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重力锁眼

重力锁眼gravitational keyhole,或称为resonance keyhole)是太空中的一个小区域,该区域因为行星重力影响,可能使轨道通过该区域的小行星改变轨道,甚至让小行星在下一次轨道周期中撞上行星。"Keyhole"这个字是相对于广大太空的天体可能经过的相对较小空间,并且与形状无关。

解释

当小行星飞掠过行星附近时,行星的重力会对小行星产生牵引作用,并使小行星从原来的路径偏转而改变轨道。轨道的改变量取决于小行星和行星的最近距离而定,越接近行星的小行星轨道改变越大。

如果一颗小行星在特定距离下经过一颗行星后轨道有特定的改变量,该小行星可能就会在下次飞掠该行星时撞上该行星。导致撞击发生的距离取决于重力锁眼的位置[1]

小行星阿波菲斯轨道改变

曾有科学家估计小行星99942(阿波菲斯)估计在2029年时有2.7%的几率(1/37)撞击地球。更进一步的观测和重新估计它的轨道已排除了它于2029年撞击地球的可能性,但确定它可能会在2029年通过一个宽度约610米的重力锁孔而改变轨道,可能会导致阿波菲斯在2036年撞击地球。近年估计阿波菲斯在2036年撞击地球的几率是1/250,000(0.0004%)[2][3]。阿波菲斯的长度大约是400米,如果撞击地球可能造成数以百万计伤亡[3]

B612基金会,一个致力于防止地球遭到天体撞击的私人组织的科学家提出阿波菲斯的轨道可能会从现在的轨道移动到距离重力锁眼更远的位置[3]。NASA的科学家大卫·莫里森(David Morrison)表示:“2029年以后阿波菲斯的轨道偏向必须要大到足以错过小范围的重力锁眼,甚至是远大于重力锁眼的地球。 而要让阿波菲斯这样大小的小行星有足够偏向的科技是远超过目前人类能力的。”[3]

更进一步的观测分析显示,阿波菲斯可能会错过重力锁眼。截至2006年10月19日,阿波菲斯于2036年4月13日撞击地球的几率是1/45000。另一个可能在2037年撞击地球的日期已经确定,而撞击几率估算结果是1/12300000。

重力锁眼空间大小

阿波菲斯的重力锁眼直径只有610米[4]。计算显示如果阿波菲斯的速度可以改变0.00016公里/每小时,之后三年它的轨道将偏移超过足以错过重力锁眼的1.9公里。问题是在于重力锁眼范围很小而难以准确预测阿波菲斯是否会通过[4]。2006年的轨道计算显示阿波菲斯在2029年轨道预测误差约3200公里;而在2010年初的估算中阿波菲斯在2029年距离地球最近是30000公里,而重力锁眼距离地球是30404公里[4]。随着时间的推移,轨道估算的误差椭圆会逐渐缩小,但是NASA可能必须累积足够资料,直到误差椭圆可以缩小到1.6公里以内才能知道阿波菲斯是否会通过重力锁眼[4]

参考文献

  1. ^ Gravitational Keyhole. The University of Texas McDonald Observatory. 2006-09-06 [2011-04-22].
  2. ^ Dwayne Brown. NASA Refines Asteroid Apophis' Path Toward Earth. NASA. 2009-10-07 [2009-10-08].
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Leon Jaroff. How to Save the Planet: An Asteroid Named Apophis may put us to the Test. Time Magazine. 2005-08-13. (原始内容存档于2012年2月7日).
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 David Noland. The Threat is Out There. Popular Mechanics. December 2006. (原始内容存档于2010-03-27).

参见


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