作者:黄湘红 段跃初

在浩瀚无垠、神秘莫测的宇宙中,地球犹如一叶扁舟,在无数天体的环绕下孤独地航行。尽管人类早已踏入太空时代,对宇宙的探索也在不断深入,但来自宇宙深处的潜在威胁始终如影随形,小行星撞击便是其中最为引人关注的一种。2024年底,一颗名为“2024 YR4”的小行星闯入了天文学家的视野,它的出现,瞬间引起了全球的高度关注,因为它极有可能在2032年与地球发生撞击,为人类带来巨大的灾难。

2024年12月27日,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。经天文学家仔细测算,这颗小行星的体积介于40至100米之间,它距离地球最近的时刻发生在两天前,当时与地球的距离约为80万公里,大约是月球与地球距离的两倍。夏威夷大学的天文学家约翰·托尼形象地描述道:“它正好在地球附近放大。”虽然在太阳系的这片区域内,类似大小甚至更大的小行星成千上万,但“2024 YR4”的出现,却有着与众不同的意义,它需要人类给予特别的关注。

随着后续观测的深入开展,情况变得愈发严峻。1月27日,美国国家航空航天局(NASA)的哨兵(Sentry)服务对该小行星的威胁评估进行了升级。这个服务通过整合世界各地望远镜的观测数据,密切监测着潜在的小行星撞击风险。数据显示,“2024 YR4”在2032年12月22日撞击地球的概率从最初的预估上升到了1.3%,这一评估对应着都灵分级中的3级威胁级别。都灵分级是一个将小行星对地球构成的危险程度从1级到10级进行划分的指标体系,3级意味着该小行星值得天文学家、公众以及政府官员高度关注。仅仅两天后,欧洲航天局(ESA)也发布了类似的评估结果,进一步确认了“2024 YR4”所带来的撞击风险。截至报道时,NASA的哨兵服务更是将撞击风险提升至1.6%。

尽管从概率上来看,“2024 YR4”撞击地球的可能性仍然较低,美国宇航局喷气推进实验室近地天体研究中心的科学家大卫·法尔诺基亚表示:“这次撞击有99%的概率会错过,这是我们预计会发生的。”然而,不可忽视的是,它对地球构成的风险比自2000年以来的任何小行星都要高。回顾历史,2004年12月发现的阿波菲斯小行星在短暂时间内曾被估计有2.7%的几率在2029年撞击地球,不过随着后续观测的完善,天文学家最终确定它会安全错过地球。对于“2024 YR4”,天文学家原本也期望能出现类似的情况,但目前正在进行的分析却给出了相反的结果。欧空局近地天体协调中心的行星防御协调员胡安·路易斯·卡诺无奈地表示:“概率在增加。”这无疑给人类带来了一个棘手的难题。

如果“2024 YR4”真的撞击地球,其后果将不堪设想。虽然它不会彻底终结地球上的生命,但造成的破坏将是毁灭性的。约翰·托尼指出,这种大小的小行星撞击相当于一枚“10兆吨的炸弹”,足以在局部地区引发广泛的灾难。“三四公里以内的所有东西都会被烧毁,距离大约10公里以内的所有东西都会被砸碎。这不是核爆炸,但这是一次极热的爆炸,会有一个巨大的火球开始向15公里以外的地方燃烧,类似的东西。如果人们不及时避开,这会导致很多人死亡。”亚利桑那大学行星科学家梅丽莎·布鲁克经过研究发现,“2024 YR4”是一颗石质小行星,而非富金属的小行星。这意味着它很可能在高层大气的压力作用下发生爆炸,而不是直接撞击地球表面。其撞击效果可能类似于1908年发生在俄罗斯的通古斯卡事件,当时一颗疑似小行星或彗星在俄罗斯上空爆炸,强大的冲击波夷平了2150平方公里的偏远西伯利亚森林。布鲁克表示:“我们认为‘2024 YR4’的大小与通古斯卡事件中的物体差不多。”再比如2013年发生在俄罗斯车里雅宾斯克市上空的流星爆炸事件,当时一粒估计仅有20米宽的流星爆炸,就导致窗户被打碎,数百人受伤。由此可见,“2024 YR4”一旦撞击地球,后果将难以想象。

德国业余天文学家丹尼尔·班贝格尔通过复杂的计算,大致确定了小行星可能的撞击走廊。他表示,虽然目前还无法精准确定“2024 YR4”会在地球的哪个具体位置撞击,但根据预计的撞击日期2032年12月22日,可以从地理上对地球可能受到撞击的区域进行一定程度的限制。受到威胁的区域从太平洋延伸到南美洲北部、大西洋、撒哈拉以南非洲、阿拉伯海以及南亚部分地区。班贝格尔坦言:“我们知道有一天会发现这样一个撞击几率相当高的天体。”

马萨诸塞州理工学院行星科学家理查德·宾泽尔于1997年创建了都灵量表,他强调,尽管“2024 YR4”的撞击时间看似遥远,但它的撞击风险仍然不容忽视。大约1%的概率或许看起来微不足道,2032年底似乎也遥不可及,但概率随时可能发生急剧变化。要制定并执行使撞击者偏转或减轻撞击的计划,需要耗费数年的时间。随着天文学家对这颗小行星的持续观察,以及对其轨道的更精确追踪,它的都灵排名可能会降至1级,甚至最终为0级。但如果轨道改进的结果显示“2024 YR4”朝着地球的轨迹越来越近,其评估的危险等级可能会飙升至8级,这是这种大小的小行星所能达到的最高级别。宾泽尔严肃地说:“8级意味着某种碰撞。”

目前,天文学家们正在争分夺秒地寻找历史观测数据,希望能从中找到排除“2024 YR4”撞击地球风险的线索。他们推测,在2016年小行星曾在地球上过境时的望远镜调查中,可能存在相关的观测记录。然而,遗憾的是,截至目前,档案搜索工作进展缓慢。卡诺无奈地表示:“我们已经做了两周,但不幸的是,我们没有成功。”

时间对于解决这一危机至关重要。“2024 YR4”目前正在逐渐远离地球,到四月,望远镜将无法再观测到它。在这个短暂的观测窗口之外,下一次能够观测小行星以评估其威胁的机会要等到2028年,届时它将再次在地球附近掠过,这也是在2032年12月22日那个令人担忧的最后期限之前唯一的机会。如果到那时小行星仍然构成撞击风险,人类几乎没有时间做出有效的应对措施。因此,未雨绸缪、提前制定缓解策略显得尤为重要。

约翰·托尼表示:“当它在2028年突然出现时,当新的观测结果出来时,我们的任务基本上已经准备就绪。”他还补充说,如果预测显示小行星不会撞击地球,“我们可以决定放过它。”这种预防性应对措施的准备工作最早可能在下周启动,届时,联合国空间任务规划咨询小组和国际小行星警告网络的会议将在各航天机构之间召开。卡诺表示:“我们将非常仔细地观察这个物体。”如果在今年4月前不能排除撞击风险,那么2028年偏转任务的可行性可能需要认真讨论。卡诺强调:“距离(潜在)撞击还有8年是一个非常具有挑战性的情景。设计和建造一个任务需要三到五年的时间。这将非常有限。”这样的任务设计可能会借鉴NASA的双重小行星重定向试验,该试验在2022年9月成功改变了小行星的轨道。

如果偏转任务不可行,那么下一个选项可能是在预测的撞击区域探索“地面疏散措施”,大卫·法尔诺基亚提出了这一观点。不过,如果小行星的威胁没有像预期的那样消散,那么进行这些严峻的讨论还需要几年时间。目前,最有可能的情况是,对“2024 YR4”的更多观察将证明它不会撞击地球,不会给地球带来任何风险。而且,有众多的望远镜可以用于对它进行观测。卡诺表示他已经申请了NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测时间,梅丽莎·布鲁克也表示她可以使用夏威夷的凯克天文台寻找“2024 YR4”。

尽管“2024 YR4”的出现给人类带来了巨大的不确定性和担忧,但天文学家们对它的快速反应也为我们带来了一丝希望。在面对自然灾害,尤其是像宇宙向地球投掷太空岩石这样极端的灾害时,人类曾经常常感到无能为力。然而,如今全球追踪和研究潜在威胁小行星的工作正在取得显著成效。几十年前,仅仅探测像“2024 YR4”这样的天体都是一项艰巨的任务,更不用说精确追踪其路径和评估其毁灭可能性。如今,太空科学家们已经非常接近完成对大型近地天体的普查,能够更准确地确定它们的真正危险性。胡安·路易斯·卡诺自豪地说:“我们在过去20年的所有努力都完全致力于寻找小行星并评估它们撞击地球的可能性,这就是我们在这里的原因。”

“2024 YR4”的出现无疑给人类敲响了警钟,让我们深刻认识到地球在宇宙中的脆弱性以及潜在的威胁。虽然目前我们还无法确定它是否会在2032年撞击地球,但通过全球科学家的共同努力,以及不断发展的科学技术,我们有理由相信,人类有能力应对这一挑战,保护我们的地球家园。在未来的日子里,我们将持续关注“2024 YR4”的动态,期待最终能够得到一个令人安心的结果。

参考文献:Newfound Asteroid May Hit Earth in 2032, Scientists Say|Scientific American is part

来源: 科普文讯