互动科普

传说，当流星划过夜空时，对着流星许愿就可梦想成真。但如果有一颗比太阳还亮的巨大流星呼啸而来时，恐怕就没人会再产生那么美好的联想了吧。

大火球从天而降

当地时间2013年2月15日上午9时20分左右，一个巨大的火球从俄罗斯南乌拉尔地区的车里雅宾斯克（Chelyabinsk）上空飞过。这个火球在飞行途中发生爆炸，耀眼的光芒令人无法直视，有目击者称，当时就好像是太阳从天上掉下来了。随着火球的飞行，强光犹如一个巨型探照灯扫过地面。虽然当时太阳已升起，但地面景物依然被这个比太阳还亮的火球投下了迅速移动的黑色阴影。几分钟后，巨大的轰鸣声传来，有目击者称，空气中有股火药味。很多人的第一反应是飞机在空中爆炸，也有人以为受到了核武器的攻击。事件发生后，当地办公大楼内的人员被疏散，所有学校停课。

摄影师Marat Ametvaleev在拍摄日出风景时抓拍到划过空中的火球

据报道，附近几个城市共有7000座以上的建筑受到了不同程度的破坏，其中最严重的是当地的一座锌厂，它的一面约15米高的围墙被冲击波摧毁。

此次事件，造成了至少1500人受伤。人类天生具有好奇心，当天空出现强烈闪光后，在屋里的人们往往会走到窗边去看看究竟发生了什么。强光过后3分钟，强烈的冲击波尾随而至，由外而内击碎了很多建筑物的窗玻璃，许多站在窗边的人被飞溅的玻璃碎片击中。据报道，在所有的伤者中，没有一个是被这位天外来客或其碎片直接击中而受伤的。

事件发生后，在车里雅宾斯克以西约70公里的切巴尔库尔（Chebarkul）湖，冰冻的湖面上出现了一个直径约6～8米的冰窟窿，人们怀疑这是火球爆炸后的碎片砸穿的。在冰窟窿附近人们找到几十块碎片，大部分的直径都不到1厘米。初步分析表明，这些碎片来自流星，属于最为普通的球粒陨石，含铁量约为10%。俄罗斯紧急情况部曾派出6名潜水员潜入湖底搜寻，但目前还没有发现能将冰面砸出如此大洞的陨石碎片。

车里雅宾斯克及附近地区的很多行车记录仪和监视器摄像头都捕捉到了这次“天降陨星”的奇异现象，相关视频被传到互联网上，引起了全球关注。

那么，这个从天而降的大火球到底是什么？它来自何方？

不速之客属于阿波罗型小行星

北京天文馆馆长朱进介绍说：“太阳系中的小天体包括流星体、小行星和彗星等。”小行星比行星要小得多，但通常比一般说的流星体要大，其直径从几米到数百上千公里不等。一般来说，将是否在进入地球大气层之前被观测发现作为区分流星体和小行星的分界线。“太阳系中的这些小天体，个头越大的越少，越小的越多。”朱进馆长说。

当流星体或小行星等进入地球的大气层，会发出光和热，就是我们所看到的流星。其实，哪怕是绿豆大小的小小流星体在高速进入地球大气时，都能变成一颗明亮的流星。质量达到几百克以上的流星体进入低层稠密大气中时，亮度可能会非常高，被称作“火流星”（bolide），而像车里雅宾斯克上空出现的这种大火球，属于“超火流星”（superbolide）。

如果流星体或小行星在大气层中没有被完全气化、烧毁，将会有一些残余部分落到地面上，这就是陨石。

那么，袭击俄罗斯的这个神秘天体，到底是流星体、小行星还是彗星？研究人员根据几段不同位置拍摄到的流星视频和相关信息，尝试反推出它的轨迹。据朱进馆长介绍，理论上只要有2个不同位置的观测记录，就可以算出其飞行路线。

由于行车记录仪大多带有比较准确的地理位置和时间信息，加上陨石的落点是明确的，有人很快反推出它落向地球时的高度、速度和位置。

但要计算出它围绕太阳飞行的轨道就要复杂得多，因为需要从这些视频数据计算出6个重要的轨道参数。火球在空中飞行时一度亮度剧增，像聚光灯一样给地面上的物体投下明显的阴影。哥伦比亚安蒂奥基亚大学（University of Antioquia）的乔治·苏鲁亚加（Jorge Zuluaga）和伊格纳西奥·菲林（Ignacio Ferrin）根据录像估算，认为这颗流星在32～47公里的高度上开始增亮，此时它相对于地球的速度约在13～19公里/秒。然后他们用美国海军天文台开发的NOVAS软件重建了这个小天体遇上地球之前在太空中的运行轨道。在计算中他们假设坠落在切巴尔库尔湖的就是这颗流星的碎片，而且其飞行方向与流星相同。计算结果表明，拜访俄罗斯的天外来客，应该是一颗“阿波罗型小行星”。

小行星等外太空天体进入地球大气层并发生爆炸的时候，会产生次声波，并在大气层中向四面八方传播。“全面禁止核试验条约组织筹备委员会”在全球设有监测核试验的次声波监测站，在车里雅宾斯克上空的小行星爆炸时产生的次声波，被17个监测站测到，甚至远在15000公里之外的南极监测站也探测到了信号。就像分析地震波可以了解地震的位置和强度一样，分析次声波及其他相关数据后，也能了解这颗小行星的情况。科学家认为，这颗小行星的直径大约17～20米，重量约1万吨，进入地球大气层时的速度约为18公里/秒，在约20～25公里（最新数据是23.3公里）的高度发生爆炸。其释放的能量超过了45万吨TNT当量，相当于20多颗二战时投在日本广岛的原子弹的能量。

落在车里雅宾斯克的小行星，是1908年俄罗斯“通古斯事件”以来，地球遭遇到的最大的外太空天体袭击。好在有地球大气层的保护，它释放的能量大部分被大气吸收了。尽管如此，这依然是惟一一次被确认造成大量人员受伤的外来天体撞击事件。

非常巧的是，在这颗小行星击中俄罗斯后约16个小时，另一颗编号为2012 DA14的小行星与地球擦身而过。之前天文学家估计2012 DA14的直径在50米左右，但这次当它飞过时，雷达测量出它的大小约为30米，重约4万吨。它离地球表面最近的时候只有27700公里，比地球同步轨道（36000公里）还要低，也就是说它是从同步卫星的轨道下面穿过的。这是有记录以来，这么大的近地天体离地球最近的一次。人们不免猜测，这两颗先后飞临地球的小行星之间是否存在着某种关系。但分析表明，它们的飞行轨道完全不同，是两个独立的天体。

（本文发表于《科学世界》2013年第4期）