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人类是地球上最有智慧的生命,从人类诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,这么多年过去了,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球以后,人类的好奇心被浩瀚的宇宙所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?不过由于人类的科技有限,目前人类探索最多的还是内太阳系,在太阳系中,有八大行星还有很多矮行星和彗星,其中彗星和小行星的数量是最多的,而且威胁地球生命安全的天体,也是小行星和彗星,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,彗星和小行星是如何形成的?根据科学家的研究发现,太阳系的小行星和彗星形成和太阳系诞生初期有关系。
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早期的太阳刚刚点燃,周围环绕着一个巨大的、由气体和尘埃组成的圆盘,被称为“原行星盘”。在这个圆盘中,无数微小的尘埃颗粒像滚雪球一样,通过静电引力和碰撞不断吸附在一起,逐渐变成了沙砾、岩石,甚至是巨大的星子。按照原本的剧本,这些星子会继续相互吸积,最终成长为像地球、火星这样的岩石行星。然而,在火星和木星轨道之间的区域,剧本被改写了。这里原本也聚集了大量的岩石和金属物质,试图聚合成一颗新的大行星。但不幸的是,它们旁边住着一位脾气暴躁的“巨无霸”——木星。作为太阳系中质量最大的行星,木星在形成初期就展现出了惊人的引力统治力。它强大的引力像一只无形的大手,不断干扰着这片区域物质的聚集过程。原本应该融合在一起的星子,被木星的引力搅得不得安宁,它们不仅无法顺利合并,反而经常发生猛烈的碰撞,撞得粉碎。
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就这样,这片区域的物质“发育不良”,最终留下了数以百万计形状不规则、大小不一的岩石碎片,这就是我们今天看到的小行星带。因此,小行星本质上是太阳系行星形成过程中的“失败者”或“残留物”。与主要由岩石和金属构成的小行星不同,彗星的诞生地要寒冷和遥远得多。在太阳系的外围,距离太阳极其遥远的柯伊伯带(海王星轨道外侧)以及更加边缘的奥尔特云,温度极低。在这里,原始星云中的物质不仅仅是岩石和尘埃,更多的是水、二氧化碳、甲烷等挥发性物质凝结成的冰。这些冰与尘埃混合在一起,像滚雪球一样聚集,形成了一个个巨大的“脏雪球”。因为远离太阳,它们几十亿年来一直被封冻在黑暗寒冷的深空中,保持着太阳系诞生之初最原始的状态。
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几十亿年来,小行星和彗星撞击其它行星的次数非常多,从月球的陨石坑就能够看出来,在月球表面,布满了大大小小非常多的陨石坑,然而地球也曾经被小行星撞击过,最严重的就是6500万年前的小行星撞击,科学家推测,当时这颗小行星直径约10至15公里,以每秒20公里以上的宇宙速度,狠狠砸在了今天墨西哥尤卡坦半岛的浅海区(即希克苏鲁伯陨石坑)。这一撞释放的能量相当于100万亿吨TNT炸药同时爆炸,或者说是广岛原子弹威力的十亿倍以上。撞击发生的瞬间,地壳岩石和海水被瞬间气化,形成了一个直径约180公里、深达20公里的巨大陨石坑。撞击点周边数千公里内的生物,首先遭遇了比太阳还要明亮数百万倍的强光辐射,紧接着被超高温火球和超音速冲击波彻底抹除。
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撞击还引发了里氏12级以上的超级地震,并在海洋中激起了高达上千米的海啸,这些巨浪以每小时上千公里的速度席卷全球海岸,摧毁了沿途的一切。如果说瞬间的物理打击只是局部毁灭,那么撞击引发的长期环境剧变才是真正的“全球杀手”。撞击将数百亿吨的岩石碎屑、硫磺和尘埃抛入高空,这些物质随着大气环流迅速扩散至全球,形成了一层厚厚的“遮阳伞”。这场灾难导致了地球历史上第五次生物大灭绝(白垩纪-古近纪灭绝事件),约75%的物种从此消失。除了非鸟类恐龙彻底退出历史舞台,海洋中的沧龙、蛇颈龙,天空中的翼龙,以及大量的菊石等生物也全军覆没。
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不过恐龙的消失空出了大量的生态位。幸存下来的小型哺乳动物迎来了进化的黄金期,它们迅速繁衍、分化,体型逐渐变大,最终演化出了灵长类乃至人类。可以说,如果没有那颗小行星的致命一击,地球的主宰可能依然是恐龙,人类文明的诞生或许永远不会发生。虽然说人类文明发展到现在,对小行星的监控还是非常严谨的,毕竟小行星对人类生命的威胁也是非常大的,在2022年9月的时候,一场颠覆性的宇宙实验:NASA的双小行星重定向测试(DART)航天器,以每秒6.6公里的速度撞向了一颗小行星-迪莫弗斯,以实验人类是否有能力可以改变小行星的轨道。
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实验过程是这样的,在2021年11月24日,DART航天器搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭,从美国加利福尼亚州的范登堡太空军基地顺利升空。随后,它独自飞行了近10个月,跨越了约1100万公里的深空,奔赴其目标——一个名为“迪迪莫斯”的双小行星系统。2022年9月26日,在距离撞击仅剩约15天时,DART释放了由意大利航天局提供的微型卫星LICIACube,用于在安全距离记录撞击瞬间和喷射物。随后,DART航天器依靠其搭载的DRACO光学相机和SMART Nav自主导航算法,自主识别并锁定了较小的迪莫弗斯。最终,这艘重约570公斤的航天器以高达每小时2.25万公里(约每秒6公里)的极快速度,精准地撞向了迪莫弗斯。
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2026年3月6日发表于《科学进展》的研究给出最终结果:那次撞击不仅大幅改变了迪莫弗斯围绕主星的互绕轨道,还改变了迪迪莫斯-迪莫弗斯双星系统绕太阳的整个轨道,这一成就标志着人类首次直接改变了自然天体绕太阳运行的轨道。DART任务的成功,证明了人类在面对潜在的小行星撞击威胁时,已经具备了主动干预和防御的技术能力。未来,欧洲航天局计划发射“赫拉”(Hera)探测器前往该双星系统,对撞击坑和小行星内部结构进行更精细的勘测。科学家认为,对于行星防御来说,真正决定一颗小行星是否会撞击地球的,从来不是它在双行星系统内的互绕轨道,然而它围绕太阳运行的日心轨道。
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这也是这次研究的核心突破点:科研团队首次精准测量到DART撞击,不仅仅改变了双星的内部轨道,更让整个双星系统的日心轨道发生了可量化的偏转,这种偏转的核心原理源于撞击产生的喷射物效应,当DART撞击向迪莫弗斯时,除了航天器本身的动能传递,撞击还激起了大量小行星表面物质,形成了高速喷射的羽流,其中一部分喷射物不仅挣脱了迪莫弗斯的引力,更彻底逃离了整个双星系统的引力束缚,根据动量守恒定律,这些逃逸物质会给整个双星系统的质心带来反向的动量冲量,最终改变了系统绕太阳的运行轨迹。
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不过这次能够成功,还有一个很重要的事情,就是这颗小行星的质量非常小,如果这颗小行星的质量和6500万年前的一样,那么人类现在基本上无能为力,所以人类必须发展自己的科技,只有足够强大的科技,才能够应对质量巨大的小行星,要改变一颗直径10公里、质量达万亿吨级的小行星轨道,单靠现有的火箭撞击无异于蚍蜉撼树。理论上,可能需要提前数年甚至十几年,连续发射成百上千枚重型核弹或撞击器,对其进行饱和式轰炸,才有可能勉强改变其轨道。在太空中部署由成千上万颗卫星组成的巨型激光阵列。通过集中发射高能激光束,持续烧蚀小行星表面,利用喷射物质产生的反作用力,在几年内逐步改变其轨道,甚至直接将其“融化”或气化。
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未来的防御可能不再依赖从地球发射火箭。人类如果能掌握小行星采矿和太空制造技术,就可以直接在小行星带建立基地,就地取材制造防御武器,或者利用太阳帆等黑科技,通过调控小行星的热力学状态来改变其航向。目前我国计划在2030年前后实施首次近地小行星防御任务。该任务将采用独创的“伴飞+撞击+伴飞”模式——先发射观测器抵近扫描小行星,再释放撞击器进行精准打击,最后由观测器评估撞击效果。这种“毫米级精度”的太空手术,旨在为地球建立第一道主动防御屏障。从全球来看,联合国已经成立了国际小行星预警网络,各国正在共享望远镜数据,日夜不停地扫描星空,力求尽早发现每一个潜在的“太空刺客”。
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小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,虽然说现在人类还无法做到阻挡任何小行星的撞击,但是对于人类来说,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类的科技一定会变得越来越强大,到时候人类就能够抵挡宇宙中更多的威胁,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够解开宇宙中更多的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?
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