2月15日，一颗小天体“偷袭”俄罗斯得手。六座城市如同遭遇空袭：墙垣倾倒，门窗破碎，伤者逾千人。这颗小天体不仅带来了惨重的损失，也再次带来了一个并不算新的问题：在小天体撞击的威胁面前，人类可以做些什么？此次俄罗斯陨石事件，必将使人们更加深入地思考这个问题。
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当地时间2017年2月15日9时20分26秒，一颗事先未曾侦测到的巨大流星体拖曳着细长的白烟，在俄罗斯乌拉尔地区上空迸射出比太阳还耀眼的光芒，在25千米至30千米的高空轰然炸裂。
强劲的冲击波在两三分钟后袭击了车里雅宾斯克、斯弗罗夫斯克、秋明、奥伦堡等六座城市。一时间，工厂的围墙倾倒，建筑物的玻璃碎裂飞溅，甚至结实的房门都被冲击波撞飞；汽车的防盗警铃此起彼伏。当地官员估计，在此次事件中有超过20万平方米的玻璃破碎，各类经济损失不下10亿卢布。
这一事件虽然在媒体报道中被广泛称为“俄罗斯陨石事件”，但实际上，造成主要破坏结果的并非陨石本身。石质或金属质的流星体冲入地球大气，如果没有在大气中焚烧殆尽，有残余星体降落地面，则称为陨石。但此次车里雅宾斯克市等受损严重的地区并非陨石的撞击点，人们甚至并未在这些地区发现陨石碎片。事件中人员的伤害和建筑物的损坏，俄语论文题目，实际上主要源于流星体在高空爆炸产生的强大冲击波。
据俄罗斯当地媒体报道，截至2月18日，车里雅宾斯克州有包括300多名儿童在内的近1500人在事件中受伤，至少两人伤势严重。这是有记载以来首次可靠的小天体撞击造成大规模人员伤害的事件。
据一些史料记载，在1490年（明弘治三年）中国陕西庆阳地区的大规模陨石雨中，有万余人丧生。但中科院院士欧阳自远曾指出，这一记载尚缺乏现代地质调查资料支持，而且另有史料指其时间为1460年。
此次在俄罗斯，巨大的流星划破天际和冲击波抵达地面、造成破坏的惊人景象被许多摄像机记录下来。这些视频向全世界直观地展现了一颗并不算很大的小天体所具有的惊人威力，一时间举世哗然。人们纷纷询问：这颗小天体有多大？它何以造成如此巨大的破坏？小天体撞击事件的频率有多高？人类现有的科技可以预警和抵御此类小天体袭击吗？这一事件将产生怎样的作用？……
好消息，坏消息
2017年2月15日，关于天文学家而言，这一天本应当属于另一颗小行星，2017 DA14。去年2月它被发现后，很快就被预报将于世界时2017年2月15日19时25分从地球表面上空27000千米掠过。这一高度甚至低于地球同步轨道卫星。当全世界的天文学家摩拳擦掌准备对其展开观测时，却突然传来了俄罗斯陨石事件的消息。
一方面，自上世纪末以来，随着多个近地天体巡天项目投入使用，人类关于小天体的监测水平有了长足的进步，但另一方面，人类的监测能力仍然远远不足以防范所有的威胁。
实际上，在2017年初还传来了另一条好消息。经过2017年底至2017年1月初的密集观测，美国科学家宣布，彻底排除了99942号小行星“阿波菲斯”于2036年撞击地球的可能。此前，科学家们排除了它在2029年撞击地球的可能，但2029年的近距离飞越可能使它受地球引力作用而改变轨道，将“枪口”对准2036年的地球。1月的观测已经排除了2036年撞击的可能性。
小天体，大威力
俄罗斯陨石事件发生后，各国媒体和科学家纷纷开始估计这颗小天体的大小和爆炸威力。国外媒体最初估计它的质量只有10吨左右；关于爆炸的威力，美国宇航局（NASA）最初的估计也仅有3万吨左右。但是NASA很快就将其估计质量上调为7000吨～10000吨，爆炸当量上调为近50万吨。
由于这颗小天体在进入地球大气层之前并未被侦测到，目前也未发现较大的陨石残骸，只找到了一些零散的小碎片，所以对它的大小和爆炸威力，目前只能依靠估计。那么，目前的估计数据又是如何得来的呢？科学家有什么办法可以估计小天体爆炸的威力和它的大小呢？
中国科学院紫金山天文台的王思潮探讨员告诉笔者，随着各方面数据的不断搜集，关于这颗小天体的大小和爆炸威力的估计，将有一个变化的过程。目前有两种途径可以对这次袭击俄罗斯的流星体的大小进行估计：次声波的探测数据和撞击坑的大小。
为了监视核试验，各国建造了许多次声波探测阵列。次声波的频率很低，可以在大气中传播很远的距离。NASA的科学家利用遍布全球的5个次声波探测阵列，记录下了这颗流星体从进入地球大气直至爆炸的过程中所发出的次声波。在这个过程中，它共飞行了32.5秒。最先探测到它的次声波阵列位于阿拉斯加，距离车里雅宾斯克约6500千米。王思潮说，根据记录的次声波强度和距离远近，就能够估计出它的爆炸威力。
由于小天体的爆炸威力来源于它进入地球大气之后所具有的动能，它的速度可以根据视频资料较可靠地估计出，而动能等于质量乘以速度的平方，这样就可以大略估计出陨石的质量和大小。
王思潮说，在1976年3月8日的吉林陨石雨中，1770千克的一号陨石在冻土层上留下了一个直径约2米的撞击坑。目前俄罗斯方面已经发现了三处撞击点，并找到了少量很小的陨石碎片。最大的撞击点是切巴尔库利湖的冰面上一个直径约8米的撞击坑。冻土层与冰冻湖面的硬度相似，由此可以估计撞击切巴尔库利湖的陨石远远大于吉林一号陨石。按照爆裂后最大碎片与小天体原来大小的一般比例，也可以估计这颗小天体的大小。
截至目前，NASA对这颗小天体的大小估计是直径15米～17米，质量约7000吨～10000吨，进入大气层的速度约18千米/秒，爆炸威力相当于30颗广岛原子弹。它按照目前的标准，距离目前定义的“危险小行星”的下限（直径100米）还有很大的差距，但其威力依然不容忽视。
其实不罕见
在没有或者很少光污染的地区，流星是人们熟悉的天象。早在公元前19世纪，中国就留下了世界上最早的陨石雨记录，例如“帝癸十年（前1809年，夏代），五星错行，夜中星陨如雨”。 实际上，每天都有几十亿颗微小的流星体进入地球大气，其中绝大多数都会在大气中焚烧殆尽。其中少部分会产生流星尾迹，无线电爱好者对此并不陌生，他们甚至会利用流星尾迹作为反射器进行短波通讯，通讯距离最远可达2000多千米。早在1929年日本著名物理学家长岗半太郎就过对于流星尾迹通讯的论文。
小天体直径越大，撞击地球的频率就越低。据英国帝国理工学院和美国普渡大学的科学家最近略论，直径4米的石质小天体，大约每1.3年撞击地球一次；直径7米的，约4.6年一次；直径10米的，约10.4年一次；直径15米的，约27年一次；直径20米的，约60年一次；直径50米的，约764年一次；直径100米的，约5200年一次，直径200米的，约36000年一次；直径400米的，约100000年一次；直径1000米的，约440000年一次。
在20世纪，人类很可能就经历过破坏件的小天体撞击事件。1908年6月30日，在俄罗斯远东的通古斯地区，发生了一场2000万吨当量的爆炸事件，夷平了2000多平方千米的森林。目前科学界普遍认为这是小行星或彗星在高空爆炸所造成的。人类在上个世纪，还曾经与破坏性的天体撞击事件擦身而过。1972年8月10日，一颗巨大的流星体拖着白色尾烟，在光天化日之下，从人口密集的北美洲西海岸上空以57千米的高度穿过大气层，庆幸地与地球“失之交臂”而去。
并非杞人忧天
在上世纪90年代以前，欧美的公众关于天体撞击的威胁并没有足够的关注，普遍认为这是“杞人忧天”。1994年，彗木相撞事件将天体撞击的巨大破坏力展现在另一颗距离我们并不太遥远的星球上，全世界的电视观众都看到了空间望远镜和“伽利略”探测器拍摄的木星被撞击的图像，并为此深受震撼。
与此同时，小行星撞击导致恐龙灭绝和通古斯大爆炸是天体撞击事件的假说频繁见诸于报章书籍之上，在公众中产生了越来越大的作用。而冷战结束后，美国公布了导弹预警卫星搜集到的小天体撞击数据。这些卫星关于火箭发射和导弹飞行时的红外线异常敏感，也可以侦测到小天体在大气中飞行和爆炸时发出的热量。通过这些卫星数据，人们才惊讶地得知，原来小天体撞击地球大气并剧烈爆炸并不罕见。仅在1975年到1992年的17年间，美国的“国防支援计划”（DSP）导弹预警卫星就观测到了136次流星体在地球大气中爆炸的事件，大部分当量在500吨到1.5万吨之间，平均每年8次。
这一切使得人们猛然惊觉，原来小天体撞击的威胁是真实存在的，“杞人忧天”并不是一个简单的笑话。只是大部分撞击和爆炸都发生在人迹罕至的海洋和荒原上，未曾制造出大规模的伤亡事件而已。人类的好运能持续多久呢？这次俄罗斯陨石事件可谓是响起了警钟！
而在核武器的达摩克利斯之剑仍然高悬在人类头顶的当今时代，小天体爆炸事件或许还会产生意想不到的连锁反应。2002年6月6日，一颗小天体在利比亚和克里特岛之间的东地中海上空爆炸，释放出了相当于26万吨TNT的能量。一位美国空军将军不无忧虑地指出，当时正是印巴核对抗时期，如果这次事件发生在南亚，很可能触发一场核大战。
在此次俄罗斯陨石事件中，当地居民在接收媒体采访时，也纷纷表示自己以为发生了核战争，而且空气中还有类似火药的味道（在中国古代的陨石记录中，也有类似的气味描述）。日本政府在俄罗斯陨石事件后表示，本国核电站的安全防护除了不曾提防海啸，也未考虑过陨石撞击。这迫使我们深思，如果小天体爆炸事件发生在一个敏感的时间和地点，会不会引发超出其本身的更大灾难呢？
严峻的考验
在俄罗斯陨石事件发生后，俄国媒体曾报道，俄语论文范文，俄罗斯军方曾经在数天前收到过对于这颗流星体的预警，并有传闻说，俄军曾发射导弹拦截流星体。但是俄罗斯官方很快对此予以否认。
这种传闻的可信度其实并不高。如果事先真的有人侦测到了这颗流星体，那么它应当拥有一颗小行星的临时编号。2017年10月7日，一颗直径仅2米～5米的小行星撞击了苏丹上空的大气层。撞击前一天，美国卡特琳娜巡天项目的科学家才发现了它并发出预警。发现后数小时，它就获得了2017 TC3的小行星临时编号。但是此次袭击俄罗斯的流星体迄今也未获得小行星临时编号。
这颗流星体的个头并不算大，仅有15米至17米大，而且通过视频可以看出，它来自于太阳的方向。目前大多数搜寻小天体的巡天望远镜都只能在夜间工作，无法监视朝向太阳的方向，无法从耀眼的阳光中辨识出一颗这么小的天体。
而拦截这样一颗小天体，虽不能说绝不可能，但其难度相当高。首先，它进入大气层后的可见飞行时间仅有30秒左右，而且事先未曾侦测到。要在这样短的时间内组织拦截，现有科技水平几乎无法办到。其次，它的飞行速度很快，冲入地球大气时的速度约为每秒18千米，从视频上估计，在大气中爆炸时的速度也在每秒10千米以上。而美国的反导系统拦截过的导弹和卫星，飞行速度一般都在第一宇宙速度（7.9千米/秒）以下。人类迄今没有拦截如此高速的飞行体的经验。
再说，即便能够拦截成功，其效果如何，也很难预料。即便小天体在高空被提前击碎，也很可能产生大量的碎石落到地面，造成更大范围的破坏。其次，如果在低空击碎陨石，那么它仍可能在爆炸中产生强烈的冲击波，而此次俄罗斯陨石事件中的主要破坏因素就是爆炸冲击波。
实际上，科学家关于拦截小天体的主流意见并非是将其击毁，而是通过各种手段使其偏转方向，避免撞击地球。然而这一解决方案必须以提前发现为前提。
如果这颗陨石被提前侦测出将会撞击莫斯科地区，俄罗斯军方应当不会束手待毙，很可能动用世界上唯一现役的“橡皮套鞋”反导系统，上演一场现实版的“星球大战”。据传闻，该系统的数十枚反导导弹载有万吨级当量的战术核弹，在高空连续引爆，有可能对这颗小天体产生较好的拦截效果。有传闻该系统已经换用无污染的非核战斗部。但是此次陨石事件的预警时间如此之短，“橡皮套鞋”恐怕也会猝不及防。
俄罗斯陨石事件后的一个星期中，欧美等国关于天体撞击的威胁有了前所未有的重视，纷纷宣布将进一步支持近地小天体搜索，例如俄罗斯宣布将发射新的空间望远镜，用于搜索小行星。俄罗斯官员还呼吁美国放弃导弹防御计划，转而与俄罗斯合作建立小行星防御体系。
俄罗斯陨石事件不仅是通古斯大爆炸后作用最大的陨石事件，也是第一次有可靠记载的小天体大规模伤人事件。它必将成为人类思考和应对小天体撞击威胁的一个新起点，以及相关全球性国际合作的开端。
责任编辑/孙媛媛 | 
