万圣节小行星是如何悄悄靠近我们的？

今年的万圣节，地球将迎来一位规模庞大的“不给糖就捣蛋”的孩子们。

10 月 31 日，一颗直径约 1,300 英尺的小行星将以约 1.3 倍于月球距离的速度飞驰而过。这可能是 2027 年之前我们与如此巨大的太空岩石最接近的一次接触。

2015 TB145（“万圣节小行星”）的出现时间令人毛骨悚然，但它悄无声息地靠近我们这一事实也令人毛骨悚然。我们直到 10 月 10 日才知道它的存在——就在它到来前 21 天。

幸运的是，2015 TB145 将与地球保持安全距离。但如果它与地球发生碰撞，我们需要的不仅仅是一把糖果，才能阻止它破坏我们的家园。

“如果它直接撞向地球，那就来不及采取任何措施了，”NASA 近地天体项目负责人保罗·乔达斯告诉《大众科学》 。虽然这不太可能发生，但确实有可能。“这种大小的小行星在只有 20 天预警的情况下很难偏转。”

我们为什么没有预见到它的发生？

这颗“万圣节小行星”是由 Pan-STARRS 发现的，Pan-STARRS 是位于夏威夷的一台大型望远镜，用于在天空中搜寻彗星、小行星和其他移动物体。Pan-STARRS 发现这些物体相当常见，但“发现如此巨大的物体如此接近地球却并不常见”，Pan-STARRS 首席研究员理查德·韦恩斯科特 (Richard Wainscoat) 解释道。

他说，小行星 2015 TB145 很难被发现，因为它的轨道很奇怪。

太阳和行星呈扁平的圆盘状排列。这被称为黄道面。火星和木星之间的小行星带中的大多数小行星也位于黄道面上，但“万圣节小行星”却不同。如果你能从侧面看太阳系，2015 TB145 的路径与黄道面线呈 40 度角。

“所以它位于小行星不多的天空区域，这个区域很少被搜索，”Chodas 说。“这要归功于 NASA 调查的彻底性，尽管很难探测到它，但我们还是发现了它。”

“我不认为有大量的小行星会进入这种轨道。”

这颗小行星也远离地球很长时间。它每三年绕太阳公转一次，但与其他椭圆形轨道的小行星一样，它并不以恒定速度移动。当它距离内太阳系（和地球）最远时，它移动缓慢。那时它距离地球很远，光线暗淡，难以探测。当它回到地球附近时，太阳的引力会加速它的速度，它会飞快地从我们身边飞过。乔达斯说，这颗小行星在内太阳系停留的时间不到 5%。

他说：“它上次如此接近太阳是在 1975 年，当时我们并没有真正地搜寻天空。”当时，这颗小行星靠近地球绕太阳运行的轨道，但当时地球在轨道上的位置与地球不同。

“我不认为会有如此多的小行星在这样的轨道上运行，”乔达斯说。“这很奇怪……大多数小行星的轨道都很容易探测到。”

期望

小行星 2015 TB145 预计将于东部时间下午 1:18 左右与地球距离最近。它将以每小时约 78,300 英里的速度飞过我们，其亮度足以用像样的望远镜和星图看到。

这颗小行星的接近性将为科学家提供绝佳的研究机会。科学家希望以高达每像素 6.5 英尺（2 米）的分辨率对其进行成像，雷达测量将有助于揭示这颗小行星的精确大小和成分。到目前为止，我们真正知道的是它的直径约为 1,050 至 2,100 英尺（320 至 640 米）。

这颗“小行星”可能是一颗死彗星

“雷达测量还将揭示它是否有卫星，”韦恩斯科特说。“很多像这样的天体都有伴星，所以如果它有伴星，一点也不奇怪。如果是这样，那么伴星的轨道运动可能会得出小行星的质量，进而得出它的密度和一些成分。”

乔达斯推测这颗小行星实际上可能是一颗死彗星——彗星的所有冰都落在其后留下的岩石残骸。

但观察 2015 TB145 号小行星还有另一个重要原因。Chodas 说：“我们能近距离观察的小行星越多，我们对它们的了解就越多，如果我们需要偏转其中一颗小行星，我们的准备就会越充分。”

对地球有威胁？

“万圣节小行星”不会撞击地球。但其他类似的小行星呢？

尽管我们的望远镜已经发现了约 90% 的可能危及地球生命的千米级（3,300 英尺）小行星，但像 2015 TB145 这样的中等大小的岩石更难追踪。Chodas 估计，科学家只发现了约 40% 的 2015 TB145 大小的小行星。

这可不是什么好事，因为即使是一颗直径 1,300 英尺（400 米）的小行星，也能够像 2800 公吨炸药一样撞击地球，留下一个 3.7 英里宽的陨石坑。“如果一颗这种大小的小行星撞击地球，将造成大陆规模的破坏，”乔达斯说，“而不是像一公里大小的小行星撞击地球那样造成全球规模的灾难。”

幸运的是，像“万圣节小行星”这样大小的岩石大约每十万年才会撞击地球一次。因此撞击的几率非常小。尽管如此，NASA 还是希望找到尽可能多的这种中型小行星。随着更大的望远镜即将投入使用，Chodas 表示，到 2020 年代中期，科学家可能会找到其中 90% 的小行星。

扩大搜索范围

发现小行星在一定程度上取决于运气。观察天空更多区域的时间越长，我们就越有可能发现对地球的潜在威胁。

目前，Pan-STARRS 是少数几个主要目的是搜寻小行星和彗星的望远镜之一。第二台 Pan-STARRS 望远镜可能很快就会投入使用，这将使发现小行星的能力翻一番。“我们每个月可以覆盖两倍的天空面积，”Wainscoat 说。“而且我们可以花更多时间在更奇特的地方进行搜索，就像发现这颗小行星的地方一样。”

韦恩斯科特表示，Pan-STARRS 2 将于明年全面投入运营。

更有希望的是正在智利建造的大型综合巡天望远镜 (LSST)。它拥有 27 英尺的口径和 3200 万像素的摄像头，能够探测到小至 460 英尺（140 米）的物体，即使它们距离地球很远。该望远镜预计将于 2020 年开始搜寻天空。

虽然 Pan-STARRS 和 LSST 是光学望远镜，但红外望远镜在探测潜在的地球威胁方面也能提供很大帮助。

“我认为，如果我们想在近期内完成 140 米大小范围的 90% 探测，就需要一架红外太空望远镜，”Chodas 说道。“这颗小行星三年前经过距离我们不远的地球轨道时，很容易被发现，但当时我们没有任何红外航天器在寻找小行星。”

从那时起，广角红外巡天望远镜就一直处于运行状态，并发现了数以万计的小行星。然而，它不会永远运行下去。由于 WISE 位于低地球轨道，它将慢慢坠向地球，直到不再有用。

NEOcam（近地物体照相机）是一款拟议中的红外望远镜，它可能会追踪到比我们目前发现的近地物体多 10 倍的物体。NASA 最近为该团队提供了一些资金来进一步开发这一想法。如果该项目被选中，它最早可能在 2020 年投入使用。

至于如果我们发现一颗大型小行星朝我们飞来，我们会怎么做……科学家们仍在努力弄清楚。很有可能，我们会像世界末日一样使用爆炸物——尽管一些科学家认为，小行星的碎片会猛烈撞击地球，这只会让情况变得更糟。

“直径 400 米的小行星很难炸毁，我们还没有准备好发射此类任务，”Chodas 说。