最近，“一顆編號(hào)為2024 YR4的小行星可能會(huì)在8年后撞擊地球”的消息，在網(wǎng)絡(luò)上引起熱議。對(duì)于這類危險(xiǎn)，應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)？
首先我們要來了解一下，像2024 YR4這樣的“不速之客”究竟是從哪里來的。在遙遠(yuǎn)的過去，太陽系曾經(jīng)是一個(gè)巨大的原行星盤，經(jīng)過漫長歲月的演化，行星盤最終形成了如今八大行星為主體的格局。然而，太陽系內(nèi)還是“散落”著一些沒有形成大行星的物質(zhì)成分——小天體(包括小行星和彗星)。小天體主要分布在兩個(gè)區(qū)域：一個(gè)是位于火星與木星軌道之間的小行星主帶，另一個(gè)是海王星軌道之外的柯伊伯帶。
我們將近日點(diǎn)距離小于1.3個(gè)天文單位的小行星，稱為近地小行星。近地小行星大多起源于小行星主帶和柯伊伯帶，或是受臨近大行星的引力攝動(dòng)，或是遭受撞擊，它們中的部分軌道會(huì)發(fā)生變化，甚至可能靠近地球軌道。2024 YR4是石質(zhì)小行星，初步判斷來自小行星主帶。
小行星撞擊地球，“威力”幾何？直徑小于10米的小行星經(jīng)過大氣層時(shí)基本被燒蝕殆盡，通常會(huì)伴隨著火流星和流星現(xiàn)象。直徑20米內(nèi)的小行星撞擊地球，一般不會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的人員傷亡。直徑50米的小行星撞擊可能導(dǎo)致相當(dāng)大規(guī)模的影響，比如，1908年，在俄羅斯西伯利亞通古斯河附近地區(qū)，一顆直徑50米左右的小天體發(fā)生空中爆炸，摧毀了約2000平方公里的森林。直徑超過10公里的小行星撞擊，則會(huì)引起全球性災(zāi)難并伴隨大規(guī)模物種滅絕，科學(xué)界普遍認(rèn)為這就是造成恐龍大規(guī)模滅絕的原因之一。
根據(jù)現(xiàn)有的觀測數(shù)據(jù)，2024 YR4直徑在40米至90米之間。人類對(duì)近地小行星軌道的預(yù)測會(huì)隨著觀測的持續(xù)而有所調(diào)整，撞擊概率也會(huì)發(fā)生變化。據(jù)報(bào)道，這顆小行星撞擊地球的概率曾一度達(dá)到3.1%左右。然而，根據(jù)美國國家航空航天局最新的天文觀測結(jié)果，撞擊概率已被調(diào)整為“接近于零”。
面對(duì)這些“不速之客”，我們有哪些應(yīng)對(duì)之策？
第一步是發(fā)現(xiàn)。我國的觀測能力與國際先進(jìn)水平還有一定差距，但正在不斷發(fā)展。截至目前，我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了60多顆新的近地小行星。以中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)為代表的科研機(jī)構(gòu)，利用光學(xué)巡天望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的近地小行星數(shù)量占全國發(fā)現(xiàn)數(shù)量的85%以上。
第二步是監(jiān)測。近地小行星有沒有潛在威脅，需要長期跟蹤觀測。國際上將直徑10米以上、撞擊概率大于1%的近地小行星視為需要重點(diǎn)監(jiān)測的目標(biāo)。我國正在加快技術(shù)能力儲(chǔ)備，采用更大口徑的望遠(yuǎn)鏡支撐監(jiān)測水平，同時(shí)提升利用觀測識(shí)別危險(xiǎn)目標(biāo)的能力。
第三步是預(yù)警。有了發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測，還需要對(duì)撞擊風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行刻畫，包括對(duì)撞擊概率的計(jì)算和“危險(xiǎn)走廊”的評(píng)估。2024年12月4日0時(shí)15分，一顆直徑約0.75至1米的小行星在西伯利亞上空以15.5千米/秒的速度撞入大氣層。這是人類歷史上第十一次成功預(yù)警小行星撞擊地球，也是紫金山天文臺(tái)首次自主預(yù)警，并完成了落點(diǎn)預(yù)報(bào)。
國際上認(rèn)為，對(duì)于直徑大于20米、20年內(nèi)有10%以上撞擊概率的目標(biāo)，需要啟動(dòng)響應(yīng)，確定“危險(xiǎn)走廊”并提供信息，以便讓處在風(fēng)險(xiǎn)中的人們做好應(yīng)急準(zhǔn)備。我們將這種響應(yīng)機(jī)制稱為“被動(dòng)防御”。根據(jù)目前的觀測計(jì)算結(jié)果，中國不在2024 YR4引發(fā)的“危險(xiǎn)走廊”上。
最后一個(gè)環(huán)節(jié)是防御。除了前述的“被動(dòng)防御”，國際上對(duì)直徑大于50米、50年內(nèi)有1%以上的撞擊概率的目標(biāo)，考慮是否需要采取主動(dòng)防御的措施，例如使用動(dòng)能撞擊的方式將其“打偏”，以減少對(duì)地球的威脅。
雖然小行星撞擊是全人類共同面臨的潛在威脅，但隨著觀測、預(yù)警及防御能力的提升，面對(duì)小行星的“造訪”，公眾不必過于擔(dān)憂。
(作者為中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員，姚雪青采訪整理)
