定“挡一漏万”
《独行月球》在一开始就抛出了“人类怎么应对近地小行星的要挟”这个难题。影片给出的答案是,全球科学家将施行“月盾方案”。
所谓月盾方案,指的是当小行星向地球飞来,人类在月球上布置“月球之锤”重型核弹,炸毁小行星,然后使用月球进行维护,为地球阻挠小行星爆破后产生的碎片。可是月盾方案并不成功,尽管人类把小行星π炸得破坏,但仍是有较大的碎片碰击了地球。
“以月球为盾并不靠谱,别被月球外表的千疮百孔欺骗了,那不是为地球‘挡枪’的结果。”李明涛说,当咱们望向月亮时,其实能够看得出来月球很小,具体来说,全天空超越4万平方度,月球大约仅为0.3平方度,“靠月球挡碎片,必定挡一漏万。”
“最多也就相似一个成年人拿个羽毛球拍挡在胸口。”魏科介绍,月球与地球的体积比约为1比64,在所有天然卫星中是份额最高的,所以月球招引(分流)小天体的数量要比其他行星体系中的卫星多。可是根据地月方位和体积之比,月球远不能担负起维护地球的核心效果。
陈征也标明,月球的确有必定概率能协助地球“挡灾”,但假设是许多、高速的天体,除非直接撞到月球上,不然靠月球引力捕获的数量非常有限。
在李明涛看来,盼望任何天体协助地球捕获太空中的碰击碎片都不实际。在太阳系中,月球的引力很小,碰击碎片速度极快,两边大约率会“擦肩而过”。比方,为了被月球捕获,人类月球探测器在挨近月球时会自动“踩刹车”,不然就会逃逸到外太空。
所以,月盾方案并不实际,防止小行星碰击要挟仅有的方法便是靠人类自己。
防护小行星碰击的第一步是碰击预警。李明涛说,燃眉之急是完善小行星监测预警体系,扎紧地球防护的“篱笆”,这要求咱们制作更强壮的地上望远镜,并向太空中发射空间望远镜。
假设真有小行星撞向地球,科学家也展开出了防护小行星碰击的“九种兵器”,包含动能碰击、核爆、引力拖车、离子束偏移、激光烧蚀、质量驱动等。
“现在最老练的手法是动能碰击。”李明涛介绍,2021年11月,美国发射“双小行星重定向测验”(DART)航天器,并方案于本年9月26日前后完结动能碰击小行星的实验,这将是人类初次在太空中展开的行星防护实验。
我国也将组成近地小行星防护体系。不久前,国家航天局副局长吴艳华泄漏,争夺在2025年或2026年施行一次小行星碰击防护实验,为人类应对小行星等地外天体对地球家乡的要挟作出我国奉献。
地球星环更多是一种浪漫的表达
小行星从未完全撞毁任何天体吗?实际上,小行星之间“飞掠相杀”并不稀有。李明涛称,科学研究标明,在太阳系构成之初的动乱期,许多天体“你来我往”的碰击事情频频产生,“彼此残杀”的首要为小行星和彗星。
退一万步,假设地球真被撞碎,结局将怎么?“大部分溅射物将在引力效果下从头聚合,构成一颗新的行星。”李明涛着重,碰击后的这颗行星将不再宜居。至于何时从头萌生出生命、从头演化出合适生命生计的环境,还未可知,所需时刻或许长达亿万年之久。
从撞碎后的残渣散布来看,假设散布规模较小,还或许构成相似地月体系的多个天体体系;假设散布规模较大,或许会像火星和木星轨迹之间的小行星带那样飘在太阳系中,在万有引力的效果下逐步被挨近的行星招引走。“这些物质并不会消失,而是跟着太阳系甚至银河系持续演化。”陈征说。
陈征是最终阶段看片的专家之一,他对影片结束提出的主张被采用:陨星碎片被地球引力捕获构成星环,不是相似吸积盘形状,而是更挨近土星环。
他对记者解释道,吸积盘和星环尽管在几许形状上都有盘状的结构,但吸积盘是环绕黑洞或中子星之类旋转的弥散物质,由于黑洞、中子星的巨大引力导致物质之间的磕碰冲突极为剧烈,剧烈到足以引发核聚变因此导致激烈的发光特征。而星环则是环绕行星旋转的物质薄层,它们和行星相同本身并不发光,其亮光首要来自反射太阳(恒星)的光。
那陨星碎片为什么不是被月球捕获?这是由于,月球质量约为地球的1%,引力远远小于地球,陨星的碎片大约率会被地球捕获。并且,地球与月球的间隔不过均匀38万千米,月球在某种含义上也将成为地球星环的一部分,不太或许构成一个安稳环绕月亮旋转的“月环”。
“其实,电影中的星环更多是一种浪漫的表达,实际上星环的构成时刻不会那么短,尺度也会大许多。”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,地球构成的光环半径至少也得几万到几十万千米。
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