互动科普

人们常说“流星是因为与空气产生摩擦而燃烧发光”，这个说法其实并不确切。当流星体等小天体以极高的速度（每秒几公里到几十公里）进入地球大气时，会强烈压缩它前方的空气，产生冲压力（ram pressure）。高速飞行的小天体所具有的动能，有一部分会在压缩空气的过程中转化为热能。空气被剧烈压缩后，温度将急剧上升，上千度的高温一方面会将小天体烧蚀（ablation），使它上面的物质熔化、气化、燃烧而发光，另一方面还会使周围的空气电离而发光。

我们看到流星的光芒，其实主要是空气电离时所发出的光。几厘米大小的流星体，本身燃烧发出的光并不强，但冲压力产生的高温，足可以将其周围很大一片区域内的空气电离，所以我们在很远的地方都能看到夜空中的流星。

小天体下降到较低的高度后，空气密度不断上升，在高速飞行的小天体前方，就会因为冲压力而产生冲击波。1千克左右的流星体在40公里高度上产生的冲击波到达地面时，听起来就像雷声一样。车里雅宾斯克这颗小行星重约1万吨，产生的冲击波威力巨大，使数千栋建筑受损。

当冲压力大到小天体自己都无法承受时，它就会爆炸、碎裂。一般来说，石质小天体比铁质的更容易破裂。据俄罗斯地理学会的说明，车里雅宾斯克的小行星在飞行途中发生了3次不同规模的爆炸。其中第一次威力最大，随之出现了持续5秒之久的高亮闪光，冲击波在约3分钟后到达车里雅宾斯克。

观测和预警

1994年苏梅克-列维9号彗星与木星的大碰撞让人们真切地意识到，担心灭顶之灾从天而降并非杞人忧天。近一二十年来，国际上陆续开展了一些观测近地天体的项目。但这些项目主要关注的，是那些会造成巨大灾难的，直径在1公里或100米以上的近地天体。

美国夏威夷大学正在计划建设一个名为ATLAS（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System）的观测项目。与以往和现在正进行着的那些以发现较大天体为目标的项目不同，它利用小口径天文望远镜阵列（其中每个望远镜都配有1亿像素的CCD相机），每晚将整个夜空扫描两遍，以提前数天或数周发现那些十米到几十米大小，马上就要撞上地球的小天体。它的目标是：提前1天发现约3万吨TNT当量的“小镇杀手”，提前1周发现500万吨TNT当量的“城市杀手”，提前3周发现1亿吨TNT当量的“国家杀手”。

通常，天文学家并不能在刚发现某一个近地天体时就确定它是否会撞上地球。有趣的是，随着观测数据的积累和预测精度的不断提高，人们估算某个近地天体撞上地球的概率时，会出现“翻山”般的变化：它先是上升，然后又下降。图2中从外到内的3个椭圆，表示对某个近地天体的位置的预测精度逐渐提高。最初，观测数据较少，误差范围较大，结果显示某个天体可能会撞上地球，但概率很低；获得更多的观测数据并将精度提高后，误差范围缩小，结果显示其撞上地球的概率增大；最后，通过雷达等手段的帮助，进一步提高定位精度后，却发现地球在误差范围之外，也就是说相撞的概率又下降为0。当然，也可能最终的结果是相撞概率接近或等于100%。

 相撞概率的计算模式