小行星带正在慢慢消失
研究发现,小行星带并非恒久不变,而是正逐渐失去质量,地球的撞击史与未来风险都与此息息相关。
在火星与木星之间,漂浮着一片浩瀚的碎石地带——小行星带。它常被认为是一颗未能成形的行星遗迹。46亿年前,当太阳系正在诞生时,这片区域的物质原本有机会聚合成一颗行星。
然而,木星的强大引力扰乱了这一进程。它不断搅动周围环境,让本该孕育新行星的碰撞变得破坏性十足。于是,成千上万块岩石只留下了零散残骸,如今总质量仅相当于月球的百分之三,分布在数百万公里的广阔空间里。
木星的影响并未止步于此。引力共振区域像隐形陷阱,干扰着小行星的轨道。部分碎片被甩向内太阳系,甚至闯入地球轨道,成为陨石火球的来源;另一些则被抛向木星方向。那些没能逃脱的碎片,则在无休止的碰撞中被磨成宇宙尘埃。
来自乌拉圭共和国大学的Julio Fernández带领团队,首次精确计算出小行星带正在以何种速度消耗殆尽。他们发现,目前仍在参与相互碰撞的小行星群,每年会损失约0.0088%的质量。听上去微不足道,但在漫长的宇宙尺度下,这一流失量已相当可观。
更耐人寻味的是,这些“消失的质量”去向各不相同。大约两成的物质以小行星或流星体的形式逃离轨道,偶尔跨过地球的路径,并在大气层中上演壮观的火球秀。而剩下的八成,则被撞击粉碎为细微尘埃,这些尘埃漂浮在太阳系中,形成傍晚或清晨天空中那道朦胧的黄道光。
那些我们耳熟能详的大家伙,如谷神星、灶神星和智神星,并未被纳入研究。它们因体积庞大,已经在亿万年的消耗中幸存下来,不再活跃参与物质的持续流失。
理解小行星带的质量消失过程,对地球意义非凡。因为逃逸出来的大型天体并不会凭空消失,它们中的一部分迟早会闯入内太阳系,成为潜在的撞击威胁。
研究推算,如果把当前的流失率向时间回溯,约35亿年前的小行星带质量可能比现在多出一半。当时的物质损耗速度也几乎是如今的两倍。这与地球和月球地质证据中的撞击痕迹相吻合——过去的轰击频率确实远比现在猛烈。
长期以来,人们把小行星带当作太阳系的“常驻景观”。但新研究显示,它其实是一个逐渐消逝的动态结构,已经悄然失去物质数十亿年。
地球岩层中保存的玻璃小球,记录了这段更为暴力的历史。那时,一个更为庞大的小行星带不断将巨石抛向地球,带来频繁撞击。如今,这种轰击已经减弱成稀疏的点滴,但小行星带的衰退仍在继续。
理解这一过程,不仅帮助我们拼凑出塑造地球表面的撞击史,也为预测未来的近地天体风险提供了重要依据。换句话说,研究小行星带的命运,其实也是在窥探地球自身的未来。