今年年初，一颗名为2024 YR4的小行星忽然“火”了一把。多家媒体以“撞地球概率超过3%、城市杀手来袭”作标题，引发公众关注甚至焦虑。
2024 YR4飞掠地球模拟演示（图源：NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor）
可几个月过去了，这颗“差点撞地球”的小行星却悄无声息地淡出了新闻热搜——到底发生了什么？是“虚惊一场”？还是人类行星防御技术已成功化解危机？就让我们一起来揭开它背后的科学故事，看看天文学家是如何一步步“拆除”这枚“太空炸弹”的。
从“高危预警”到“查无此星”：一场虚惊
这场风波的起点可以追溯到 2024年12月27日。
当晚，位于智利的ATLAS小行星预警系统在例行巡天中发现了一个陌生的光点。经过确认，这是一颗此前从未被观测过的近地小行星，并很快被国际小行星中心赋予临时编号——2024 YR4。
ATLAS捕获的2024 YR4图像（图源：ATLAS）
它以每秒15公里的速度飞掠地球，最近距离约为82.8万公里，相当于地月平均距离的2.16倍，看似并无大碍。
然而，在天文学上，“安全距离”并不意味着“安全轨道”。科学家们迅速利用初始观测数据推算它的运行轨道，发现这颗小行星将在2032年12月22日再次接近地球，而且这一次，轨道将比现在更为贴近地球轨道。自此，2024 YR4被列入全球近地天体重点监测名单。
科学家估计，2024 YR4将在2032年再次接近地球（紫色为2024 YR4轨道，蓝色为地球轨道）
（图源：NASA/JPL）
最初的风险评估结果还相对温和。到 2024年12月30日，以当时掌握的两天观测数据为基础，科学家估算它2032年撞击地球的概率为 0.096%，无需特别担心。
2025年1月，甚大望远镜（VLT）观测并跟踪了位于画面中心的小行星2024 YR4（图源：ESO/O. Hainaut et al.）
但事态迅速升级。进入2025年1月，随着更多望远镜持续跟踪观测，这一概率开始不断上升：
1月11日：升至0.16%；
1月20日：升至0.31%；
到了1月27日，撞击概率突破1%，达 1.2%。百分之一的概率虽然算是比较低，但对于“行星撞地球”这样的灾难性事件来说，仍然让人难以安心，因此引发天文界与媒体高度关注。
2024 YR4在2032年接近地球期间的潜在撞击风险走廊（生成时间：2025 年 1 月 27 日）（图源：Wikipedia）
到了2月份，这颗小行星的撞击概率继续波动上升：
2月6日，升至2.3%；
2月17日，升至2.6%；
2月18日，冲到峰值 3.1%。
对于绝大多数小行星预警系统来说，超过1%的撞击概率已属罕见，而超过3%，在统计意义上足以被视为需要正式启动防御方案的严重等级。
在之后的观测中，NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的新红外观测技术进一步确定了2024 YR4的大小：它直径约为53-67米，大约相当于一栋 15 层楼的尺寸。乍看之下不算“庞然大物”，但这样的天体若真的撞向地球，破坏力远超多数人想象。
2024 YR4（右下）与其他著名小天体（包括2009年苏拉威西大流星体（2009 Sulawesi）、2013年车里雅宾斯克撞击体（Chelyabinsk）以及1908年通古斯大爆炸事件撞击体（Tunguska））的估算直径对比图，左上以波音 747 客机作参考比例（图源：Sinucep|Wikipedia）
然而，就在公众开始担忧是否需要“星际避难”时，科学的反转开始了。随着观测精度的提升，情况发生了急剧变化：
2月19日，撞击概率降至1.5%；
2月20日，概率进一步降至0.27%，跌破1%警戒线；
2月24日，根据国际小行星预警网络（IAWN）发布的通知，2024 YR4已无与地球撞击的显著潜在风险。
到6月中旬，综合来自詹姆斯·韦布太空望远镜与地面天文台的观测，最新结果显示2032年撞击地球的概率已降至 0.0000081%——几乎可以视作完全安全。
2024 YR4撞击地球的概率变化（图源：observablehq）
这场由“高风险”引发的警报，最终以“虚惊一场”收尾。但是，这些预测数字为什么会“忽高忽低”呢？实际上，在数字背后，是一整套严谨但复杂的轨道测算过程。
为什么数字会“忽高忽低”？预测小行星撞击不是拍脑袋
要想知道这些数字如何产生，我们需要了解科学家们是如何计算小行星撞地球的概率的。
当一颗小行星刚被发现时，科学家会利用“天体测量学”（astrometry），根据初步观测数据推算它的轨道。这种方法可以精确到几公里以内，但前提是：得有足够多、足够准确的观测数据。
刚开始观测时，数据很少，误差就很大。此时，科学家无法给出一条唯一的轨道，而是计算出一系列“可能路径”，它们共同构成一个范围——这被称为“误差椭圆”（error ellipse）。你可以把它理解为小行星未来可能经过的区域。
具有 95%、99%和90%置信水平的误差椭圆概念图（图源：Measurement Science and Technology）
所谓“撞击概率”，其实就是在这个误差椭圆内，有多少可能轨道会与地球相交。
如果观测数据不足，轨道的不确定性就大，误差椭圆就大。即使小行星的实际轨道并不指向地球，地球也可能“碰巧”被包含在这个范围之内，撞击概率因而看上去偏高。
随着观测次数增加，不确定性减少，误差椭圆会收缩。一旦椭圆小到不再覆盖地球，撞击概率就会显著下降。这正是2024 YR4所经历的过程。
随着误差椭圆不断缩小，如果最终覆盖到地球，小行星撞击地球的概率就会大幅上升；反之，则会降低（图源：Toshi Hirabayashi）
可见，撞击概率这个看似简单的数字，背后其实代表着科学家对轨道不确定性的动态判断。在数据有限的前提下，它并非一个固定不变的结论，而更像是一个“随着了解加深而不断修正”的临时评估。
2024 YR4撞击地球的概率随时间变化（图源：NASA JPL/CNEOS）
因此，公众在面对类似预警时，不必过早恐慌，也应给予科学过程足够的耐心与信任。
地球安全了，但月球可能会有新“访客”
虽然地球已安全“脱险”，但科学家很快发现：2024 YR4的轨道变化带来了新的可能性——它与月球的相对轨道也有可能重合。
截至2025年6月3日，2024 YR4在2032年可能的位置——以黄色点表示（图源：NASA/JPL）
根据詹姆斯·韦布太空望远镜的数据，2032年它撞击月球的概率已上升至4.3%左右。不过，美国宇航局（NASA）明确表示，即便这次撞击真的发生，其能量也远不足以改变月球的运行轨道，所以我们完全不必担心月亮会因此“离家出走”。
2024 YR4撞击月球模拟（图源：Wiegert, Brown, Lopes & Connors）
此外，加拿大科学家经过模拟发现，如果2024 YR4撞击月球，可能在表面砸出一个直径约1公里的陨石坑，并产生数百万公斤的月球碎片——这些碎片大多数会被月球引力或太阳风带走，但也可能有极少数进入地球大气，形成一次罕见的“月尘流星雨”。
这不会造成实质性破坏，但却很可能为2032年的夜空，增添一场特殊的天文奇观。
参考资料：
1.https://theconversation.com/how-do-scientists-calculate-the-probability-that-an-asteroid-could-hit-earth-249834
2.https://doi.org/10.1016/j.icarus.2015.05.032.
3.https://www.theguardian.com/science/2025/jun/23/giant-asteroid-could-crash-moon-2032-firing-debris-earth
4.https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/2024-yr4-facts/?utm_source=chatgpt.com
5.https://science.nasa.gov/blogs/planetary-defense/2025/04/02/nasa-update-on-the-size-estimate-and-lunar-impact-probability-of-asteroid-2024-yr4/
作者：刘若冰
策划：刘颖 张超 李培元 杨柳
审核：李昕 北京天文馆研究馆员