最近,一顆編號(hào)為2024 YR4的小行星“可能會(huì)在7年后的2032年12月撞擊地球”的消息,在網(wǎng)絡(luò)上持續(xù)引起熱議。這顆小行星到底是什么來(lái)頭?它撞擊地球的可能性究竟有多大?如果真撞上有多大的破壞力?人類有哪些應(yīng)對(duì)策略?
一、
這顆小行星有何來(lái)頭?
去年底才發(fā)現(xiàn),每4年穿越一次地球軌道。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員李明濤介紹,2024 YR4是2024年12月27日美國(guó)夏威夷大學(xué)的阿特拉斯望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)在巡天觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)的小行星(也有報(bào)道稱,12月27日當(dāng)天該小行星與地球擦肩而過(guò)后,被位于智利的小行星撞擊地球警報(bào)系統(tǒng)站發(fā)現(xiàn))。它的軌道比較奇特,繞太陽(yáng)一圈需要4個(gè)地球年。其近日點(diǎn)在地球軌道以內(nèi),遠(yuǎn)日點(diǎn)在地球軌道以外且接近木星。所以它在從外向內(nèi)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)穿越地球軌道,而穿越地球軌道的周期大約是4年一次。
據(jù)悉,2024 YR4小行星直徑在40米至100米之間,面積相當(dāng)于一個(gè)足球場(chǎng)大小。
科學(xué)家們分析,2024 YR4或在2032年12月22日在距地球約127699公里處掠過(guò)。截至目前,科學(xué)家們對(duì)這顆小行星的具體大小、密度、地質(zhì)環(huán)境等要素,仍然知之甚少。
二、
撞擊地球的概率有多大?
最高曾達(dá)到3.1%,一度成NASA觀測(cè)到的撞擊風(fēng)險(xiǎn)最高天體。
據(jù)參考消息援引西班牙人報(bào)網(wǎng)站2月4日?qǐng)?bào)道,在發(fā)現(xiàn)2024 YR4小行星后,專家最初估計(jì)的撞擊概率為1.2%。這一數(shù)據(jù)觸發(fā)了“都靈指數(shù)”3級(jí)警報(bào),意為“具有顯著風(fēng)險(xiǎn),需要密切關(guān)注”。后來(lái)歐洲航天局發(fā)布一系列計(jì)算結(jié)果后,這一概率升至1.6%。聯(lián)合國(guó)空間任務(wù)規(guī)劃咨詢小組將繼續(xù)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)這顆小行星的動(dòng)態(tài),定期更新撞擊概率。
事實(shí)上,自這顆小行星被發(fā)現(xiàn)以來(lái),研究機(jī)構(gòu)公布的其撞擊地球的概率就一直在波動(dòng),從最初的1/83(即約1.2%)逐步攀升,到1/67、1/53、1/43、1/38,直至2月19日前后升至1/32(約3.1%),一躍成為NASA(美國(guó)航空航天局)有史以來(lái)觀測(cè)到的同等或更大體積天體中撞擊地球風(fēng)險(xiǎn)最高的天體。
不過(guò),這一撞擊警報(bào)在2月21日前后迎來(lái)大逆轉(zhuǎn)。來(lái)自NASA的最新數(shù)據(jù)顯示,2024 YR4小行星撞擊地球的概率從高點(diǎn)迅速回落,跌至如今的1/357(約0.28%),跌下1%的閾值。其“都靈指數(shù)”也從3級(jí)降為1級(jí),意味著該天體對(duì)地球的威脅很小。
“都靈指數(shù)”是一種對(duì)與小行星和彗星等近地天體撞擊危險(xiǎn)進(jìn)行分類的相對(duì)簡(jiǎn)單的方法。上海天文館網(wǎng)絡(luò)科普部部長(zhǎng)、上海市天文學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)施韡介紹,當(dāng)小行星直徑在20-100米之間,撞擊地球概率超過(guò)1%就會(huì)觸發(fā)3級(jí)警報(bào)。都靈指數(shù)從0到10遞增,代表了地球受小行星撞擊的威脅程度遞增。
據(jù)悉,2024 YR4是自2004年小行星阿波菲斯(又名“毀神星”)之后,首次到達(dá)都靈3級(jí)或以上級(jí)別的天體。
北京天文館研究館員朱進(jìn)介紹,“從以前經(jīng)驗(yàn)講,(撞擊概率)這種變化,大多數(shù)時(shí)候可能會(huì)減少,而且絕大多數(shù)時(shí)候它會(huì)一下子變成零。2028年,它還會(huì)有一次離我們相對(duì)比較近的時(shí)刻。屆時(shí)觀測(cè)之后,我們會(huì)對(duì)它的軌道有一個(gè)比現(xiàn)在準(zhǔn)確得多的計(jì)算。對(duì)于其撞擊概率的判斷,也要準(zhǔn)很多?!?/p>
據(jù)悉,2004年6月,一顆尺寸約340米的小行星阿波菲斯撞擊地球的概率一度升至2.7%,但隨著觀測(cè)數(shù)據(jù)的增加,在2021年,科學(xué)家們排除了它在未來(lái)100年內(nèi)撞擊地球的可能性。
圖片來(lái)源:央視新聞三、
撞擊概率為何一變?cè)僮儯?/strong>
受光照、軌道計(jì)算誤差等影響,時(shí)間越近預(yù)測(cè)越準(zhǔn)。
小行星2024 YR4撞擊地球的概率,這兩日驟然波動(dòng)(從最高的3.1%狂跌至0.28%),原因?yàn)楹危?/p>
上海天文館網(wǎng)絡(luò)科普部部長(zhǎng)施韡對(duì)此作出專業(yè)解釋:小行星撞擊概率的波動(dòng),主要源于觀測(cè)數(shù)據(jù)的持續(xù)更新和軌道參數(shù)的動(dòng)態(tài)修正。隨著撞擊概率的不斷修正,“都靈指數(shù)”也會(huì)動(dòng)態(tài)變化。前兩日正值滿月,強(qiáng)烈的月光干擾導(dǎo)致小行星觀測(cè)能見度降低,數(shù)據(jù)采集受限;而隨著月光干擾減弱,觀測(cè)條件改善,觀測(cè)數(shù)據(jù)增加,軌道測(cè)算精度也隨之提高,這是導(dǎo)致這兩日撞擊概率大幅波動(dòng)的主要原因。
“之所以預(yù)測(cè)概率會(huì)有變化,是因?yàn)樾⌒行亲矒舻厍蚋怕实挠?jì)算方法會(huì)受到軌道計(jì)算誤差、光照和大天體引力等因素的影響?!碧煳念I(lǐng)域科普專家、全國(guó)科普工作先進(jìn)工作者曹林說(shuō),“這和天氣預(yù)報(bào)類似,時(shí)間越臨近,預(yù)測(cè)的也就越準(zhǔn)確。”
四、
小行星撞擊地球“威力”幾何?
曹林讓大家放心,宇宙很大,人們?cè)庥鲞@種“天劫”的可能性微乎其微,普通人無(wú)需驚慌,撞擊概率極小。
“實(shí)際上,小天體來(lái)地球,這件事幾乎每個(gè)月都會(huì)發(fā)生?!辈芰峙e例,比如流星雨,就是小行星在大氣層中燃燒時(shí)候產(chǎn)生的光。人們經(jīng)??梢再I到的隕石,也是外來(lái)天體撞擊地球掉落的物質(zhì)。
“這類事件一般不會(huì)對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)安全造成危害,但隨著網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)達(dá)等原因,會(huì)引發(fā)越來(lái)越多的社會(huì)關(guān)注?!?/p>
曹林表示,生活在地球的人類已經(jīng)擁有了一層天然的“金鐘罩”。厚厚的大氣層能夠有效防御大部分小天體的“襲擊”。
當(dāng)小行星以極高速度進(jìn)入大氣,高溫高壓沖擊波會(huì)使結(jié)構(gòu)疏松的解體成碎塊,在第一關(guān)就燃燒殆盡。只有那些個(gè)頭足夠大、密度足夠高的天體才有可能突破大氣層的防御,對(duì)地球上的生物體形成威脅?!暗膊灰粢暂p心?!辈芰终f(shuō),**小行星對(duì)天上的空間站和航天器還是有可能造成毀滅性的傷害。**世界上第一個(gè)大型模塊化空間站,俄羅斯的和平號(hào)空間站就曾經(jīng)被星際塵埃撞上,并在表面留下了痕跡。
五、
人類有何應(yīng)對(duì)策略?
可發(fā)射撞擊器或牽引飛船,改變其飛行軌道。
“監(jiān)測(cè)小行星,其實(shí)已經(jīng)是全球各個(gè)國(guó)家歷經(jīng)多年發(fā)展的傳統(tǒng)項(xiàng)目?!辈芰纸榻B,**人類目前已經(jīng)形成了對(duì)小行星撞擊風(fēng)險(xiǎn)的研判和預(yù)測(cè)能力,**在各國(guó)都建設(shè)有小行星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)地基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等,可以探測(cè)追蹤危險(xiǎn)小行星,對(duì)撞擊時(shí)間、落點(diǎn)、危害程度進(jìn)行提前預(yù)報(bào),采取有效處置手段,最大限度降低風(fēng)險(xiǎn)。
2024年9月,第二屆深空探測(cè)(天都)國(guó)際會(huì)議上曾傳出消息,我國(guó)正在策劃實(shí)施首次近地小行星防御任務(wù),并發(fā)布了首次近地小行星防御任務(wù)方案設(shè)想。
圖片來(lái)源:央視新聞
“改變小行星威脅的方式就很多種,”曹林表示,“盡管人類目前完全沒(méi)有實(shí)施過(guò)這些計(jì)劃,目前來(lái)看,技術(shù)難度還沒(méi)有達(dá)到從0到1的程度?!?/p>
比如,人類可以對(duì)小行星進(jìn)行撞擊。“此前,NASA的‘深度撞擊’任務(wù)就曾向彗星Tempel 1發(fā)射了一個(gè)撞擊器,從而成功地在彗星表面制造了一個(gè)巨大的坑洞。而這次的小行星比彗星要小得多。”
再比如,人類也能通過(guò)發(fā)射飛船對(duì)小行星進(jìn)行重力牽引,改變它飛行的軌道?!斑@種方式比較安全可靠,控制難度也較小?!彼酝艘蝗f(wàn)步講,就算小行星真的奔赴地球,我們也應(yīng)該相信科學(xué)的力量,不過(guò)分焦慮。
六、
小行星來(lái)襲可以預(yù)警嗎?
人類已11次成功預(yù)警,時(shí)間誤差也很小。
去年12月4日0時(shí)15分左右,一顆來(lái)自太空的小行星如期而至,在西伯利亞上空進(jìn)入大氣層,在夜空中化為一顆火流星。全球科學(xué)家密切追蹤,我國(guó)也展開多站點(diǎn)組網(wǎng)觀測(cè)。這是人類第11次成功預(yù)警小行星撞擊,也是2024年第4次小行星撞擊成功預(yù)警。
據(jù)了解,這顆小行星直徑約0.75-1米。撞擊發(fā)生2小時(shí)后,國(guó)際小行星中心共計(jì)收到全球64個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù),發(fā)布正式公告給這顆小行星編號(hào)為2024 XA1。
人類首次準(zhǔn)確預(yù)測(cè)小行星撞擊地球是在2008年,當(dāng)年10月6日,美國(guó)哈佛史密松天體物理中心和美國(guó)宇航局宣布,格林尼治時(shí)間10月7日2時(shí)46分,一顆編號(hào)為2008TC3的小行星由蘇丹北部上空進(jìn)入地球大氣層并發(fā)生燃燒。事后觀測(cè)表明,預(yù)計(jì)出的撞擊時(shí)間誤差只有15秒。