仅仅去年，火星受到毁灭性小行星撞击的可能性比地球高2.6倍，这是为什么？

一个被NASA的火星勘测轨道飞行器发现的相对年轻的陨石坑。火星在历史上可能受到了比地球多两倍的毁灭性陨石撞击（图源：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学）

一项最近的研究表明，火星与潜在危险小行星近距离接触的次数可能是地球的两倍多。这对未来对火星的任务有一定威胁，同时也对内太阳系的形成过程提供了一定的了解。

小行星是人类面对的来自外太空的最大的威胁，例如2013年的车里雅宾斯克事件的冲击波导致了1000多人受伤，造成了超过3300万美元的基础设施损失。

目前，天文学家和小行星猎人已经发现了33000颗可能对地球产生威胁的小行星。其中的一部分非常大，直径在140米以上，并且其轨道离地球近的可怕，最近处不到0.05天文单位（大约是地月距离的20倍）。追踪这些潜在危险小行星（PHA）是行星防御计划的一个关键部分。

我们临近的火星位于小行星带主带的边上，因此可能遭受了更多潜在危险小行星的威胁，但是具体多少潜在危险小行星在火星周围游荡还是位置的。考虑到人类未来对火星的开发，这将是一个问题。

中国南京大学天文学博士生周宇凡和他的同事在一篇论文中研究了火星周围游荡的小行星的问题。为了探索火星上的人类是否会面临更多更危险的潜在小行星撞击，周宇凡和他的同事研究了有多少小行星的轨道十分接近火星。他们称这些天体为CAPHAs，即“近距离接近潜在危险小行星”的英文缩写。

为了确定火星CAPHAs的数量，该团队用计算机模型去模拟了1亿年中11000颗随机选取的小行星和八大行星的轨道运动。所有的小行星均从主带开始模拟。然后，观察每颗小行星与六个已知间隙（主带中小行星稀少的地方）的距离，该团队最后将10000余颗小行星归类为“近间隙的”。

如果碰撞发生，相比于地球，小行星更有可能对火星表面造成更严重的伤害，因为火星的大气层比地球薄很多，陨石不能完全的在大气层中被烧毁。

在模拟过程中，研究人员考虑到了雅科夫斯基效应对“近间隙的”小行星的影响，具体表现为会使它们朝向或者背向太阳移动。雅科夫斯基小型是指当小行星吸收阳光和释放辐射时对小行星产生的微小的推动力，其重要的原因是这会缓慢的对小行星的轨道产生影响，从而导致这些小行星慢慢的走向那些小行星稀缺的间隙。在那些间隙中，来自木星和土星的引力影响会把这些小行星的轨道改变，使它们有可能与内行星发生碰撞。

计算机模拟显示，每个地球年，大约有52个较大的小行星和火星有碰撞风险，对于地球，这个数字是20个。虽然火星的CAPHAs距离火星比地球的CAPHAs距离地球更近，但是它们相对火星的速度也更慢。

NASA的火星任务可能已经见证了这些小行星于火星撞击带来的影响。2021年12月24日，由于小行星撞击，火星上发生了一场4级的“火震”，这次“火震”被NASA的洞察号火星探测器探测到了。

虽然周宇凡对于近火天体会不会影响目前的火星任务持怀疑态度，但是他认为，在未来随着人类对火星的访问越来越频繁，这些火星CAPHAs必须要被考虑到。

同时，火星的CAPHAs对天文学家也是很有意义的研究目标。“火星周围的小行星可以增加我们对火星环境的了解，小行星与行星的相互作用，以及内太阳系的演化历史。周宇凡说。事实上，周宇凡和他的团队认为，在2025年，至少两个火星的CAPHAs可以在地球上被观测到。届时火星将迎来冲日。

BY: Abha Jain

FY: Chen Li

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