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去年底以来,一颗名为“2024 YR4”的小行星“声名鹊起”,原因很简单——因为它有可能在7年后撞击地球。
美国宇航局(NASA)发布的小行星“2024 YR4”图片
在天文学里,小行星是太阳系内围绕太阳运行的小型岩石天体。它们像行星一样绕着太阳转,但体积和质量比行星小得多,主要分布在火星与木星之间的“小行星带”。或许,它们可以被想象为太阳系诞生时留下的“边角料”,主要由岩石、金属或冰组成。
目前已知的太阳系小行星数量超过127万颗,其中直径超过1公里的约有2.5万颗。虽然绝大多数小行星的轨道稳定,但部分近地(球)小行星可能因引力扰动或碰撞改变轨道,与地球发生交会。
去年12月27日,位于智利的小行星撞击最后警报系统(ATLAS)望远镜敏锐地捕捉到了一个快速移动的不明物体,这便是后来被命名为“2024 YR4”的小行星。科学家们随后通过观测小行星的位置、速度等轨道参数来计算其接下来的行进轨道。今年1月29日公布的数据显示,“2024 YR4”将于2032年12月22日在距地球约127699公里处掠过,但计算结果存在140.8万公里的误差范围,这就意味着,不能排除这颗小行星直接撞击地球的可能性。
那么,“2024 YR4”撞击地球的可能性有多大呢?最初,科学家认为概率为1%,不过在欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的后续跟踪计算后,这一概率在持续上升。2月7日,欧洲航天局将“2024 YR4” 列为最高风险小行星,撞击地球机率超过2%。
小行星“2024 YR4”的轨道(白色椭圆),蓝色为地球轨道(图源:NASA)
据美国广播公司新闻网报道,美国宇航局喷气推进实验室的导航工程师Davide Farnocchia告诉记者:“2%这个数字看起来很小,但这个概率对我们来说已经很高很高了。”
都灵指数(Torino scale),是被用于评估近地天体(包括小行星和彗星)撞击地球严重性的指标,等级从0到10:其中“0”代表撞击地球的可能性微乎其微,或是在撞击前会在大气层中燃烧殆尽;而“10”则代表撞击地球的几率非常高,并足以造成全球性大灾难。“2024 YR4”目前为3级,意味着撞击几率稍高,有大于等于1%的可能性造成小范围的冲撞损毁,比较可能的情况是通过进一步的观察可将危险指数降为0级。如果该天体10年内会靠近地球,则应通知公众和有关部门。“2024 YR4”是20年来都灵指数首次达到3级的小行星,此前只有2004年6月发现的“99942 Apophis”小行星达到了4级或更高。
虚惊一场?一旦小行星与地球“亲密接触”会导致……
但最新情况是,当地时间20日,根据美国宇航局(NASA)19日至20日的天文观测结果,“2024 YR4”撞击地球的概率已被调整为0.28%,而这一数值在两天前曾达到峰值——3.1%,然后在19日降至1.5%。直新闻还查阅了欧洲航天局(ESA)21日发布的最新数据,其预测的撞击概率更低,只有0.16%。
2月20日,美国宇航局(NASA)将“2024 YR4”小行星撞击地球概率调整为0.28%(NASA网站截图)
2月21日,欧洲航天局(ESA)预测的撞击概率为0.16%。(ESA网站截图)
美国《华盛顿邮报》的报道援引天文学家的解释说,这种现象是因为随着相关的观测数据增加,观测者不断改进计算结果,逐渐降低最初“140万公里”的误差值。而最新观测结果能算出这颗小行星围绕太阳运行的轨道,从而排除可能导致它撞上地球的一些轨道,这就让概率计算结果在逐渐攀升后突然降至接近零。
尽管如此,天文学家仍需要密切关注这颗小行星,因为这颗足球场般大小的小行星,如果以每小时超6万公里的速度撞击地球,虽然不足以构成毁灭级别的威胁,但仍将造成巨大破坏。
公开资料显示,直径大于10公里的小行星撞击地球的概率约为每一亿年一次,6500万年前恐龙的灭绝,其中一种假说就认为与一颗直径约10公里的小行星碎片撞击地球、进而导致地球气候剧变有关。而直径100米级的小行星撞击地球的概率约为每1万年一次。尽管概率也非常低,但一旦发生,后果不可估量。
恐龙灭绝想象图(图源:网络)
小行星撞击的后果取决于其大小和速度。直径10米以下的小行星通常在大气层中解体,肉眼可见以火流星的样貌划过天空。而直径超过10米的小行星“亲吻”地球,就有可能造成灾难性的后果。
2013年2月15日上午9点多,俄罗斯车里雅宾斯克的上空,突然出现一个比太阳还亮的火球,拖着长长的尾巴划过天空。几分钟后,一声巨响打破了清晨的宁静。这次爆炸产生的冲击波,横扫了方圆几十公里的范围。成千上万扇窗户被震碎,几百座建筑物受损,1500多人因飞溅的玻璃碎片和被冲击波掀倒而受伤。调查研究显示,这起事件是一颗直径约17米的小行星,在距离地面29000米的高空爆炸所造成的。
2013年2月15日,小行星“Chelyabinsk 2013”在俄罗斯车里雅宾斯克市上空爆炸。
直径17米的小行星就有如此可观的破坏力,那么像“2024 YR4”这样直径可能达百米的大家伙,又会造成怎样可怕的后果呢?
1908年6月30日,在俄罗斯腹地中西伯利亚通古斯河附近的广袤原始森林,天空突然划过巨大火球,紧接着就是震耳欲聋的爆炸声,方圆数千公里都能听到。而这次爆炸的冲击波更是巨大,650公里外的人都感受到了剧烈震动,甚至4000公里外的英国,也记录到了这次爆炸引起的大气压力波动。
直到近20年后的1927年,才有一支苏联探险队抵达爆炸中心,眼前的一幕让他们震惊不已:在直径约50公里的范围内,数百万棵大树,像被推倒的多米诺骨牌一样,整齐地向外倒伏,形成一个巨大的放射状图案。整个被夷为平地的森林面积,超过2000平方公里。据推估,爆炸当量相当于美国投放在日本广岛原子弹的五百到一千倍。
通古斯爆炸后的森林。(图源:网络)
通古斯大爆炸的真正原因到现在仍是一个谜,但科学界对此有不同的看法和假说,其中就包括小行星撞击说。据科学家推测,爆炸很可能是由一颗直径约50米到80米的小行星或彗星碎片,在距离地面5000到10000米的高空爆炸造成的。这个尺寸就和“2024 YR4”差不多。
再做一组对比:一架波音747-400客机的翼展大约是65米,英国伦敦标志性的双层巴士长度约11米,然后依次是2009年印尼苏拉威西陨石(直径5—10米),车里雅宾斯克小行星(直径17—20米),通古斯小行星/彗星(直径50—80米),以及“2024 YR4”小行星推估的直径40—100米。
图源:果壳
尽管发生“亲密接触”的概率有可能归零,但科学家此前估算,一旦“2024 YR4”撞击地球,释放的能量大约相当于800万吨TNT炸药,也就是大约400颗广岛原子弹爆炸所产生的能量。
为此,联合国在今年2月有史以来第一次启动了《行星安全协议》。这是一项怎样的安排和机制?对于防范这些“天外来客”,当今世界有哪些相应手段?中国又给出了怎样的应对方案?我们将在下期文章中为您揭秘,敬请期待。
作者丨林潇