在日常生活中，我们常会用到年这个计时单位，它其实是指地球绕太阳公转一周所用的时间，由于太阳系中其他行星的公转周期各不相同，因此在这些行星上的一年也与地球不一样，例如水星上的一年，大概就相当于地球上的88天，而海王星上的一年，则大概相当于地球上的165年。对于我们人类来讲，海王星上的一年已经极为漫长了，然而在浩瀚的宇宙中，公转周期比海王星更长的行星多得是，其中最离谱的就是一颗被命名为COCONUTS-2 b的行星，其公转周期约为110万个地球年，也就是说，以我们地球人的时间观念来讲，在这颗行星上，大约每110万年，才能过一次年！你说离不离谱？COCONUTS-2 b是科学家发现的已知公转周期最长的行星，它在天空中位于蝘蜓座，距离我们大约35光年。观测数据表明，COCONUTS-2 b是一颗与木星类似的气态巨行星，其半径约为木星的1.12倍，质量约为木星的6.3倍，它的主恒星是一颗被命名为COCONUT-2A的恒星，这颗恒星是一颗红矮星，其质量只有太阳的大约3分之1。作为太阳系中距离太阳最远的行星，海王星与太阳的平均距离大约有30个天文单位，而COCONUTS-2 b与主恒星的距离，却有大约7506个天文单位，也正是因为如此遥远的距离，才使得这颗行星的公转周期极为漫长，大概每110万年，才能够围绕其主恒星公转一圈。需要知道的是，在已知的系外行星中，有大部分都是借助其主恒星来发现的，比如说当行星经过其主恒星的前面时，会遮挡其主恒星发出的一部分光线，又比如说在行星围绕主恒星公转时，其自身的引力会使主恒星发生轻微的晃动，通过大量观测其主恒星的这些细微的变化，科学家就可以发现这些行星的存在。但COCONUTS-2 b却是一个例外，因为它距离其主恒星太远了，实际上，科学家之所以能发现它，其实是因为它自身会发光，具体来讲就是，它的表面温度大约有160摄氏度，这使得它在红外波段下明显可见，这使得科学家能够通过基于红外线波段的观测设备发现它，并对它进行直接成像。实际上，COCONUTS-2 b最令人感到好奇的并不是它大约每110万年，才能过一次年，而是为什么它的表面会有这么高的温度。正如前文所言，这颗行星与主恒星的距离高达7506个天文单位，并且它的主恒星还是一颗黯淡的红矮星，在这种情况下，它从主恒星获得的热量就极少，根本不足以让其表面温度达到160摄氏度。所以COCONUTS-2 b维持表面温度的热量，只可能来自于它的内部，那这些热量到底是怎么产生的呢？在经过了深入的研究之后，科学家给出了一种合理的解释。从理论上来讲，行星内部的热量主要有三种来源，第一种是行星在形成之初获得的，简而言之，行星是由大量物质通过不断地吸积形成的，在此过程中，形成行星的物质的引力势能，会有很大部分转化成热量。第二种是放射性元素的衰变，由于放射性元素相对较重，因此它们更容易通过重力分异（即较重的物质下沉，较轻的物质上浮）进入到行星核心，当这些元素衰变时，就会释放出大量的热量。第三种则是引力收缩，简单来讲就是，行星在自身的引力作用下会发生收缩，这会导致其内部的热量增加，行星的质量越大，收缩得就越厉害，其通过引力收缩获得的热量就越多。科学家认为，COCONUTS-2 b的半径与木星差不多，但其质量却是木星6.3倍左右，这表明了它的引力收缩程度很高，而更大的质量，也意味着更多的放射性元素，所以在上述的第二种和第三种来源中，它获得的热量就更高。而更多的热量，则来自于上述的第一种来源。通常来讲，恒星形成于原始星云的引力坍缩，在此过程中，恒星会首先在原始星云的中心形成，而剩余的物质则会在恒星周围形成原行星盘，其中的物质会继续碰撞和吸积，进而逐渐演化成行星。但COCONUTS-2 b的形成过程却很可能不一样，由于COCONUTS-2 b距离主恒星非常远，因此一个合理的推测就是，它并不是形成于恒星周围的原行星盘之中，而是形成于原始星云的直接坍缩。需要知道的是，形成的恒星的原始星云通常都非常大，如果其中的物质分布不是太均匀，那当其发生引力坍缩时，就可能分成多个密度较高的区域。如果这些区域的质量都足够大，就可能会形成多颗恒星，如果分出去的某个区域质量不够，那它就可能会直接坍缩成行星。在这种情况下，行星的形成速度就会非常迅速，由于没有经历原行星盘之中那种漫长的吸积过程，因此初始形成的行星核心，就会拥有更多的热量，其初始温度也就会高得多。简单总结一下就是，COCONUTS-2 b之所以会有这么高的表面温度，是因为它的质量大，引力收缩程度高，并且形成方式也与众不同。当然了，这也只能算是一种合理的推测，具体是怎么回事，还有待进一步地探索，期待在未来的日子里，科学家能够有更多的发现。 近日，中国工程院院士吴伟仁在中国科协年会上透露，中国将在未来十年实施近地小行星防御任务。什么是小行星？对地球有多大威胁？如何防御撞击？撰文/记者 陈永杰 图文编辑/陈永杰图片来源/视觉中国审稿专家：焦维新（北京大学地球与空间科学学院教授）10月22日，中国深空探测实验室主任兼首席科学家、中国工程院院士吴伟仁在中国科协年会上，介绍国家未来15年的太空探索计划，包括计划2030年前后实现载人登月，以及在未来10年内展开首次近地小行星防御任务。中国深空探测实验室主任兼首席科学家、中国工程院院士吴伟仁在第二十五届中国科协年会上透露，未来10年内展开首次近地小行星防御任务（图片来源/视觉中国）吴伟仁院士还详细介绍近地小行星防御任务的具体做法，瞄准一个距离地球数千万千米、几十米大的小天体，然后在它1000万千米外发射撞击器，使其运行轨道改变，再评估效果。这一任务的目的是验证防止小行星撞地球的能力，实现撞得准，推得动，测得出，说得清的目标。什么是小行星？小行星对地球有多大威胁？如何防御小行星撞击？已知有2000多颗小行星对地球造成威胁小行星如何定义？美国国家航空航天局（NASA）的定义为：下限是直径1米，还有观点认为是直径10米。为什么定义为10米？北京大学地球与空间科学学院教授焦维新解释说，直径10米以上的小行星进入地球大气层的时候才不会燃烧尽，至少会有一些流星体落在地球表面。小行星进入地球大气层燃烧的现象图（图片来源/视觉中国）小行星按照位置可以分为三种：围绕地球附近转的近地小行星、在火星和木星之间分布的主带小行星和特洛伊群小行星。从位置上分，小行星分为近地小行星主带小行星和特洛伊群小行星（图片来源/焦维新）作为近地小行星，满足近日距（地球距太阳最近距离）小于1.3AU（AU是一个天文单位，地球到太阳的平均距离定为1AU，约等于1.496亿千米）的小行星为近地小行星。近地小行星按照不同的位置又分成阿莫尔小行星、阿波罗小行星、阿坦小行星和阿提拉小行星。随着地面望远镜性能的提高，几米大小的小行星都已经能够看见了，截止2021年，科学家已经发现27000颗近地小行星。已经发现的近地小行星（图片来源/焦维新）研究近地小行星有重要的意义，主要是避免天体大相撞。焦维新解释说。科学上将对地球有潜在危险的小行星，用符号PHA表示。截止到2021年的2月2日，科学家一共发现了2216颗PHA，那就是说我们知道的已经有2000多颗对地球有潜在威胁的小行星了。地球最小轨道交会距离（图片来源/焦维新）但是，这2000多颗小行星一定会撞到地球吗？不一定。我们只是说这些天体撞击地球的危险性更大一些。另外，小行星由于太小，运行的轨迹容易受到大天体的影响。科学家预报对地球没有灾害，但是受其他天体影响以后，可能它越来越靠近。也有的现在看起来对地球有潜在的危险，但是受其他因素的影响越来越离我们远了，所以这个数据是动态发展的。焦维新解释说。小行星撞击地球并不是空穴来风小行星撞击地球并不是空穴来风。焦维新强调。2013年2月15日，俄罗斯的车里雅宾斯克发生小行星撞击事件，小行星进入大气层的时候，在天空中留下大约10千米长的痕迹。小行星的主要碎片击中了切巴尔库尔湖。该次事件中有1491人受伤。2013年2月15日，俄罗斯的车里雅宾斯克发生小行星撞击事件（图片来源/焦维新）历史上，地球经历了大灾变，确认的已经有将近200个陨石坑。还有一些陨石坑因为地球的变迁、河道的变迁等原因已经没法辨认。1908年6月30日上午7时17分发生在现今俄罗斯西伯利亚上空的通古斯卡大爆炸事件。当时估计爆炸威力相当于2000万吨TNT炸弹，超过2150平方千米内的8000万棵树全都焚毁倒下。目前比较一致的意见是，一颗直径大概60米到190米的小行星，在大约离地面高6至10千米的上空和大气层剧烈摩擦受热不均匀所以发生了爆炸，所以导致了整个通古斯卡的森林被毁。通古斯卡大爆炸想象图（图片来源/焦维新） 小行星撞击地球的危险仍然存在，主要是三个原因：首先是，海量天体尚未发现。我们观测到的数量也就大概10%左右。还有许多天体没有发现，这些天体到底有没有撞击地球的危险性？我们还不太了解。2020年8月中旬，一颗大小如SUV轿车大小、编号为2020 QG的近地小行星，近距离掠过地球。而就在它即将离开之时，被美国宇航局的探测器探测，但这已经是6小时以后的事情了。第二个原因是不速之客突然来袭，这还包括了短周期彗星，偶然闯入内太阳系，人类更难以确定它的轨道。比如休梅克－利维9号彗星在1994年7月8日因为受到木星强大的引力而分裂为21个小碎块，并在1994年7月16日以每小时21万千米的速度撞向木星的南半球。碎片G的威力最大，达6兆吨TNT炸药，它的当量所造成的疤痕预计比地球直径还要大。休梅克－利维9号彗星撞击木星（图片来源/焦维新）休梅克－利维9号彗星撞击木星凸显了木星在太阳系扮演着太空吸尘机的角色。它的强大引力可吸掉不少彗星和小行星，木星发生彗星撞击的几率是地球的2000至8000倍。地球位置非常优越，有木星保护，地球才是一个适居的星球。第三个原因是雅克夫斯基效应，小行星吸收阳光和释放热量时对小行星产生微小的推动力。比如根据对小行星6489Golevka的观测，从1991到2003年间，位置比预期值移动了15千米。雅克夫斯基效应示意图（图片来源/焦维新）多种手段可消除小行星威胁小行星撞击地球的风险有多大？尺寸小的因为数量多，所以概率大。根据统计规律，如果直径小于30米，在高层大气中就破碎了，一般不会在地面造成人员伤亡。直径大于30米、小于100米，这种天体在低层大气中燃烧破裂，对地面会产生局部的影响。直径大于100米、小于300米的小行星，能直接撞击到地球表面，产生直径为几千米的陨石坑，所导致的灰尘笼罩会影响直径10千米的区域。直径大于300米、小于600米的小行星，将引发最小级别的全球性灾难，可造成大约50万人死亡，发生事件间隔为25000年。直径大于600米、小于1000米的小行星，将造成中等级别的全球性灾难，死亡人数约500万，时间间隔为7万年。直径大于1千米小于5千米的小行星，足以造成全球性的危害，死亡人数超过10亿，大概每几百万年发生一次。焦维新介绍说，人类避免小行星撞击主要有十大措施。第一是加强观测提前预报，了解它的轨道情况。第二，动力撞击偏转轨道。第三，安装火箭改变轨道。第四，太阳帆推动。第五，引力牵引器。第六，在小行星附近核爆炸。第七，在小行星内部核爆炸。第八，质量投射器。第九，激光烧蚀。第十，用太阳能使物质汽化产生推力。其中发射探测器动力撞击的方案已经开始实施。2021年11月，美国发射两颗卫星 DART到相对较近的天体，撞击一颗直径大约780米的大型小行星以及一颗直径为160米的小卫星。DART小行星重定向测试任务（图片来源/焦维新）早在1996年1月，近地小行星约会探测器就成功发射升空，它的使命是围绕爱神小行星运转，并登陆其上以探索小行星的秘密。在飞往小行星的过程中，探测器向地球传回了16万张照片与大量珍贵的材料，为科学家们提供许多将来探测其他小行星与彗星的重要参考。终于在飞越32亿千米的距离后，探测器成功进入到了爱神小行星的轨道，开始进行探测。2001年2月12日，美国近地小行星约会无人探测器成功降落于爱神小行星，实现了历史上首次探测器和小行星的相会（图片来源/NASA）2014年，日本发射小行星探测器隼鸟2号采取接触即离的探测方式，采集小行星样本并返回地球。日本发射小行星探测器隼鸟2号（图片来源/焦维新）今年4月24日的中国航天日当天，中国国家航天局副局长吴艳华首次向外界披露，中国首先要完善建立地基天基对小行星的监测预警系统，不仅要编目，关键是分析判断哪些是重危型；要对是否有可能解除这些威胁进行技术研究和攻关。在完善对小行星探测能力的同时，中国也要着手组建近地小行星防御系统。吴艳华透露，中国要争取在十四五末期或者2025年、2026年实施一次对某一颗有威胁的小行星进行抵近观测，实施就近撞击，并就改变其轨道进行技术实验，为未来人类应对小行星等地外天体对地球家园的威胁，作出中国的新贡献。