那些万圣节火流星可能比你想象的更危险

源于恩克彗星的金牛座流星雨令天文观测者赏心悦目,但也可能潜藏着隐患。由马克·博斯劳(Mark Boslough)领导的研究考察了潜在的金牛座流星群,这些流星群可能会增加2032年和2036年的撞击风险。科学家利用行星防御建模和望远镜数据评估这些威胁,同时致力于抵制虚假信息并推动防备工作。

当微小的尘埃、卵石或岩石进入地球大气层燃烧时,流星便呈现出发光的光迹。金牛座流星源自恩克彗星留下的残骸,这颗彗星环绕太阳运行,沿途散落出一股物质流。地球每年两次穿过这片残骸场——一次是在万圣节前后,此时金牛座流星点亮夜空;另一次是在六月,此时贝塔金牛座流星发生于白昼。除非产生异常明亮的火流星,否则那些六月流星很少能被看见。

风险之问:如果更大的金牛座流星体近距离飞掠会怎样?

科学家们对金牛座流星群的研究由来已久,但由研究教授马克·博斯洛领导的一项最新研究更深入地探讨了其潜在危害。这篇论文发表在《宇航学报》上,是南非开普敦行星防御会议论文集的一部分,题为《金牛座流星群中近地天体在2032年和2036年的风险增强:撞击风险是否存在显著的相干分量?》。该研究考察了金牛座流星群是否会增加未来几十年近地天体(NEO)撞击的可能性。

“行星防御是一项多学科且国际协调的努力,旨在保护地球及其居民免受近地天体(NEO)的撞击,”博斯洛说。“这需要通过巡天观测来发现并追踪近地天体,通过观测行动来测定那些具有潜在危险的天体特性,通过建模工作来理解和预测撞击效应及相关后果,并通过撞击规避和/或民防措施来进行风险缓解。”

近地天体包括小行星、彗星以及轨道使其接近地球绕日轨道的碎片。虽然像金牛座流星雨中那样的小颗粒时刻都在进入大气层,但能够引发2013年车里雅宾斯克爆炸或1908年通古斯大爆炸等事件的较大天体则罕见得多。

研究金牛座流星群与空爆危害

博斯洛的研究结合了金牛座流星观测行动的新数据。结果表明,能够产生大气爆炸(即空爆)的小型近地天体可能构成比预期更高的风险。该研究还考察了“金牛座共振群”(TRS)潜在存在的可能性,这是一个受木星引力影响的碎片天体集群。

 

“共振群是理论上的存在,但有一些证据表明确实存在一个稀疏的小天体群,因为在理论预测的时间点,人们观测到了明亮的火流星以及月球撞击产生的地震信号,”博斯洛解释道。

金牛座流星群中的天体每绕太阳公转七周,木星便公转两周。这种模式被称为共振,意味着该流星群会以固定的间隔与木星处于特定相对位置。这颗行星强大的引力可以将碎片聚集在一起,形成密集的群体——就像淘金盘里旋转的金粒汇聚在一起一样。

未来的近距离飞掠:2032年与2036年

如果金牛座流星群确实存在,预计它将在2032年和2036年近距离飞掠地球,这可能会增加那些年份的撞击风险。

“我们的研究结果表明,我们拥有检验金牛座共振群的技术,可以在2032年和2036年利用现有望远镜进行定向巡天观测,届时这个假设的流星群将非常近距离地飞掠地球,”博斯洛说。

这些天体如果存在,在飞掠地球后远离时,望远镜很可能能够观测到它们。在此期间,较大天体的聚集区——其尺寸与车里雅宾斯克或通古斯撞击体相似——可能会被观测到。

 

在桑迪亚国家实验室(SNL)工作期间,博斯洛对车里雅宾斯克爆炸进行了建模,估计该天体直径约为60英尺,爆炸当量约为50万吨TNT。通古斯大爆炸的威力可能是前者的10倍,释放的能量估计为300万至500万吨当量。

“如果我们能发现这些天体并留有足够的预警时间,就可以采取措施降低或消除风险。如果新的红外望远镜(近地天体巡天者,NEO Surveyor)投入使用,我们可能会拥有更长的预警时间,”他说。

该研究由NASA在新墨西哥大学资助,并由洛斯阿拉莫斯国家实验室的国家核安全管理局(NNSA)资助,作为其行星防御工作的一部分。

防范准备与公众意识

博斯洛鼓励公众了解各类自然灾害——包括气象、火灾、地震和火山——并保持客观理性的态度。

“小行星撞击代表着一种虽小但不容忽视的风险,新墨西哥州的国家实验室拥有一些最顶尖的人才正在致力于解决这一问题,”他说。

车里雅宾斯克事件的一个教训是,大多数伤害是由于人们跑到窗前观看明亮闪光时被破碎的玻璃所伤。博斯洛指出,如果新墨西哥上空发生类似的空爆,很可能也会出现同样的情况。专家建议远离窗户,不要直视爆炸。

下一次金牛座流星群飞掠预期

2032年,这个假设的流星群将从地球的夜面方向飞来,这使得任何潜在天体更容易被观测到。博斯洛表示,如果存在显著的聚集区,发生空爆或撞击的概率可能会高于正常水平,尽管总体概率仍然极低。

白昼火流星也会出现,但它们必须极其明亮才能在阳光下被看见。“平均概率极低,因此即使风险有所增加,概率依然很低。2036年流星群将从太阳的方向飞来,因此除非火流星极其明亮,否则我们在蓝天下是看不到它们的,”博斯洛说。

抵制关于撞击的错误信息

位于索科罗附近的马格达莱纳岭天文台参与了行星防御观测,桑迪亚和洛斯阿拉莫斯实验室也都有活跃的相关项目。博斯洛告诫公众要对错误信息保持警惕。

“关于这一主题,大量错误信息和迷信说法在社交媒体、网络来源和耸人听闻的电视节目中传播。这些媒体让公众对近地天体、撞击、空爆以及我们如何降低风险产生了错误印象,”他说。

他还致力于纠正科学记录中的虚假声明。他发表的研究成果促使一家期刊撤回了一篇论文,该论文错误地暗示约旦的一座古城是被通古斯规模的空爆摧毁的。他还合著了一篇详尽的驳论,反驳了金牛座流星群导致12900年前全球气候灾难的理论。

何时以及如何观测金牛座流星雨

对于希望在今年观测金牛座流星雨的人们,博斯洛建议在万圣节当晚凌晨2点以后仰望天空,此时月亮位于地平线以下。在11月5日下一次满月后的几天里,金牛座流星雨应该会在月出前的傍晚天空中再次可见。