一顆被稱(chēng)為2024 YR4的大型小行星上周成為頭條新聞,科學(xué)家們先是提高了它撞擊地球的可能性,但隨后又降低了這一可能性。
最新估計(jì)顯示,該天體在2032年撞擊地球的機(jī)率為0.28%,遠(yuǎn)低于本周早些時(shí)候預(yù)測(cè)的3.1%。
科學(xué)家表示,現(xiàn)在它更有可能撞擊月球,美國(guó)航空航天局(NASA)估計(jì)這種情況發(fā)生的概率為1%。
然而,自從兩個(gè)月前在智利沙漠的望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)2024 YR4以來(lái),數(shù)十個(gè)其他天體已經(jīng)以比月球更接近地球的距離掠過(guò),從天文學(xué)角度來(lái)看,這可以稱(chēng)為驚險(xiǎn)擦肩而過(guò)。
很可能還有其他較小的天體已經(jīng)撞擊了我們或在大氣層中燃燒殆盡,但卻未被注意到。
這就是那些你從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)的小行星的故事——掠過(guò)、險(xiǎn)些相撞和直接撞擊。
絕大多數(shù)是無(wú)害的。但有些攜帶著解開(kāi)我們宇宙奧秘的最寶貴線(xiàn)索,這些信息是我們迫切想要獲得的。
小行星是約46億年前太陽(yáng)系形成時(shí)殘留的巖石碎塊。受其他行星引力影響,這些巖石天體經(jīng)常在近地軌道運(yùn)行。
在人類(lèi)歷史的大部分時(shí)間里,我們根本無(wú)從得知大型小行星曾有多么接近撞擊地球。
新墨西哥大學(xué)的馬克·博斯勞(Mark Boslough)教授解釋?zhuān)瑢?duì)近地天體的嚴(yán)密監(jiān)測(cè)直到20世紀(jì)后期才開(kāi)始。“在那之前,還好我們完全沒(méi)意識(shí)到它們的存在,”他說(shuō)。
我們現(xiàn)在知道,相當(dāng)大的天體——直徑40米或更大——每年會(huì)數(shù)次穿越地月之間的空間。這與1908年在西伯利亞上空爆炸的小行星尺寸相同,當(dāng)時(shí)的爆炸波及200平方英里范圍,造成人員受傷和建筑損毀。
最嚴(yán)重的險(xiǎn)些撞擊事件,也是與YR4最接近的對(duì)照案例,是2004年發(fā)現(xiàn)的“毀神星”(Apophis)。這顆直徑375米(約郵輪大小)的小行星,被法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS)的帕特里克·米歇爾(Patrick Michel)教授團(tuán)隊(duì)追蹤研究。
他回憶道:“當(dāng)時(shí)它被認(rèn)為是史上偵測(cè)到最危險(xiǎn)的小行星,直到2013年才透過(guò)足夠觀測(cè)數(shù)據(jù)確認(rèn)不會(huì)撞擊地球?!?br/>但他指出YR4事件有個(gè)關(guān)鍵差異:“我們當(dāng)時(shí)不知該如何應(yīng)對(duì)。發(fā)現(xiàn)威脅、計(jì)算撞擊概率后,我們想:該聯(lián)系誰(shuí)?”他表示當(dāng)時(shí)科學(xué)界和政府完全缺乏應(yīng)對(duì)機(jī)制。
若大型小行星撞擊人類(lèi)居住區(qū),可能造成災(zāi)難性后果。
我們尚未確知YR4的具體尺寸,但若按最大估算值(直徑約90米),該天體在進(jìn)入地球大氣層時(shí)可能保持主體完整而非解體。
“殘存的小行星質(zhì)量可能形成撞擊坑,周邊建筑物將遭毀滅性破壞,方圓數(shù)十公里內(nèi)人員面臨重傷風(fēng)險(xiǎn)?!眲趥愃估鹉?guó)家實(shí)驗(yàn)室的凱瑟琳·熊本(Kathryn Kunamoto)教授解釋?zhuān)翰糠秩藛T可能死亡。
不過(guò)自“毀神星”事件后,行星防御領(lǐng)域已取得重大進(jìn)展。
米歇爾教授所屬的國(guó)際太空任務(wù)規(guī)劃咨詢(xún)組(SMPAG),專(zhuān)門(mén)向各國(guó)政府提供小行星威脅應(yīng)對(duì)建議,并進(jìn)行直接撞擊模擬演練——此類(lèi)演習(xí)現(xiàn)正進(jìn)行中。
若小行星預(yù)計(jì)撞擊城鎮(zhèn),博斯勞博士指出應(yīng)對(duì)措施將參照颶風(fēng)防御預(yù)案,包括疏散人群和基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)。
該國(guó)際咨詢(xún)組織將于四月再次召開(kāi)會(huì)議商討YR4對(duì)策,多數(shù)科學(xué)家預(yù)期屆時(shí)隨軌道計(jì)算精確度提升,相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)將基本消除。
熊本博士指出,人類(lèi)并非只能“被動(dòng)挨撞”。
美國(guó)宇航局與歐洲航天局已研發(fā)可改變危險(xiǎn)小行星軌道的技術(shù),例如NASA的雙小行星改道測(cè)試(DART)項(xiàng)目曾成功通過(guò)航天器撞擊迪莫弗斯小行星使其軌道偏移。
不過(guò)科學(xué)家質(zhì)疑該技術(shù)對(duì)YR4的適用性,因該天體成分構(gòu)成尚不明確,且留給人類(lèi)實(shí)施改變軌道操作的窗口期過(guò)短。
那些真的撞擊地球的小行星又如何?其實(shí)最理想的情況是小行星直接撞擊遠(yuǎn)離人類(lèi)居住區(qū)的陸地,這能讓科學(xué)家獲得來(lái)自太陽(yáng)系遙遠(yuǎn)天體的實(shí)體碎片,同時(shí)有助于了解地球的撞擊歷史,但讓科學(xué)家尷尬的是這不在他們的掌控之中。
目前在南極洲已發(fā)現(xiàn)近5萬(wàn)顆小行星。其中最著名的ALH 84001隕石,被認(rèn)為源自火星,其內(nèi)部礦物攜帶關(guān)于這顆紅色星球歷史的重要證據(jù)——這些證據(jù)顯示數(shù)十億年前火星氣候溫暖且表面存在液態(tài)水。
2023年科學(xué)家探測(cè)到一顆名為“33 Polyhymnia”的小行星,其成分可能包含比地球現(xiàn)有元素密度更高的物質(zhì)。
這種超重元素將是完全超出地球認(rèn)知的新形態(tài)物質(zhì)。雖然33 Polyhymnia目前距離地球至少1.7億公里,但它的存在正揭示了小行星蘊(yùn)藏著推動(dòng)科學(xué)認(rèn)知的驚人潛力。
隨著YR4撞擊月球的可能性增加,部分科學(xué)家對(duì)此感到振奮。
實(shí)際撞擊能為他們目前僅能透過(guò)電腦模擬的問(wèn)題提供現(xiàn)實(shí)答案。
倫敦帝國(guó)學(xué)院的加雷思·柯林斯教授表示:“即便只獲得一個(gè)真實(shí)案例的數(shù)據(jù)點(diǎn)都極具價(jià)值。小行星撞擊時(shí)會(huì)噴出多少物質(zhì)?速度多快?噴射距離多遠(yuǎn)?”
這將有助驗(yàn)證現(xiàn)有小行星撞地模型,從而建立更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
YR4事件提醒我們,人類(lèi)居住的星球正面臨太陽(yáng)系中無(wú)處不在的巖石天體撞擊風(fēng)險(xiǎn)。
科學(xué)家警告不可自滿(mǎn),盡管多數(shù)人預(yù)測(cè)大型小行星危及地球生命的威脅將發(fā)生在未來(lái)數(shù)百年而非數(shù)十年內(nèi),但問(wèn)題在于“何時(shí)發(fā)生”而非“是否會(huì)發(fā)生”。
與此同時(shí),我們的太空監(jiān)測(cè)能力持續(xù)進(jìn)步。今年晚些時(shí)候,史上最大的數(shù)位相機(jī)將在智利的薇拉·魯賓天文臺(tái)(Vera Rubin Observatory)啟用,能夠以驚人細(xì)節(jié)捕捉夜空。
我們觀測(cè)得越久、越仔細(xì),就越可能發(fā)現(xiàn)更多在地球附近運(yùn)行的小行星。
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