被隕石砸中的概率

孫正凡

2月15日，俄羅斯中部、烏拉爾山脈東側(cè)的車?yán)镅刨e斯克州當(dāng)?shù)貢r間9時20分，一顆直徑15米左右的小行星在從太陽方向穿越地球軌道的時候一不留神和地球撞了個滿懷，在距離地面24公里的高空爆炸解體。俄羅斯科學(xué)院估計這顆隕石重10噸，晚些時候美國宇航局通過額外收集5個分布在世界多地的次聲站監(jiān)測到的爆炸數(shù)據(jù)認(rèn)為，它可能直徑達(dá)到17米，重1萬噸，其釋放出的能量相當(dāng)于30顆廣島原子彈。這一數(shù)據(jù)讓這顆隕石成為100年來落地的最大隕石。

根據(jù)車?yán)镅刨e斯克州政府發(fā)布的消息，目前可以確認(rèn)的是其中一塊墜落在距離切巴爾庫爾市區(qū)1公里的湖泊里，湖上冰面出現(xiàn)一個洞，直徑達(dá)到6米。有關(guān)部門目前還在尋找其他可能墜落的碎塊，附近居民也紛紛前往撿拾隕石碎塊，其中有些賣家已經(jīng)在網(wǎng)上出售，引起了一輪隕石交易的熱潮。

為何沒預(yù)測到

說來也巧，就在當(dāng)天凌晨，直徑45米、重約13噸的小行星2012 DA14近距離飛越地球，最近距離約27680公里，已經(jīng)低于地球軌道同步衛(wèi)星的高度，小于月球距離的1/10。這顆小行星是2012年2月一位牙科醫(yī)生兼天文愛好者在天文臺公布的觀測圖像中發(fā)現(xiàn)的，經(jīng)過天文學(xué)家們的進一步觀測確認(rèn)，它不會撞上地球。

為什么天文學(xué)家沒能像預(yù)測2012 DA14那樣預(yù)測這顆“新年”隕石的降落呢？像這樣危險的事件發(fā)生頻率有多高？

在太陽系內(nèi)，有很多小至沙塵，大至巨礫的碎片，被稱為流星體（meteoroid）。流星體要到達(dá)地球，成為隕石，需要經(jīng)歷一系列考驗。在進入地球大氣層時，它們會與大氣有一場艱難的搏斗，在大氣中發(fā)出光亮摩擦殆盡的，就成了流星（meteor）。而那些落到地球表面的幸存者，才被稱之為隕石。

從來源上說，隕石可能來自彗星、小行星，或者其他行星被撞擊出來的碎塊。科學(xué)家們將直徑140米以上、到地球最小距離小于750萬公里的天體稱為“潛在威脅天體”（potentially hazardous object， PHO）。這些天體如果撞擊地球，將可能對較大的區(qū)域造成毀滅性的影響。目前已知的潛在威脅天體有近1500顆之多，不過它們起碼短期內(nèi)都不會對地球造成直接威脅。最近的一個好消息是，2036年毀神星（Apophis）撞擊地球的全部可能性已經(jīng)被排除。

這顆直徑250米的小行星對地球具有潛在威脅：它的軌道與地球軌道交叉，大約每7年就會運行到地球附近一次。這場天地沖撞將產(chǎn)生一場巨大的爆炸，能量相當(dāng)于10億噸TNT炸藥同時爆炸，這要比地球上曾經(jīng)引爆過的最大級別核武器還要超出20倍。

對于隕石的威脅，目前唯一的應(yīng)對手段是尋找并發(fā)現(xiàn)它們。由全世界天文學(xué)家發(fā)起的多個近地天體搜尋項目從上世紀(jì)90年代就開始運行，發(fā)現(xiàn)了目前已知的絕大多數(shù)潛在威脅天體，但它仍然不能保證發(fā)現(xiàn)非常小的小行星（比如造成車?yán)镅刨e斯克事件的母體小行星）。2008年底發(fā)現(xiàn)的2008 TC3是歷史上第一顆提前發(fā)現(xiàn)的直接撞擊地球的小行星，其直徑只有4米左右，這樣大小的小行星撞擊地球的事件估計每1年多一點就能發(fā)生一次。

這次俄羅斯隕石墜落，飛來的方向正好位于太陽方向，是地面觀測的死角。另一方面，小行星的直徑只有15米，仍然是太小了，它需要非常靠近我們才能顯得足夠亮，因此留給天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)它的時間非常短（根據(jù)經(jīng)驗，以現(xiàn)在的觀測能力，這個“時間窗口”的長度大概是幾天到一個星期左右），目前的近地天體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)只能做到大約一到兩個月覆蓋全天一次，顯然并不足夠。如前文提到的，類似2008 TC3的撞擊事件幾乎每年都在發(fā)生，但完善的巡天網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建立了十多年，卻只發(fā)現(xiàn)一例，也可以說明目前觀測能力的局限性。

有消息說這是美國人試驗新式武器，如果不是因為俄羅斯空軍進行了攔截，這次事件后果會更嚴(yán)重……

如果你看過流星的話，會發(fā)現(xiàn)這次事件的火流星和一般流星的視速度看起來差不多，從視頻中反映的沖擊波延遲現(xiàn)象來看，其出現(xiàn)高度也不低（簡單地估算可以推導(dǎo)出其爆炸高度大概在幾十公里這個量級）。流星體的速度在每秒二三十公里左右，即使打個對折，也有每秒10公里，這個速度已經(jīng)接近掙脫地球-月球的引力系統(tǒng)了。除了行星際探測器之外，有什么人造物體需要跑那么快？或者說有哪個國家能精確攔截如此高速的物體？

為什么你不說是外星人飛碟墜毀什么的？

先不提專門研究流星、隕星的科學(xué)家對這樣的現(xiàn)象如何見怪不怪，只要想想，一個能將飛行器加速到每秒18公里的星外文明居然不掌握基本的著陸技術(shù)，那也太菜了點呀！

隕石收藏?zé)?/b>

大多數(shù)流星體都在穿越大氣層時瓦解，但是，研究者根據(jù)觀測結(jié)果估計，每年在地球上，大于0.1千克的隕石撞擊事件有1.9萬起，而大于1千克的隕石撞擊事件也有4100起之多。只不過很多隕石或因光芒黯淡，或因降落在人跡罕至的地方，未被人發(fā)現(xiàn)。

19世紀(jì)之后，隨著天文學(xué)知識的普及，人們開始有意識地尋找和收集隕石。至今在世界各地發(fā)現(xiàn)的隕石已經(jīng)超過3萬塊以上，其中有2.3萬塊是來自隕石容易富集的南極地區(qū)，中國發(fā)現(xiàn)的就有4400多塊。在世界各地搜尋隕石，也成為天文愛好者，特別是“隕石獵人”熱衷的活動。

由于全世界的收藏家趨之若鶩，隕石還可能給你帶來大筆財富。隕石中的稀世珍寶，月亮隕石和火星隕石的價格甚至可以攀升至每克數(shù)千美元，遠(yuǎn)高于黃金和鉆石。而一些被隕石砸中的物品，也可能賣出不菲的價格。所以，下次再看流星雨的時候，把許愿換成“讓隕石落在我身邊”（不是頭上）也是一個不錯的主意。

別擔(dān)心隕星會傷人。著名天文學(xué)家Alan Harris通過計算認(rèn)為，一個人一生中被隕石擊中的概率約為70萬分之一，甚至略低于一個人一生中遇到一次空難的概率。他開會做報告時最愛講的一個段子就是“我冒著更大的危險來宣傳小行星撞地球的危險”。