行星撞地球，人類怎么防？

滿月一周之后，月光漸漸褪去。以更加黑暗的天空為背景，人類得以恢復(fù)對小行星2024 YR4的追蹤觀測。

追蹤的理由是：它有可能在7年后的2032年，具體是2032年12月22日，撞擊地球。且2月初觀測時(shí)，其撞擊概率已經(jīng)被提高到了2.3%。

智利的小行星陸地撞擊持續(xù)警報(bào)系統(tǒng)（ATLAS）在2024年12月27日首次觀測到2024 YR4這顆小行星。此后，其撞擊地球的概率就一直處于波動(dòng)狀態(tài)。

人類一直在等待一個(gè)不被月光干擾，能夠再次觀測到它的機(jī)會(huì)。因?yàn)榭茖W(xué)家們需要更多數(shù)據(jù)來預(yù)測它的運(yùn)行軌跡，推測其有多大可能最終撞擊地球，以便必要時(shí)，能夠及時(shí)啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警或防御措施。

滿月后的觀測首先嚇了人類一跳，因?yàn)?月18日NASA近地天體研究中心的觀測結(jié)果顯示，2024 YR4撞擊地球的概率上升到了3.1%，其危險(xiǎn)程度已經(jīng)達(dá)到了都靈量表中的第三級，它已經(jīng)成為近20年來唯一一顆抵達(dá)三級門檻的小行星。

但兩天后，懸著的心又可以放下了—NASA有了新的觀測結(jié)果，根據(jù)現(xiàn)行預(yù)測的小行星運(yùn)動(dòng)軌跡，2024 YR4撞擊地球的概率下降到了0.28%。也就是說，這顆小行星有99.72%的概率，會(huì)和地球擦肩而過。很快，觀測機(jī)構(gòu)又將概率下調(diào)到0.05%。

盡管撞擊風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)大幅度下降，但世界各地的望遠(yuǎn)鏡仍在保持觀測，我們?nèi)匀恍枰私馑?。狀況是，2024 YR4正在遠(yuǎn)離地球，本就又小又暗的小行星將會(huì)變得越來越黯淡且難以觀測。

2025年4月之后，人類將很難再通過地球望遠(yuǎn)鏡收集到它的數(shù)據(jù)。

人類需要一直等待，直到2028年2024 YR4再次靠近地球。于是，“僅?！钡囊粋€(gè)多月觀察期，反而變得重要起來。

我們?nèi)杂性S多疑問需要被解答，比如這顆近地小行星到底有多大的威力，它的撞擊概率為何頻繁波動(dòng)，以及未來如果撞擊是有可能的，人類是否存在防御的可能。

其實(shí)這些疑問都指向一個(gè)終極問題：在年輕人愛說“祈禱小行星撞地球”的當(dāng)代，這種可能性有多大？

城市殺手

一個(gè)簡單的結(jié)論是，就算2024 YR4撞上地球，它也很難如同滅霸打響指一般，一瞬間掐斷所有人類的命運(yùn)。更大的可能是：如果撞擊成真，它將局部破壞地球。

對于一顆小行星來說，其能夠產(chǎn)生的威力，主要取決于小行星的成分、運(yùn)行速度和質(zhì)量。但遺憾的是，由于2024 YR4已經(jīng)距離地球太遠(yuǎn)，人類尚未能準(zhǔn)確地得知它具體是什么成分—這也是人類仍然需要持續(xù)觀測的原因之一。

根據(jù)已有的觀測，科學(xué)家們估計(jì)2024 YR4的直徑在40到90米之間（其確切的大小仍不確定）。也就是說，如果按照一層樓層高三米的普遍水平進(jìn)行計(jì)算，那么其直徑可以簡單估計(jì)為一棟13層到30層的大樓。

它的體積與6600萬年前引發(fā)恐龍滅絕的希克蘇魯伯隕石完全不是一個(gè)量級。

根據(jù)現(xiàn)有的研究，?？颂K魯伯隕石直徑達(dá)到12公里（12000米），它給地球留下的，是一個(gè)平均直徑達(dá)到180公里，深30公里的巨型隕石坑。研究人員提到，?？颂K魯伯隕石撞擊地球時(shí)引發(fā)的沖擊波，相當(dāng)于10到11級地震。

這樣的劇烈動(dòng)蕩同時(shí)引發(fā)了大規(guī)模湖嘯和海嘯，灰塵與噴出物遮云蔽日，陸生與水生生物被巨浪甩在一起，而后更多的“次生災(zāi)害”發(fā)生，改變了恐龍的命運(yùn)。

雖然2024 YR4比不上希克蘇魯伯隕石，不至于“重?fù)簟钡厍颍瑓s不意味著，如若撞擊成真，我們可以小瞧其威力。

人類的歷史中，也的確記載著一些小行星。它們恰好與2024 YR4類似大小，我們可以簡單地做一次對比。

比如2013年在俄羅斯車?yán)镅刨e斯市爆炸的一顆普通球粒隕石。其直徑為17到20米，據(jù)研究人員測算，這顆近地小行星以每秒19公里的速度沖擊地球，總動(dòng)能達(dá)到50萬噸TNT—這大約是廣島原子彈所引發(fā)能量的30倍。

它在2013年2月沖擊城市上空，爆發(fā)出比太陽強(qiáng)烈30倍的光芒，將附近居民灼傷。其穿越大氣層后所引發(fā)的沖擊波，破壞了6個(gè)城市約7200座建筑。1491人因這顆小行星受重傷。

116年前，還有一顆更接近2024 YR4的隕石“撞擊”過地球，人類把這次爆炸命名為“通古斯大爆炸”。這顆直徑在100米左右的隕石在穿越大氣層后，以空爆的方式發(fā)生爆炸，其能量已經(jīng)超過1000萬噸TNT。目擊者稱，它把天空撕裂開來，而最終，它也確將2150平方千米的森林夷為平地。

也有科學(xué)家推測，如果2024 YR4沖擊地球，其最終產(chǎn)生的能量大約是800萬噸TNT。國際小行星預(yù)警網(wǎng)絡(luò)（IWAN）更是進(jìn)一步測算出了其可能的撞擊帶。在報(bào)告中，IWAN寫道，可能發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域帶，橫跨東太平洋、南美洲北部、大西洋、非洲、阿拉伯海和南亞。

也就是說，人類將2024 YR4稱為“城市殺手”，應(yīng)當(dāng)是準(zhǔn)確的。

行星防御

在小說與影視作品中，小行星撞地球經(jīng)常被描述為一場人類無能為力的天災(zāi)?？苹眯≌f往往會(huì)這么描述：一旦小行星撞地球，人類或是會(huì)進(jìn)行星際移民，或是躲到地心里生存，或是進(jìn)入了平行時(shí)空，再或者，會(huì)有超級英雄出現(xiàn)，幫助人類把小行星移走。

這也使得許多人一提到小行星撞地球，就產(chǎn)生類似于“世界末日”的設(shè)想。

但事實(shí)上，科技發(fā)展到今時(shí)今日，人類找到了一些辦法，以應(yīng)對“小行星撞地球”的災(zāi)難。尤其，當(dāng)這顆小行星還沒有大到如希克蘇魯伯隕石一般，能夠在物理意義上翻天覆地時(shí)。

一個(gè)前提是，人類已經(jīng)組建了應(yīng)對小行星撞地球威脅的組織，比如受聯(lián)合國認(rèn)可的IWAN和空間任務(wù)規(guī)劃咨詢小組（SMPAG），它們正在對其進(jìn)行持續(xù)觀測，并承擔(dān)著響應(yīng)近地物體風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任。組織的誕生可以是組織共同防御的開始，畢竟小行星撞地球也類似于氣候變化，是一種有可能存在“搭便車”問題的集體行為。

2025年2月5日SMPAG已經(jīng)召開過一場會(huì)議，根據(jù)IWAN所提供的小行星數(shù)據(jù)對撞擊風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評估，并預(yù)計(jì)在小行星“能見期”（至4月）結(jié)束后，再次進(jìn)行評估。

組織之外，科學(xué)家和工程師們在理論上提出了三種類型的方法，以保護(hù)地球免受小行星的撞擊：一種是用航天器撞擊目標(biāo)小行星，第二種則是利用重力牽引的辦法，改變小行星的“航線”，第三種是向目標(biāo)小行星發(fā)射核彈，粉碎部分或者小行星整體。

無論是哪種辦法，其核心都是促使小行星偏離其原有的運(yùn)行軌道。而在主動(dòng)干預(yù)方面，人類也已經(jīng)有了實(shí)戰(zhàn)。

2022年，NASA做了一次DART試驗(yàn)（雙小行星重定向測試）。當(dāng)年9月，在約10個(gè)月的太空飛行之后，DART航天器終于成功撞上小行星衛(wèi)星Dimorphos，人類第一次確切地知道，航天器撞擊小行星之舉，是可行的。

研究人員在后來的數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)，這次撞擊將Dimorphos的運(yùn)行軌道從11小時(shí)55分鐘縮短到了11小時(shí)23分鐘，33分鐘的周期改變已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了NASA最初的軌道周期變化預(yù)計(jì)?？偠灾瑢?shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，行星防御的確可以實(shí)現(xiàn)。

觀測良機(jī)

僅剩的唯一一個(gè)問題則是，我們是否擁有足夠多的時(shí)間用以搜集數(shù)據(jù)，籌集資金，為2024 YR4量身定做一個(gè)航天器？

要知道，受限于距離，人類目前對于2024 YR4的了解仍然不多，我們還沒有獲得決定性數(shù)據(jù)。而棘手的是，2025年4月之后，這顆小行星就會(huì)“隱匿”于太空之中，無法為人類所觀測，一直到2028年。

而從2028年到2032年僅存的4年時(shí)間，對于造出一臺(tái)撞擊小行星的航天器來說，其實(shí)稍顯倉促。

不過，我們無需慌張。畢竟就目前的觀測來看，2024 YR4撞擊地球的可能性已經(jīng)接近0%。

其實(shí)，撞擊概率浮動(dòng)在過去的小行星撞擊預(yù)測中也是常事。我們常說的“小行星撞地球”，準(zhǔn)確來說是指小行星的運(yùn)行軌跡與地球的公轉(zhuǎn)軌跡產(chǎn)生交匯。而人類可以通過光學(xué)望遠(yuǎn)鏡捕捉到小行星反射的光，也可以通過雷達(dá)發(fā)射波，小行星反射波的方式，對小行星的相對位置進(jìn)行數(shù)據(jù)追蹤，并由此通過偏心率、半軸長等數(shù)據(jù)計(jì)算出其可能的軌跡，預(yù)測小行星未來位置。

在這個(gè)過程中，科學(xué)家們會(huì)推測出無數(shù)組可能的小行星運(yùn)行軌道。而隨著觀測時(shí)間的推移，科學(xué)家能夠獲得的觀測數(shù)據(jù)量會(huì)逐漸增大，基于數(shù)據(jù)量翻倍的數(shù)據(jù)庫，電腦模擬的小行星軌道模型會(huì)逐步剔除明顯偏移的運(yùn)行軌跡。

往往，隨著科研人員對小行星運(yùn)行軌道測算精度的上升，小行星撞擊地球的概率會(huì)呈現(xiàn)出先升高，抵達(dá)峰值后迅速降為0的狀況。也就是說從歷史經(jīng)驗(yàn)來看，日前引發(fā)大家“恐慌”的3.1%概率，很有可能已經(jīng)是2024 YR4撞擊地球概率的峰值。

新的狀況是，2024 YR4撞上月球的概率正在逐漸上升，而這反而是部分科學(xué)家們希望看到的，因?yàn)檫@將是觀測小行星撞擊后產(chǎn)生什么物質(zhì)，物質(zhì)又如何噴射的良機(jī)。

這些答案的獲得，恰恰能幫助人類在不受小行星打擊的情況下，完善小行星撞地應(yīng)對機(jī)制。