“8年内将有小行星撞击地球”？莫慌，我国已开始部署防御
最近，一颗编号为“2024 YR4”的小行星“可能会在8年后撞击地球”的信息在网络上引起热议，“中国已开始部署防御小行星撞击地球”冲上热搜，这是怎么一回事？人类要如何阻止小行星撞击地球？
2024 YR4 小行星，什么来头
“2024 YR4”小行星于2024年12月27日被位于智利的小行星撞击地球警报系统站发现。据估计，该小行星的直径在40米至90米之间，其尺寸相当于一座大型建筑。科学家们分析，2024 YR4或在2032年12月22日在距地球约127699公里处掠过。
小行星“2024 YR4”图片。来源：NASA官网
在天文学中，小行星是指太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。美国国家航空航天局（NASA）定义小行星直径下限是1米，还有观点认为是直径10米。为什么定义为10米？北京大学地球与空间科学学院教授焦维新解释说，直径10米以上的小行星进入地球大气层的时候才不会燃烧尽，至少会有一些流星体落在地球表面。
小行星在宇宙中并不少见，目前被人类发现的就已超过3万颗，其中一部分的运行轨道与地球轨道相交，存在撞击地球的可能。
在发现2024 YR4小行星之后，专家最初估计该小行星撞击地球概率为1%，这样的数据触发了“都灵”3级警报。
“都灵指数”示意图。来源：上海天文台
“都灵指数”（Torino scale）是一种对与小行星和彗星等近地天体撞击危险进行分类的相对简单的方法。当小行星直径在20米至100米之间，撞击概率超过1%就会触发3级。
这是自2004年小行星阿波菲斯曾连续4天被评级为都灵4级后，出现的最高等级撞击风险。另外还有一套风险评价指标叫“巴勒莫指数”，计算方式更为复杂。
撞击概率已升至3.1%
这颗小行星与地球的撞击概率在2025年2月5日上升为1.6%，2月7日时为2.3%，2月19日时升至3.1%。虽然概率在上升，但反过来看，这颗小行星有近97%的概率和地球“擦肩而过”。
欧洲空间局的模拟统计图。图中所示为地球及月球环绕地球的轨道，黄点表示根据截至2025年1月31日的数据所预测的2024 YR4与地球在2032年12月22日相遇的可能区域，该区域只有1.6%与地球相交。来源：中国科学技术协会
“之所以预测概率会有变化，是因为小行星撞击地球概率的计算方法会受到轨道计算误差、光照和大天体引力等因素的影响，”天文领域科普专家、全国科普工作先进工作者曹林表示，“这和天气预报类似，时间越临近，预测得也就越准确。”
随着观测数据的增加，小行星撞地球的风险亦有可能下降。北京天文馆研究馆员朱进介绍，“这种变化从以前的经验讲，大多数时候可能就会减少，而且绝大多数的时候它会一下变成零。2028年，它还会有一次离我们相对比较近的时刻，届时观测之后，我们会对它的轨道有一个比现在准得多的计算，对于撞击概率的判断也要准很多。”
用截至2025年1月31日数据预测的2024 YR4小行星运行轨道。来源：NASA官网
2004年6月，一颗尺寸340米的小行星阿波菲斯撞击地球的概率一度升至2.7%，但随着观测数据的增加，在2021年科学家排除了它在未来100年内撞击地球的可能性。
关注不无道理，但不必恐慌
小行星虽然个子小，但消息引起公众关注也并非毫无道理。有人将此次“小行星撞地球”和导致恐龙灭绝的流行假说之一“小行星撞击说”联系起来。这个假说认为，6600万年前一颗小行星撞击地球引发地球生态灾难，最终结束了恐龙称霸地球的时代，而1991年在墨西哥尤卡坦半岛发现的希克苏鲁伯陨石坑进一步支持了这种观点。虽然近年来围绕恐龙灭绝的原因有很多新的理论，但是小行星撞击毫无疑问曾对地球的生命演化造成过巨大影响。
还有几个著名事件也不免让公众听到小行星到访地球而绷紧神经。1908年，一颗冲进大气层的小行星在俄罗斯西伯利亚通古斯上空发生爆炸，爆炸的威力相当于1000万吨-1500万吨TNT炸药，摧毁了约2000平方公里的森林；2013年2月15日，一颗直径约20米的小行星进入大气层，在俄罗斯车里雅宾斯克州上空约30千米处爆炸，释放的能量相当于40万-50万吨TNT炸药，造成1500多人受伤，数千幢建筑物遭到损毁。
车里雅宾斯克小行星撞击事件。来源：上海天文台
中国科学院紫金山天文台助理工程师徐智坚表示，如果是一颗1公里直径的小行星，可能就会引起全球性的灾难；如果是一颗直径140米左右的小行星，可能会对一个区域造成毁灭；直径50米的话可能是一个地方性的影响。
据科学家推测，形成希克苏鲁伯陨石坑的那颗小行星直径达到10公里左右，与直径不超过100米的小行星2024 YR4完全不是一个量级。科学家计算，2024 YR4小行星撞击地球的空爆威力大致相当于800万吨TNT炸药，可能会引发区域性灾难，造成巨大破坏，但远不会导致灭绝。
曹林表示，小行星撞击地球的可能性虽然存在，但概率极低，普通人无需过分惊慌。他强调，宇宙广阔无垠，人类遭遇此类“天劫”的几率微乎其微。况且，地球拥有一层天然的“金钟罩”——厚厚的大气层能够有效防御大部分小天体的“袭击”。
小行星撞击，已准确预警11次
小行星，并不是地球稀客。天外来物撞击地球，远比我们想象中更加频繁。
科学家曾经对陨石进行过观测研究，结果显示，每年在地球上大于0.1千克的陨石撞击事件估计有19000起，而大于1千克的陨石撞击事件也有4100多起，但都是小规模的。
人类首次准确预测小行星撞击地球是在2008年。当年10月6日，美国哈佛史密松天体物理中心和美国宇航局宣布，格林尼治时间10月7日2时46分，一颗编号为2008TC3的小行星由苏丹北部上空进入地球大气层并发生燃烧。事后观测表明，预计出的撞击时间误差只有15秒。
2024年9月5日凌晨，小行星“2024 RW1”在菲律宾北部上空撞击地球大气层。在该天体到达地球之前好几个小时，欧洲空间局就曾发出了预警，美国亚利桑那州卡特琳娜巡天观测站在撞击前约8小时发现了这颗小行星。最终，该小行星如预期般以20千米/秒左右的速度闯入地球大气层，在距离地面约25公里高度处解体爆炸，未对当地人生活造成大的影响。预报的撞击时间、位置均较为准确。这是第一颗被提前预警撞击亚洲的小行星，也是人类第9次在小行星撞击地球之前准确预测。
紫金山天文台盱眙观测站拍摄的2024 RW1。来源：@中国科学院紫金山天文台
同年12月4日0时15分左右，另一颗来自太空的小行星如期而至，在西伯利亚上空进入大气层，在夜空中化为一颗火流星。全球科学家密切追踪，我国也展开多站点组网观测，这是2024年第4次小行星撞击成功预警，也是人类第11次成功预警小行星撞击。据了解，这颗小行星直径约0.75~1米。撞击发生2小时后，国际小行星中心共计收到全球64个观测数据，发布正式公告给这颗小行星编号为2024 XA1。
人类共11次成功预警小行星撞击。来源：国家应急广播
最近几十年，为应对近地小天体的威胁，国际社会通力合作，已经形成了一套常态化的合作机制。全球应对小行星碰撞风险方面有两个重要组织，分别是国际小行星预警网（IAWN）和空间任务规划咨询组（SMPAG）。这两个组织是在2013年车里雅宾斯克小行星撞击事件后成立的，当时，国际社会认识到，小行星撞击地球不是天方夜谭，人类需要把应对小行星撞击作为一项重要工作严肃对待。
国际小行星预警网的目标是协调全球资源开展小行星联合观测，而空间任务规划咨询组的职能是当发现小行星存在较高撞击风险时，决定人类将如何应对。
2017年，两个组织经过磨合协商，提出了预警、应对工作启动的机制。如果小行星的尺寸大于10米、撞击概率超过1%，IAWN就要向联合国外层空间事务办公室通报。如果小行星尺寸大于50米，且撞击时间将发生在50年内、撞击概率超过1%，SMPAG将启动相应工作。这次小行星 2024 YR4的出现是这两个组织真正意义上首次启动应对工作。中国于2018年加入这两个组织，紫金山天文台盱眙观测站口径1.04米的近地天体望远镜是我国贡献共享数据的主干设备，一直在持续开展近地小行星监测预警工作。
紫金山天文台盱眙观测站。IC供图
深空防御的中国方案
相较6600万年前的恐龙家族，人类不断发展的科学“武器”，让规避小行星撞击成为可能。人类目前已经形成了对小行星撞击风险的研判和预测能力，在各国都建设有小行星监测系统，通过地基光学望远镜等，可以探测追踪危险小行星，对撞击时间、落点、危害程度进行提前预报，采取有效处置手段，最大限度降低风险。
小行星防御任务的思路主要有两类：将小行星推离预测或原本的轨道，使其不能与地球相撞；将小行星分解成在大气层中可以燃烧殆尽的无害碎片。
中国科学院国家空间科学中心研究员李明涛介绍，目前最成熟的技术手段是发射航天器，高速撞击小行星，使其改变轨道，与地球擦肩而过。2022年，美国国家航空航天局（NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）任务已经验证了人类有能力改变小行星轨道。此外还有一些正在探索的技术方法，比如通过引力牵引小行星、激光烧蚀小行星等。但是目前这些方法还不成熟。
DART任务，来源：NASA官网
中国目前已开始部署“近地小行星防御系统”，全球科学家也正以“行星防御”为纽带展开协作。2024年9月，第二届深空探测（天都）国际会议上曾传出消息，我国正在策划实施首次近地小行星防御任务，并发布了首次近地小行星防御任务方案设想。中国计划在2030年前后实施首个近地小行星防御任务，采用“伴飞+撞击+伴飞”模式，对目标小行星进行动能撞击，并评估撞击效果。
近期，国家国防科技工业局也发布了招聘“行星防御岗”的公告，旨在通过监测、预警、拦截或偏转等技术手段，防止近地小行星或彗星等天体撞击地球。
招聘信息上的“行星防御岗”。来源：中国空间科学技术微信公众号
防御“天外来客”，科学家们付出了长久的努力。保持敬畏，持续探索，我们才能在这个充满不确定性的宇宙中，守护好蓝色家园。
出品：南都官微运营部
统筹：李湘莹 张楚男
整合/编辑：许乐 实习生 欧阳滢
美编：蔡沐晗
资料来源：《中国国家天文》、中国科学院紫金山天文台、NASA官网、国家应急广播、新华社、央视新闻、中国科技报、北京科技报、山东大学空间科学研究院、上海天文馆、中国科学技术协会等
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