【地理视野】火星和木星之间为什么存在小行星带?小行星带真的会威胁地球上的生命吗?不要被夸大的恐惧所支配!

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中学时期学过地理的同学们都会听说过“小行星带”,老师们为了方便我们记忆,形象地说火星怕把木星烧着了,所以需要一些东西阻隔,这便是小行星带(www.jydj.com.cn)。这样一来,我们便很快的记住了小行星带分布在火星和木星之间!其实严格的说,并不是太阳系中所有的小行星都处于火星和木星之前,只是人类可以观察到的小行星有98%以上都处于火星和木星之间的轨道上!

小行星带的存在是太阳系初期演化所遗留下的证据,太阳系中的绝大部分小行星是原始太阳星云的星子,这些星云在太阳形成初期就存在了,星云中的星子会相互碰撞,合并成大行星,或者又碰撞成碎片和残骸抛洒出去。在早期太阳周围到处都充斥着星子,但是这些星子现在却大部分停留在了火星和木星之间,这是因为木星巨大的质量产生了引力扰动,这些星子不仅受到太阳的引力,同时也受到木星的引力,最后导致在木星附近的星子没有合并成为大行星!

或许我们要感谢木星,要不是木星用引力牵制了这些小行星,那么它们肯定有一部分会撞向地球,如果地球的生命环境因此而改变,那么现在也没有我们人类,你也不会拿手机看这条新闻!

引起人们恐慌的是,目前这些小行星大体是安分的,但依旧有脱离轨道撞击地球的可能。地球上至少百分之99.8%的流星都来自于小行星带!在小行星带中,直径大约20公里的小行星平均1000万年会发生一次碰撞,1000万年对于人类来说很漫长,但放眼宇宙世界,这可是很频繁的碰撞!

这些小行星威胁人类的生存是绝对的,关键在于预防。现在越来越多的证据表明,6500万年前,恐龙的灭绝便是来源于小行星带的一颗大约直径为10公里的行星撞击而导致的!

对于火星与木星之间的小行星带,大家的印象肯定非常深刻!不仅是因为形容小行星带的各种图片,也因为很多科幻片中对于闯入小行星带的飞船的特效,更是让人记忆深刻!

而《太空旅客》中的小行星撞击特效更制作得令人倍感科幻!

也许以上两个感觉已经占据了大家对小行星带的全部概念.....认为小行星带就是这样一种存在!那么问题来了:

第一、小行星带真的是这么密集吗?简直密集恐惧症啊....

第二、如此一个小行星带是如何形成的?

第三、小行星带未来能形成一个大的行星吗?

第四、为什么别的行星之间没有?

也许这代表大部分朋友的想法,那么我们就来简单说明下:

首先小行星带其实是一个宽度达到了4亿千米的环状区域,可能无法来理解这个广袤,简单的说地月系之间的平均距离38.4万千米大概只占0.96‰,这个区域大约有超过50万颗小型天体,差不多相当于数个地月系之间的距离才能遇到一颗天体!因此科幻片中的小行星带都是为了观赏效果而制作的!

那么它是如何形成的呢?天文学家彼得根据提丢斯的发现在计算太阳系里的行星分布时,按理认为小行星带有一个大型天体,但事实上并不存在,除了谷神星勉强比较大之外,其他统统都是小行星!因此就怀疑原先存在一个大型天体,但来遭受了撞击碎裂成了各个小型天体!但事实上即使将小行星带的所有天体都聚合成一个天体其直径也不会超过1500千米,而相比之下被开除出行星序列的冥王星直径都接近2400KM!

因此天文学家怀疑这个区域从来都没有形成过整一个天体,因为其受到了附近木星这个巨无霸的引力扰动,并且在年复一年的反复干扰下将这些原本聚合成单个天体的小行星均匀的分布到了整个小行星带的太阳系盘面上!

因此在木星的阴影之下,未来小行星带也不可能形成一个大型天体,也许这样的模式将永远延续下去,直到未来太阳成为白矮星而打破这个平衡!

在木星和太阳引力的影响下,小行星带内的天体无法聚集起来,它们之间相互撞击,天体也越来越小,分布越来越均匀,形成了如今的小行星带。

这就是小行星带形成的解释之一,在很多图片中,我们看到小行星带的天体分布非常密集,其实这是不对的,小行星带内非常空旷,目前已经有几十个探测器随机穿越小行星带,没有任何一个受到小行星的撞击。谭老师地理工作室综合整理

科学家推测,在小行星带内存在几十万个天体,它们直径从几百公里到几微米不等,总质量加起来和月球质量差不多。

而小行星带为什么会在木星和火星之间则存在相当的偶然性,因为这个区域存在几个大型的天体,并且在木星引力作用下的碰撞会导致小行星带在未来数量会更大(当然总质量不会再改变),而且小行星带的天体碰撞还是有观测到的案例的:

P2010 A2

这是P2010 A2,原本以为是一颗突然出现的彗星,但经过分析之后,在小行星带两颗碰撞的天体形成的尘埃带而已!当然这仅仅是我们观测到的,而在太阳系的历史上这种撞击又有多少呢

我们人类不仅缅怀过去,思考现在,还在遥想未来,我们也曾想过人类会走多远,会以哪种方式终结,我们担心过太阳有一天会老去,我们也担心过超级火山会爆发,担心大地震,但是我们更是担心的是小行星对我们的威胁,因为我们知道恐龙大兄弟就是怎么没的,那可是统治了地球一亿多年的霸主。

如果一颗足够大的小行星以每秒数十至数百公里的速度撞击地球,这可能会重演6500万年大灭绝。

所以科学家一直再研究小行星对地球的影响,而我们这些吃瓜群众,有时也会看到有文章报道哪颗小行星又对地球产生威胁了!哪颗又来了!我们就等啊等,要么没等来,要么来了不见踪影,但是这也在一些小朋友心里就产生些许的小担心!今天我们就来聊下小行星的真相,那些被人们夸大的恐惧!

人类历史上的小行星事件,对人类产生的真正影响微乎其微

恐龙的例子是一个特别极端的例子,在我们心里产生了恐惧小行星的烙印!但是人类有居安思危的思想也是不错的,防患于未然嘛!即使不发生像物种灭绝这样的大灾难,但在历史上比较大的小行星撞击地球其实并不罕见,如果这类撞击的发生地点“不合适”,也会造成灾难性的后果。

例如:巴林格陨石坑,也被称为流星陨坑。是大约5万年前由一颗直径为46米、重达几十万吨的镍铁陨星撞击形成的,这种小行星有一个拉风的外号“城市杀手”,它在地球上留下了一个直径1200米的撞击坑。如果类似的小行星撞击不幸发生在像纽约或东京这样人口密集的地区,数百万人可能会因此丧生,但这只是假设啊,我们有没有发现陨石坑都是在人烟稀少的地方发现的,很少有伤人的报道。

上面说的那个发生在5万年前,离我们稍微有点远,离我们最近的也是我们最熟悉的一次神秘事件是通古斯大爆炸,目前最靠谱的说法就是小行星撞击并发生了爆炸,其他的说法例如:反物质撞击这个有点扯!但不论怎样都说明了一件事,我们的宇宙具有很强的毁灭性。

1908年,一个巨大的火球降落在俄罗斯上空,随后在空中发生了爆炸。65公里外的人们都能感觉到爆炸的高温和冲击波,19年后,通古斯卡事件的遗址被发现,方圆大约40公里的地方完全被夷为平地。

据估计,通古斯爆炸中大约有8000万棵成年树木被掀翻,爆炸释放出的能量相当于1000万吨TNT炸药,相当于地球上最大的核弹所产生能量的40%。

这次事件真正令人不安和恐慌的是,爆炸很可能是由一颗直径仅为100米、重大约10万吨左右的小行星造成的。这颗小行星大约是巴林格陨石坑小行星大小的2到3倍,直径100来米的小行星在宇宙只能算尘埃,宇宙可能认为它只是给地球送去了一点“物资”,没想到会造成这么大的影响。这也是发生在人烟稀少的地方,而且是个神秘事件。

离我们比较近的一次,2013年的《2·15俄罗斯陨石坠落事件》,在俄罗斯车里雅宾斯克上空,一颗直径15米的小行星撞击地球大气层,造成1200多人受伤,10亿卢布的经济损失。需要说明一下,陨石不是直接撞击到人口密集的区域,而是在空中发生了爆炸,产生的碎片下起了一场“陨石雨”。

但是众所周知,我们人类并不擅长估计和预测罕见的灾难性的事件,例如:地震!更不要说预测小行星是否会撞击地球,只能说有潜在的风险!而解决这一问题的唯一方法是定量研究,可以给出一个概率!

定量研究(Study on measurement,Quantitative research)是与定性研(Qualitative research)相对的概念,要考察和研究事物的量,就得用数学的工具对事物进行数量的分析,这就叫定量的研究,也称量化研究,是社会科学领域的一种基本研究范式,也是科学研究的重要步骤和方法之一。

所以我们有时看到有些文章说:地球可能会遭受哪颗小行星的撞击,哪颗小行星正在朝我们袭来!说的跟真的一样,这都不靠谱。类似于下面这个标题,有点扯!

小行星对人类到底有多大影响,通过量化建模,我们每个人死于小行星的概率微乎其微

美国的B612基金会,专门研究小行星风险的基金会,研究跟踪小行星对我们地球的影响,并发现,自2000年以来,已有26颗小行星撞击地球。但它们并没有产生任何影响。

B612估计,“城市杀手”类的小行星,比如导致通古斯事件的小行星,每隔两千年就会撞击地球一次,巴林格陨石坑的小行星,每一百年就会发生一次。(这个估计偏高了)

尽管我们在太阳系已经发现了成千上万颗小行星,但我们只观测到其中1%的小行星属于"城市杀手"类具有严重的破坏性。

这些小行星给我们带来的风险有多高呢?我们先考虑以下的假设:

  • 随着数以万计的“城市杀手”和更大的小行星被我们发现
  • 即使是总数的1%,这意味着也有数百万颗小行星
  • 即使我们假设它们最终都会撞到地球
  • 即使“城市杀手”袭击地球的频率是最悲观估计,每世纪一次
  • 这意味着在未来太阳系里将不会在有小行星,因为它们都将在几亿年后撞击地球。

以上的假设确实高估了小行星数量和撞击地球的概率!

幸运的是,对我们所有人来说,我们有一个对付小行星的绝妙防御盾牌:大气层!一颗小于10米的小行星撞击大气层,不会落到地球表面,也不会以任何破坏性的方式影响地面上的任何事物。

其次,“城市杀手”袭击地球的实际频率比一百年一次要低得多,而且绝大多数袭击地球的“城市杀手”要么发生在海洋(而且是远离人口密集的沿海地区,在海洋里它们可能会引发海啸),要么发生在人口极其稀少的地区。据估计,即使一个“城市杀手”随机袭击地球,也有80%的几率不会影响到任何人。

最后,小行星的质量越大,其破坏性就越大。现在将整个太阳系考虑在内,并将小行星撞击建模为完全随机发生的事件(包括那些可能导致地球上所有生命终结的事件),我们可以在任何的时间里估算出自己死于小行星撞击的几率。

知道这个概率是多少吗? 7000万分之一。

总结:我们不需要对小行星毫无根据的恐惧!

所以根据目前的情况来看,我们不需要对小行星毫无根据的恐惧!(换句话说:死于雷击、飞机失事、地震、狗咬伤或意外燃放烟花的风险要比死于小行星撞击的风险大得多。)

我们也没有理由相信,在未来的一年、十年或我们的有生之年,会有一个“城市杀手”向我们袭来。也有这种风险,但风险真的很小,而且根据以往小行星袭击地球量化的结果来看,即使“城市杀手”真的来了,它造成大量死亡或损害的可能性也很小。

所以下次再看到“小行星要来了”,不要惊慌,有很大程度来不了,就算来了,影响到你的几率真的可以忽略不计! 注:本文由谭老师地理工作室 综合自网络,如有侵权,请联系删除,欢迎分享,推荐收藏,每天在看,请你点赞!

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