Steed的围脖 25-10-20 07:21
微博认证:科学科普博主

2025年10月17日,从丹佛飞往洛杉矶的一架美国联合航空737 Max客机遭遇意外。飞行途中,驾驶舱的挡风玻璃被不明物体击中,玻璃右上角出现了明显的撞击痕迹和蛛网状裂纹。机长的手臂被飞溅的玻璃碎片划伤,流了血。所幸,客舱保持着正常的气压,并没有失压。飞机随即紧急降落在盐湖城机场。

事后,这位机长在报告中提到了太空碎片。

联邦运输安全委员会(NTSB)立刻展开了调查。他们调取雷达数据、气象记录、飞行记录仪的信息,并把那块受损的挡风玻璃送进实验室仔细检验。因为如果真是太空来的东西击中了民航客机,这将是航空史上极其罕见的事件。

~~~~
现场的线索

从社交媒体流出的照片显示,撞击力度相当大。驾驶舱挡风玻璃虽然没有完全破碎,但受损区域清晰可见,金属框架也被砸出了变形。幸运的是,现代客机的挡风玻璃是多层结构,中间夹着特殊的层压材料,就像汽车前挡风玻璃一样,即便受到冲击也不会整个炸开。

更关键的信息是飞行高度:当时飞机正在3万英尺以上的高空巡航,换算过来大约是9000米到11000米左右。

这个高度成了整个事件最关键的线索。因为它排除了很多常规的可能性。

~~~~
嫌疑对象逐个排查

在万米高空,能击中飞机的东西其实非常有限。

首先想到的自然是鸟。但绝大多数鸟类的飞行高度都不超过几千米。即便是那些善于滑翔的猛禽,通常也不会飞到这么高。世界上飞得最高的鸟是吕氏秃鹫,这种生活在非洲的大型秃鹫拥有一种特殊的血红蛋白变体,能在空气稀薄的高空高效吸收氧气。有记录证实,1973年11月29日,一架飞机在科特迪瓦阿比让上空11300米的高度撞上了一只吕氏秃鹫,这只鹫被吸进了引擎。但那次事故发生在非洲,而这次联合航空的航线在美国西部上空,根本不是吕氏秃鹫的栖息地。所以鸟击的可能性微乎其微。

气象气球呢?这是另一个候选对象。无线电探测气球确实会升到很高的高度收集气象数据,但问题在于,气球的材质很轻,撞击力度通常不足以造成这种程度的损伤。况且,正规的气象气球都有飞行计划报备,雷达数据会告诉调查人员当时那片空域有没有气球。

冰雹?听起来靠谱,毕竟雷暴云可以把冰雹抛到很高的地方。但10月中旬的美国西部上空,气象条件并不支持出现能到达那个高度的强对流天气。而且如果真是冰雹,雷达应该能看到明显的风暴回波。

排除了这些可能,剩下的选项就只有两个:人造的太空碎片,或者天然的陨石。

~~~~
来自太空的物体

机长脱口而出的太空碎片,指的是那些围绕地球轨道运行的人造物体残骸。自1957年第一颗人造卫星升空以来,人类已经向太空发射了数以万计的卫星、火箭和各种航天器。它们退役后,有些会留在轨道上变成太空垃圾,有些则会重新进入大气层。

绝大部分重返大气层的太空碎片会在高空烧毁,但总有一些较大的碎片能够幸存下来,落到地面或海洋。近期一项发表在《地质学》杂志上的研究估计,每年大约有17000颗陨石坠落地球。不过这个数字说的是自然天体,人造太空碎片穿过大气层到达地面的数量要比这少得多,至少要少一个数量级。

从概率上讲,飞机被太空物体击中的可能性极其微小。虽然没有正式记录显示民航客机曾被陨石击中,但这并不意味着绝对不可能。有科学家曾经做过粗略估算,假设陨石以超音速进入大气层,那么从陨石的角度看,飞机几乎是静止的,击中概率取决于飞机占地球表面积的比例。计算表明,单架飞机在一次飞行中被陨石击中的概率大约是十亿分之一。

但如果把问题换一个角度:在未来20年里,全球成千上万架飞机每天数万次起降,是否会有至少一架被陨石击中?这个概率就会大幅提升。有研究者估算,未来20年内至少有一架民航客机被陨石击中的概率约为4.3%。

~~~~
真相在实验室里

要确定撞击物的真实身份,最可靠的办法是分析那块受损的挡风玻璃。

如果是陨石撞击,玻璃和金属框架上会留下独特的痕迹。陨石主要成分是铁镍合金或硅酸盐矿物,其中往往含有地球上罕见的元素或同位素比例。比如铱,这种元素在地球地壳中极其稀少,但在某些陨石中含量却很高。当年科学家正是通过在6500万年前的地层中发现异常高的铱含量,推断出那个时期有巨大陨石撞击地球,导致恐龙灭绝。

如果是人造太空碎片,那材质就截然不同了。航天器的外壳通常是铝合金、钛合金或复合材料,这些物质的元素组成和同位素特征与天然陨石有明显区别。而且人造物体往往带有涂层、油漆或其他人工痕迹。

实验室的显微镜、质谱仪、电子探针会一点点揭开谜底。那些肉眼看不到的细节,那些元素和化合物的指纹,会告诉我们这个神秘访客究竟来自哪里。

~~~~
一个更大的问题

无论最终结论如何,这次事件都提醒我们:飞行中的飞机面对的风险,远比我们想象的更加复杂和多样。

全球每秒钟大约有1000颗流星划过天空。绝大多数在大气层中燃烧殆尽,但总有一些会穿透下来。与此同时,直径约20米的天体大约每60年撞击地球一次,更大的天体则更加罕见但威力也更惊人。2013年俄罗斯车里雅宾斯克陨石事件中,一颗直径约18米的小行星在约30公里高空爆炸,释放的能量相当于40万到50万吨TNT,大约是广岛原子弹的30倍。那次事件造成1491人受伤,主要是因为冲击波震碎了窗户,碎玻璃划伤了人。

我们的头顶并不像想象中那么平静。宇宙中无数大大小小的岩石碎片时刻都在向地球坠落,只是地球大气层像一面盾牌,替我们挡住了绝大部分威胁。但偶尔,总有一些幸存者会穿过这道防线。每年大约有17000颗质量超过50克的陨石坠落地球。

现在,运输安全委员会的调查人员正在实验室里分析那块玻璃上留下的每一个细节。也许几周或几个月后,他们会告诉我们答案。而那个答案,将为航空安全记录增添新的一页,也会让我们对头顶那片看似平静的天空,有更清醒的认识。

~~~~~~

图源:JonNYC

信源:Eric Berger 发在 ArsTechnica 的相关报道

发布于 韩国