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天人地 2024-01-26 11:28
对人类来说,这颗重金属团子确实价值连城,无奈要想追上它,依照现有飞行器的速度,至少需要6年的时间。


好在它也是太阳系内的一员,目前人类已经要对它“下手”了。



价值1000亿亿美元的“大金属块”


太阳系内有无数颗小行星,简单一点理解,它们其实就是像地球这样结构的更小碎块。虽然和行星比起来很小,但有些碎块本身的长宽比,也能达到几十甚至上百公里。
地球这样的行星,庞大身躯的外表是石头和土壤,内部也是以金属为主。同样那些体积更小的小行星,它们等于只有坚硬的结构,没有其他成分。


当然这些坚硬的成分,有的是石头,有的是金属,还有的是冰。如果是冰结构的,就不能称为小行星,而是彗星了。
小行星和地球等行星一样,在太阳巨大的引力作用下,也在进行着绕圈公转运动。而这一颗价值连城的大金属块,就是最早被天文学家发现的一批小行星。
19世纪中期,来自意大利的一个天文学家首次发现了它,随后它便有了灵神星的名称。依据小行星的编号名,它又叫16 Psyche。


那个年代还没有更先进的观测技术,天文学家只是发现了灵神星,还不知道它的构成成分是什么。
直到后来雷达技术应用于天文学领域,灵神星的构成和大小才逐渐清晰起来。
它整体是不规则的球状,看起来就像颗土豆。说是很小,但长宽高的比值也达到了145到240公里之间,说明其规模并不小。
灵神星的表面没有水,也没有其他含水物质的存在,因此天文学家很早就推断,它的主要构成成分是镍和铁之类的金属。除了这两种外,推测还有白金和稀土两种元素。


一句话,它整体就是一颗金属疙瘩,而且还是由贵重金属构成的金属疙瘩。正因为如此,它才被世人看作是黄金星球。至于它上面有没有黄金成分,得近距离探测才能发现。
由于全部是贵重金属,外界推测它的价值达到了1000亿亿美元。这是什么概念呢?换算成更大的单位就是1000京美元。而1京,则等于1万亿的1万倍。
有人曾做过计算,灵神星的价值相当于日本1000万年的年财政预算。可想而知,人类社会所有的财富加起来,在它面前都是穷鬼。


大众看上的是它的价值,可要想撵上它并不容易。灵神星的轨道速度每秒超过了17公里,它绕行太阳一圈的时间在5年左右,说明它的轨道很大。
此外,由于自身体积小的缘故,自转一圈的时间只需要4个小时左右。也就是说,假如一个人身处灵神星,比在地球上能更清晰感受到日夜变化。
如今,NASA的探测器已经前往灵神星“寻宝”去了。





6年后能撵上它


NASA的探测器,就以灵神星命名,2023年10月,该探测器被正式送入太空。这也是迄今为止,人类专门为探测小行星而发射的探测器。
在天文学界,类似灵神星这样以金属为主的小行星并不少见,它们被统一划归为M型。此前,欧洲发生的探测器罗塞塔号,在前往探测一颗彗星的路上,顺道接近过一颗叫司琴星的小行星。但这只是顺路拜访,并非专门探测它。
灵神星号则是专门探察它的,预计整个飞行过程需要6年,到2029年到达它跟前后,会对灵神星绕行26个月进行考察。


通过拍照,绘制地表地图以及收集数据,就能最终确认它的成分究竟是什么了。为了探测灵神星,探测器上配备了中子光谱仪、多光谱成像仪、确定磁场证据的磁力计等设备。
同时,利用探测器搭载的通信系统,还能对灵神星进行重力科学研究。整体来看,天文学家想确认灵神星究竟是怎么形成的,是不是其他天体遗留的内核。此外,通过确定灵神星的构成,进而推测它的年龄。


最后,天文学家还想进一步确认灵神星的元素构成,分析它的形成环境。和地球的内核相比,它的氧化性和还原性如何。
在前往灵神星的途中,探测器的动力源跟电磁场加速有关。这套推进系统无需携带其他燃料,是NASA在探测月球之外,第一次运用到别的探测任务中的推进系统。
现在探测器已经出发几个月了,就等着几年后传来的消息了。那么,人类为何要探测小行星呢?





寻找生命起源的证据


相比于行星,小行星在太阳系内的规模相当庞大。在太阳系内部,有一个庞大的小行星带,现在天文学界已知观测到的小行星数量在上百万颗左右。
天文学家想通过了解小行星,最终找到我们是怎么来的。由于小行星的存在时间,和太阳系早期的演化形成时间接近,所以它包含了大量早期的信息。
目前的推论是,太阳系形成早期,大量的物质在原始的星云中凝聚。由于木星在诞生过程中的引力越来越大,这导致大量没有凝聚成形的碎块,都聚集在了木星和火星之间,这便是太阳系内的小行星带。


而这些小行星聚聚形成的过程,也是太阳系形成的过程。在天文学家眼里,地球在内的几大行星,经过数十亿年的演化,其整体早就不是最初的面貌。
小行星就不同了,它们没有经历复杂的演化进程,基本上还保留着太阳系刚形成时的模样。这样一来,太阳星云的原始状态,演化过程和行星的诞生过程,很多信息可能都保留在了小行星上。
也因此在天文学家看来,只要搞清楚了小行星的成分和内部结构,就能全方位了解太阳系的起源和演化历程。进而也就能知道,地球以及我们这样的生命体,究竟是怎么来的。


比如有观点就认为,地球上的大部分水,就来自于远古时期小行星以及彗星的撞击,因为这些星体上含有水冰等物质。
还有一种观点认为,小行星可能是播种机,地球上的生命可能就是由小行星带来的。天文学家推测,有的小行星中或许含有氨基酸等物质成分。



开发和利用资源


天文学家相信,像灵神星这样的M型小行星,未来有很高的资源开发价值。


灵神星上的金属成分,占比达到了90%。另外一颗编号为3554的小行星,推测上面含有铂等金属成分。这颗小行星的体积更小,直径只有2.5公里左右,估算其价值超过了20万亿美元。
小行星的引力很小,资源开采难度并不大。尤其是一些体积小的,未来还能直接改变其轨道,将其捕获到地球轨道或者月球轨道,就能更方便的开发利用。


比如像灵神星,未来人类要在太空建造站点基地,可以直接开采利用上面的矿产资源。而且在太空中开采,不用担心金属被氧化,同样也不用担心金属冶炼给地球带来污染。
显然,人类现在还达不到这样的技术。但是在未来,争夺这些资源,可能就会成为重中之重。





应对撞击威胁


探寻生命源头以及利用资源,这是有价值的一面,但小行星对地球,还有毁灭性的一面。小行星撞击地球虽然是概率问题,但本质上也是一定会发生的事情。
太阳系内的所有天体都在绕行运行,小行星的轨道和地球的轨道不是一个水平面,而是立体且混乱的。在这种情况下,一定会有小行星和地球的轨道重叠。
除此之外,小行星由于引力小,轨道随时会被行星的引力改变。这样一来,就更增加了混乱和运行的不确定性。


地球的历史上,曾多次遭到小行星的撞击。直径超过100公里的小行星撞击,可以轻松抹除数千万甚至上亿规模的人口。
根据地质学家的研究,地球上目前已知小行星撞击形成的陨石坑超过了200个,25%的陨石坑直径都超过了10公里。
2013年,一颗直径17米的小行星,在俄罗斯的远东地区上空爆炸,其导致了1600多人受伤。假如它不是在空中爆炸,而是迎头撞上了地面,导致的伤害可能更严重。


正因为如此,目前人类不但在研究小行星,各国也都建立了监测预警和防御系统。通过提前监测一些近地小行星的轨道运行,来预判其是否会对地球造成威胁。
但是任何监测预警都不是百分百完美的,比如在2019年,就有一颗小行星与地球近身擦过。它是从太阳的方向飞过来的,由于阳光遮挡的缘故,导致天文学家早先没有发现它的身影。
好在它和地球之间,还有72万公里远的距离,要是在靠近一点的话,这颗小行星要么会撞上月球,要么就被地球的引力给捕获了。





结语


总的来看,人类目前对小行星的探索还处于起步阶段。探测和开发一些小行星的资源,那是一种愿景。


当下主要面对的,还是小行星可能闯入轨道的威胁。技术上的挑战还很大,但相关的监测和预警正在构筑中。也因此,研究和探测小行星的构成和轨道,接下来将会是持续行动。


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