如何驯服一颗“不良”小行星？( 二 )

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车里雅宾斯克事件
在2013年2月15日的早上，一颗直径约20米的小行星，以约18公里每秒的速度撞击了俄罗斯车里雅宾斯克地区，这是本世纪规模最大的一次撞击事件。

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图3：车里雅宾客陨石事件
丨图片来源：NASA
由于这是一起发生在白天的撞击事件，因此在这颗小行星爆炸之前，没有任何一个望远镜能够提前发现它。直到小行星在大气层中爆炸，才被美国的气象卫星拍到。
该小行星在车里雅宾斯克地区上空约30公里的高空爆炸，等效约30颗广岛原子弹当量。爆炸瞬间的光芒超过了太阳。大约在两分钟后，爆炸产生的冲击波到达地面，击碎了约3000栋房屋的玻璃，导致约1500人受伤。
许多人用行车记录仪等设备记录了本次爆炸的过程。车里雅宾斯克事件给人们带来极大震撼，这让更多有识之士开始正视小行星撞击的相关事件。

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图4：车里雅宾客陨石事件造成人员受伤
丨图片来源：新华网
02
小行星撞击地球有哪些“姿势”？
撞击地球的小行星数目繁多，它们的轨迹各不相同，进入大气层的角度也不同，其中，以45°角撞击的概率最大。大部分进入大气层的小行星都在空中解体或撞击地面、海洋，但有一小部分小行星较为特殊，它们以很小的角度（比如说，
对于掠地小行星而言，它们的撞击模式无疑是更加丰富的。除了像其他大角度撞击的小行星那样直接射入大气内部之外，它们也有可能像“打水漂”一样掠过大气层，而后逃回太空并不再回来。
其实，人们对此类“打水漂”的火流星并不陌生。早在1783年，便有欧洲西部上空飞掠火球的记录[1] 。 1972年8月10日，一颗火流星造访美国与加拿大上空，进入大气后最低高度达到了58km ，在损失部分质量后飞出了大气层，回到太空[2] 。这颗掠地火流星引起了科学家们的广泛关注，也成为科学家们研究较早的掠地火流星，被称为“1972年白日大火球” 。
后来，人们又多次观测到飞掠地球的火流星，如1990年10月13日波兰上空的流星体[3] ， 2006年3月29日飞掠日本的流星体[4]等。于2012年6月10日掠过西班牙上空的流星更是被证实为观测到的第一颗来自流星雨的掠地火流星，它在地球上空飞行了510km、超过了17s ，最终带着在大气层内形成的熔壳返回了太空[5] 。
如今，各大火流星监测网（如澳大利亚沙漠火球监测网）的建立方便了我们对掠地火流星的观测，也为科学家们推测火流星的物理特性及相关的轨道信息提供了便利。下图中的火流星在2017年飞过澳大利亚上空，在大气内持续飞行达90s之久。通过观测的数据，科学家们确定它进入大气前速度为16.1km/s ，而速度在其飞出时减小到了14.6km/s[1] 。

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图5：2017年澳大利亚上空出现的掠地火流星长曝光的图片
丨图片来源：arXiv:1912.01895[astro-ph.EP]
不难注意到，在直接进入和逃逸之间，可能存在一种中间模式。在这一模式下，小行星被地球短暂捕获，成为地球的小卫星，处于一种“我要逃了，但又没完全逃走”的状态，它可能多次绕地球飞行，并逐渐“虚脱” ，最终在大气层内解体或降落到地面，这种模式我们称为捕获撞击。

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