小行星
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。据央视《朝闻天下》报道，目前，根据美国航空航天局最新的天文观测结果，小行星“2024 YR4”撞击地球的概率已被调整为“接近为零”。还好，这只是虚惊一场。
这不禁让我们回想起几年前关于毁神星阿波菲斯的报道。这颗小行星将于2029年4月14日靠近地球，当时计算其发生撞击的概率接近2.7%。不过，天文学家后续的观测结果已经排除了毁神星在2036年撞击地球的可能性。
那么，这些小行星究竟从何而来？它们撞击地球的概率有多大？假如撞击，又会造成多大危害？今天，我们就来聊聊小行星的那些事儿。
2024年12月27日，美国夏威夷大学天文研究所的小行星撞击预警系统（ATLAS）在例行巡天观测时，发现了这颗近地小行星。当时，它的亮度约为16.2等，正以每秒15.2公里的相对速度掠过地球，与地球的最近距离约82.8万公里，相当于地月平均距离的2.16倍。
这颗小行星的轨道半长轴约为2.5天文单位（1天文单位约为1.5亿千米，即地球与太阳的平均距离），公转周期4.3年。其近日点深入地球轨道内侧，仅为0.85天文单位，远日点则在火星轨道与木星轨道之间。
根据2024 YR4的反照率推算，其直径约为40 - 90米，这个大小与造成通古斯事件的小行星相当。倘若2024 YR4撞击地球，造成的破坏可能与通古斯事件类似。NASA喷气推进实验室近地天体研究中心（CNEOS）预估，若其大小接近90米，且以17公里/秒的速度撞击地球，可能会造成最高50公里范围内的爆炸性破坏，释放相当于770万吨TNT炸药的能量，足以摧毁一座大型城市。如果撞击海洋，则可能引发海啸。
随着观测的推进，天文学家推算出这颗小行星撞击地球的概率已降至0.004%，对地球的威胁微乎其微。
毁神星
文章开头提到的另一颗小行星——毁神星阿波菲斯，从名字看就来者不善。它于2004年6月19日被发现，永久编号“99942”，2005年7月19日被命名为“阿波菲斯”。毁神星直径大约在320 - 350米，质量约为4×10¹⁰千克，属于阿登型小行星群，轨道近日点约1.12亿公里，远日点约1.64亿公里。刚发现时，它在2029年撞击地球的可能性高达1/450，最高曾达1/233。毁神星比小行星2024 YR4更大，一旦撞击地球，会释放出6400万亿千焦能量，相当于15.3亿吨TNT炸药爆炸释放的能量，或者说相当于102000个广岛原子弹同时爆炸释放的能量总和。后来，随着观测数据增多，毁神星的撞击概率大幅下降。据NASA称，至少未来100年内，它都不太可能与地球相撞。
其实，近年来天文学家发现的可能撞击地球的小行星并非只有2024 YR4和毁神星阿波菲斯。例如，2002年6月17日发现的2002 MN，直径73米，从距离地球12万公里处经过。2022年10月被发现的2022 AP7，直径约1.5公里，未来可能会进入地球轨道。2022年7月23日、24日，中国科学院紫金山天文台发现了2022 OS1和2022 ON1，它们未来也有可能撞击地球。据有关资料显示，截至2022年3月7日，天文学家已经发现了2263颗对地球有潜在威胁的小行星，其中直径超过1公里的有837颗。
既然这些小行星对地球有潜在威胁，就意味着它们的轨道与地球轨道相交或者接近，未来极有可能撞击地球。天文学家把这类小行星称为近地小行星，它们的轨道半长轴一般小于1.3天文单位。这些小行星来源多样，有的可能来自小行星带，受到木星等大行星引力摄动，轨道发生改变，从而靠近地球；还有的可能是彗星在演化过程中残留的固态物质，在太阳系中流浪时进入近地轨道。
当我们看到数千颗近地小行星在地球轨道周围游荡，内心难免紧张。然而，天文学家估计，仍然有数百万颗直径在40至1000米的近地小行星隐藏在黑暗中未被发现。例如，前面提到的小行星2002 MN，是在它经过地球后的第三天才被发现的。它离地球最近的时候只有12万公里，不过是地球自身直径的10倍，以小行星的运行速度，穿越这段距离可能只需要2小时。因此，如果它当时直奔地球，我们甚至来不及预警，地球就会遭受撞击。
小行星撞击地球
在历史上，小行星撞击地球并非罕见。6600万年前，一颗直径至少10公里的小行星撞击地球，在墨西哥尤卡坦半岛形成了直径约150公里的希克苏鲁伯陨石坑。这次撞击导致当时地球上75%的生物集体灭绝，恐龙也在此次事件中灭绝。1908年6月30日，一颗直径大约40米的小行星在俄罗斯西伯利亚的通古斯地区上空爆炸，释放出的能量相当于10至15百万吨TNT炸药，摧毁了数百平方公里的森林。2013年2月15日，一颗直径15米左右的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空解体爆炸，致使当地数千座建筑受损，一千多人受伤。
近地小行星的轨道
平均而言，一个能引发通古斯大爆炸那样规模的小行星，每一千年就会撞击地球一次；直径2公里的小行星撞击地球，每一百万年会发生一到两次；而直径超过10公里的具有毁灭性的小行星撞击地球，大约每一亿年才会发生一次。当然，这只是平均值。地球就如同在枪林弹雨中穿行。
那么，我们有什么办法阻止小行星撞击地球呢？目前，发射航天器高速撞击是较为成熟的技术手段，2022年NASA的DART任务就成功验证了其可行性。此外，引力牵引和激光烧蚀等技术也在探索中。我国也积极参与小行星撞击预警的国际合作。2024年9月透露，我国正策划首次近地小行星防御任务，计划2030年前后实施。采用“伴飞 + 撞击 + 伴飞”模式，先伴飞了解目标，再进行动能撞击，之后再次伴飞评估效果。按此方案，撞击后能使小行星速度改变，轨道偏离地球900多公里。若时间紧迫无法改变轨道，疏散人员、保护重要设施等民防措施可减少损失。
虽然小行星“2024 YR4”未来撞击地球只是虚惊一场，但我们必须正视一个事实：天体撞击是太阳系中常见的现象，地球也不能幸免。因此，今后我们必须时刻关注这些隐藏在黑暗太空中的“不速之客”。
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