恐龍滅絕是因爲他們沒有太空計劃——NASA
小行星2024 YR4的發現圖像
2024年年底,天文學家注意到天空中的一個異常點。智利的一臺望遠鏡在夜空中發現了一個微弱的光點,但它並不屬於已知的恆星、彗星或小行星。
這一發現來自“近地小行星撞擊預警系統”(ATLAS),它是一個由NASA資助的項目,專門用於探測可能威脅地球的小行星。
幾天之內,科學家們收集到了足夠的數據,確認這顆編號爲2024 YR4的小行星將在2028年和2032年兩次接近地球。經過計算,天文學家排除了2028年撞擊地球的可能性,但2024 YR4仍有可能在2032年12月22日撞上地球。
撞擊概率有多大?
近期計算結果有所波動。截至2月6日,NASA近地天體研究中心估算,2024 YR4在2032年撞擊地球的概率爲1.9%。歐洲航天局(ESA)給出的概率略低,爲1.8%。換句話說,NASA認爲其撞擊概率約爲1/53。這一概率大約是人一生中死於車禍風險的兩倍(根據美國國家安全委員會的數據)。
這些數據比上個月的估算略高。此前,ESA估算的撞擊概率爲1.2%。不過,科學家預計,在未來幾周或幾個月內,這一數字很可能會降至零。
ESA對此並不感到意外:“通常情況下,小行星的撞擊概率在初期會有所上升,但隨着更多觀測數據的加入,它往往會迅速降至零。”
小行星2024 YR4有多大?
科學家估算,2024 YR4的直徑在40到90米之間,足以對撞擊地點造成局部破壞。1908年發生在西伯利亞的通古斯大爆炸,據推測是由一顆類似2024 YR4大小的小行星引發的,導致約1287平方公里的森林被夷爲平地。2013年在俄羅斯車里雅賓斯克上空爆炸的隕石,其直徑約爲20米。
天文學家使用“都靈撞擊危險指數”來衡量小行星撞擊風險。目前,2024 YR4被評爲3級,這意味着它需要天文學家、公衆和政府密切關注。自1999年該指數建立以來,僅有一次其他小行星達到類似級別——2004年,阿波菲斯小行星(Apophis)一度被評爲4級,但後續觀測排除了其2029年撞擊地球的可能性。
如果2024 YR4真的撞擊地球,爆炸可能會造成50公里範圍內的破壞。如果它在大氣層中解體,衝擊波可能會影響更遠的地區。
這張照片上的紅點顯示了小行星2024 YR 4在2032年12月22日的可能位置,正如蒙特卡洛模擬所預測的那樣。正如這張圖片所顯示的,大多數模擬項目都預測小行星會與地球擦肩而過。
如何精準預測它的軌道?
目前,科學家的觀測到,2024 YR4圍繞太陽運行,其運行軌道呈橢圓形,最接近太陽時會進入地球軌道以內,最遠時會進入小行星帶外緣。
不過,確定其軌道仍然存在挑戰。ESA指出,這顆小行星目前正幾乎沿直線遠離地球,使得研究其軌跡彎曲程度變得困難。此外,它將在今年4月前變得太遠,難以繼續觀測。因此,科學家們必須儘快使用更大的望遠鏡來收集更多數據。
在今年的觀測窗口期結束時,2024 YR4的撞擊概率可能會上升至數十個百分點,也可能會降至1%以下,從而解除警報。ESA表示:“如果在短時間內無法完全排除撞擊可能性,該小行星可能會一直留在ESA的風險名單上,直到2028年再次可觀測。”
該如何應對?
如果未來幾個月的數據仍顯示小行星存在撞擊風險,各國可能需要採取行動。本週,國際“太空任務規劃顧問小組”(SMPAG)首次開會,討論如何應對這一風險。該小組由NASA、ESA、中國、俄羅斯等航天機構的代表組成,負責協調全球小行星防禦計劃。
小組決定,再給天文學家幾個月時間收集更多數據,以便更精確地計算軌道。他們計劃在4月或5月再次開會,如果風險顯著增加,也可能提前召開會議。如果屆時撞擊概率仍高於1%,他們將向聯合國外層空間事務辦公室(UNOOSA)提交應對建議。
如果確認小行星構成威脅,各國航天機構可能會考慮採取偏轉任務。NASA曾在2022年成功演示了一次小行星偏轉實驗——DART任務(雙小行星重定向測試)。該任務利用一艘航天器撞擊一顆比2024 YR4大兩到四倍的小行星,成功改變了其軌道。這表明,如果有足夠的準備時間,人類可以通過類似手段偏轉小行星,避免災難。
不過,偏轉任務需要儘早啓動,不能等到最後一刻纔行動。好萊塢電影中常見的“核武器解決方案”也並非最佳選擇,因爲直接引爆可能會將小行星炸成多個碎片,反而增加威脅。不過,最新研究表明,在遠距離引爆核武器,利用X射線輻射推動小行星偏離軌道,可能是一個可行方案。
如果到2028年仍無法排除撞擊風險,那麼留給人類干預的時間將所剩無幾。因此,如果未來幾個月風險沒有下降,各國可能需要認真考慮干預措施。
即使無法偏轉小行星,政府仍有充足時間制定應急預案,例如疏散可能受影響的人口。儘管2024 YR4撞擊的可能性很低,但它的影響範圍相當於一座大城市。不過,最可能的撞擊地點是偏遠地區或海洋。預測數據顯示,它可能落入東太平洋、南美洲北部、大西洋、非洲、阿拉伯海或南亞區域。
反思:爲什麼需要太空計劃?
NASA內部有一個流傳已久的笑話:“恐龍滅絕是因爲它們沒有太空計劃。”無論2032年發生什麼,人類都不會因此滅絕,但類似事件正是人們支持太空探索的原因之一。
2019年的一項調查顯示,68%的美國人認爲,NASA監測小行星、彗星等潛在威脅至關重要。相比之下,只有四分之一的受訪者認爲重返月球或登陸火星同樣重要。
相較於載人探月或火星任務,小行星監測和偏轉的成本要低得多。從納稅人的角度來看,這部分NASA的工作可謂“物超所值”。
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