业余视频如何帮助天文学家重建陨石的生命史

去年 4 月，一块小型货车大小的原始行星残骸以每小时 64,000 英里的速度冲破地球大气层。这块小型货车大小的流星重约 100,000 磅，在北加州上空爆炸，分解成岩石尘埃和较小的流星体，落在埃尔多拉多县郊区的车道上。

摄像机和气象雷达捕捉到了这颗陨石划过天空的瞬间，这颗陨石后来被昵称为萨特米尔陨石。通过这些详细的观测，科学家们得以重建它的整个生命史。他们希望对周五在俄罗斯上空爆炸的这颗巨大陨石做同样的事情。

天文学家表示，俄罗斯司机、天文爱好者和行人周五拍摄了大量跟踪流星体的视频，因此科学家将有足够的证据来重建其轨迹。

“我们需要至少三个不同地点的观测数据，然后才能计算出大气形成前的轨道，”芝加哥菲尔德自然历史博物馆陨石学和极地研究助理馆长菲利普·赫克 (Philipp Heck) 说道。在 45,000 多颗官方认可的陨石中，科学家仅能重建其中 18 颗的轨迹、轨道和生命史。“所以，如果能做到这一点，那真的是一件大事，”他说。

赫克参与了去年 12 月发表的萨特米尔陨石历史研究。这颗陨石来自木星附近的小行星带，飞向太阳，经过水星和金星，然后飞向地球。绝大多数陨石都来自该地区——有些来自火星，极少数来自月球。但对于萨特米尔陨石，研究人员能够精确定位小行星带内的一个特定碎片场，他们认为这是陨石的诞生地。

SETI 研究所天文学家、Sutter's Mill 论文主要作者彼得·詹尼斯肯斯 (Peter Jenniskens) 表示，许多小型小行星在经过某种小行星带台球运动后变成近地天体和（罕见的）流星。

太空岩石之间的碰撞使它们向不同的方向反弹，有时，这些撞击会将岩石大块剪断，变成新的微型小行星。来自遥远太阳的光线温暖了它们面向太阳的一面，它们很快在太空的冰冻真空中散发出这种温暖。逐渐地，这种热交换使它们开始旋转，进一步促进热循环——这就是所谓的雅科夫斯基效应。詹尼斯肯斯说，随着时间的推移，这种效应变得如此明显，以至于改变了小行星绕太阳的轨道。

太阳、木星和其他行星的引力作用加剧了这种不断变化的轨道不稳定性。最终，小行星碎片被拉向太阳——也拉向我们。

“在某个时刻，物体可能会撞击地球。这就是我们得到陨石的方式，”詹尼斯肯斯说。“我们得到的结果并不一定反映近地物体是什么；它们反映的是小行星带中产生这些碎片的物体。我们认为小行星带中有许多离散的地方向我们发送了这些碎片。”

就萨特磨坊而言，詹尼斯肯斯和同事们能够确定撞击地球的碎片诞生于哪个小行星家族。他们在埃尔多拉多县亨宁森莲花公园的沥青路上爬行，寻找陨石碎片进行研究。他们弄清楚了这些碎片暴露在太阳系宇宙射线下的时间，这可以用来推断它与家族其他成员分离的时间。他们确定这颗小行星在太阳系历史上相当近。

詹尼斯肯斯说：“已知的碎片场可能是此次爆炸的源头。”

在确定周五的陨石来自何处之前，还有大量工作要做，但科学家们确信它与 2012 DA14 不是来自小行星带的同一区域，后者在陨石撞击几小时后无害地飞过地球。伦斯勒理工学院科学系主任、亚利桑那州立大学陨石研究中心前研究主任劳里·莱辛说，那块岩石来自相反的方向。

在确定陨石的路径后，天文学家可能会意识到他们本可以预见到它的到来。周五，几位天文学家表示，这颗巨大的流星肯定足够大，足以在天空调查中出现，而没有人看到它这一事实有点令人好奇。哈佛-史密森天体物理中心小行星中心主任蒂莫西·斯帕尔表示，他计划检查他的数据，以确定调查团队是否确实看到了什么。他说，一旦天文学家确定了它的轨道，他就会知道在哪里寻找。斯帕尔从维也纳发了一封电子邮件，他当时正在参加一个非常及时的联合国会议，讨论近地天体。

“如果物体来自夜空，我们有机会在撞击后几天内找到它，”他说。“但大约一半的物体会从天空阳光照射的一侧接近地球，任何调查都无法发现这些物体。这就是我们希望在最后一次接近之前找到所有撞击体的原因之一。”

除了通过视频证据重建陨石的过去，科学家们还在努力寻找可以研究的碎片，以解开陨石的构成。它很有可能是一块普通的石质球粒陨石——95% 坠落地球的石质陨石都属于这一类。顺便说一句，萨特磨坊陨石是一块碳质球粒陨石，因此更加独特。不管它是什么，科学家们都想得到它——公众也一样，有报道称，人们跋涉到陨石撞击点附近的一个湖边寻找碎片。eBay 上也已经列出了它的清单。

虽然他们对数百名受伤人员表示担忧，但许多研究人员表示，陨石坠落对科学而言意义重大。来自广泛地点的数百次观测将提供大量数据来重建陨石的轨迹，并据此重建其绕太阳运行的轨道。

“目前，它还是一块空白画布，”詹尼斯肯斯说。“但最终，这块岩石将得到确认，我们将对它有更多了解。”