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災難預警!2024 YR4小行星可能會撞擊地球,人類該如何應對?

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時空通訊在以往發表的文章中,多次提到小行星對人類存亡的威脅。現在有一顆小行星真的要來了,我們怎么辦?

一顆被命名為2024 YR4的小行星很可能在七年后撞擊地球,由此引起了科學界以及相關部門的高度關注,聯合國于2月4日由此首次啟動了《行星安全協議》,以應對2024 YR4小行星可能對地球的撞擊風險。



這顆小行星是在2024年12月27日,由美國夏威夷大學部署在智利里奧烏爾塔多的“小行星撞擊地球最后預警系統”,簡稱ATLAS的望遠鏡發現的。當時這臺望遠鏡正在執行NASA的近地小行星搜索任務。隨著后續的觀測和存檔資料查看,發現這顆小行星是在圣誕節期間,距離地球約80萬公里的地方掠過。

也就是說,如果它要撞上地球,人們之前連一點預兆都沒有。

目前,2024 YR4小行星已經越過地球軌道,以每秒17公里的速度遠離地球而去,不久就會淡出人們的視線。但在2028年,它將再次進入人類視野,經測算,這次與地球軌道交會沒有撞擊風險,真正的撞擊風險發生在2032年12月22日,2024 YR4再次回歸時。

NASA發布的2024 YR4小行星觀測圖



2024 YR4小行星直徑約為100米,與一個足球場大小差不多。和地球一樣,2024 YR4小行星也是圍繞著太陽運動,其軌道是一個橢圓,遠日點在木星以外,而近日點卻在地球軌道以內,公轉周期約為地球年4年,也就是每4年左右會與地球軌道交會一次,由此就存在與地球撞擊的風險。

經過科學家初步計算,在未來七年,這顆小行星與地球撞擊的風險大于1%。隨著跟蹤研究的深入,這種風險系數還在增加,從1%升至1.6%,最新的數據已經達到2.3%,而且動態變化還在繼續。

根據國際小行星預警網絡和空間任務規劃咨詢小組2017年確定的響應標準,如果發現小天體估計尺寸大于10米,撞擊概率大于1%,國際小行星預警網絡就要發出警告;如果預測撞擊時間發生在50年內,撞擊概率大于1%且天體尺寸估計大于50米,空間任務規劃咨詢小組就應該采取進一步行動。

而對2024 YR4小行星的觀測結果已經超過了預警線,因此符合啟動響應機制的標準,由此聯合國啟動了《行星安全協議》。《行星安全協議》包含一整套機制和需要遵守的準則,目的是號召和組織各國共同應對小行星撞擊危機。

那么,2024 YR4小行星到底是什么來頭,如真的撞上地球會導致怎樣的災難呢?



在浩瀚的太陽系中,小行星的來源主要是火星和木星之間的小行星帶,這里漂流著的小行星有數十萬乃至百萬顆之多,它們大小不一,形狀各異,在太陽的引力作用下,沿著各自的軌道,永不停歇地環繞太陽運轉 。

天文學家推測,2024 YR4 小行星很可能就誕生于這片小行星帶,數十億年前太陽系形成初期就形成了。這些小行星碎片本來可以凝聚成一顆大行星,但由于木星強大的引力干擾,使得這片區域的天體碎片無法聚合,2024 YR4就是其中之一。

在數十億年的時間里,2024 YR4漂流在小行星帶,受到周圍天體引力的影響,軌道也在不斷變化。在漫長的旅程中,它經歷了無數次與其他天體擦肩而過,甚至可能發生過碰撞,這些碰撞在它的表面留下了坑坑洼洼的痕跡,記錄著它在宇宙中的獨特經歷 。



據科學觀測,2024 YR4 直徑約在 40 - 100 米之間 ,平均直徑約為 55 米,這樣的大小,相當于一座足球場;它屬于 S 或 L 型小行星,主要由硅、鐵、鎂等礦物組成,由此可以推算出這顆小行星的密度較高,約為每立方厘米2.6克,因此質量較大,由此產生的撞擊能量相對彗星等輕質量天體就要大很多,導致的災難也就更大。

如果2024 YR4小行星撞上地球,后果咋樣?



NASA 的科學家們對2024 YR4小行星估計直徑為 54 米(幾何反照率 0.154),密度為 2.6 克每立方厘米。根據這個估值計算,如果小行星 2024 YR4 以典型的 17 千米每秒相對速度、45 度入射角撞擊地球,那么它在進入大氣層釋放的能量為 3.10e+16 焦耳,約 740 萬噸 TNT 當量。

在地球上發生這種規模的撞擊的平均間隔為 945.5 年。在接觸地球過程中,2024 YR4小行星會在海拔約 58400 米處開始解體,在海拔約 7590 米處爆碎,碎片的殘存相對速度約為 5450 米每秒。該爆炸的能量約 2.78e+16 焦耳,約 664 萬噸 TNT 當量,爆炸威力相當廣島原子彈的500多倍。

在距離爆心下方投影約 100 米處,空氣沖擊波會在爆炸后數十秒抵達,最大風速約 135 米每秒,聲強約 97 分貝。此處的一些建筑物會倒塌,九成以上的樹木被吹倒,玻璃窗普遍碎裂。隨著距離增長,破壞程度快速下降。10 公里外約三成樹木會被吹倒,木質建筑倒塌,房頂明顯受損。

近代有記載的小行星撞擊事件有:1908 年發生在俄羅斯西伯利亞的通古斯大爆炸,就是由一顆直徑約 50米的小行星或彗星碎片在大氣層中爆炸引發的,那次爆炸摧毀了約 2000 平方公里的森林 ;2013年2月15日,一顆直徑約20米的小行星掉落在俄羅斯的車里雅賓斯克州,爆炸能量相當約50萬噸TNT炸藥,造成近數千棟房屋損壞,1500余人受傷。

因此,小行星的破壞力不是科學家們的臆測,而是實實在在的科學存在。

根據目前的計算,如果撞擊真的發生,撞擊點可能位于橫跨東太平洋、南美洲北部、大西洋、非洲、阿拉伯海和南亞地區的帶狀區域的某個地方,對這些地方可能造成區域性巨大破壞。



如果發生陸地撞擊,會形成1~2公里直徑,數十米深的隕石坑,摧毀范圍將達到五十公里,沖擊波破壞范圍達到100公里,將造成大量建筑倒塌和人員傷亡;如果撞擊海洋,將形成10~50米高的海嘯,影響沿海1000公里的沿岸,東京、洛杉磯、上海等城市沿海地區會遭到洪水淹沒,造成大量財產損失和人員傷亡;如果發生高空爆炸,沖擊波可達數公里,可能摧毀附近城市、小城鎮或森林。

除了直接的物理破壞,小行星撞擊還會對地球的氣候和生態系統產生深遠影響;同時在社會層面,小行星撞擊的威脅還會引發全球范圍內的恐慌和不安,導致社會秩序混亂,各國政府需要投入大量的資源來制定應對策略,組織疏散和救援工作,這將給全球經濟和社會發展造成沖擊。

如何應對2024 YR4小行星的威脅?

小行星撞擊已經成為人類生存的重大威脅,如果真有一顆巨大的小行星來臨,憑著人類目前的科技能力,對這種巨大天災還完全無力抵御。好在這些年科技的迅速發展,2024 YR4又是一顆較小的小行星,因此應對起來已經有了些底氣。

NASA 的 DART 任務,是針對一顆叫“迪莫弗斯”的小行星進行碰撞測試,這顆小行星直徑約160米,NASA發射了一艘叫雙小行星重定向測試的探測器,瞄準遠在1050萬公里深空中的“莫迪弗斯”小行星,于 2022 年10 月對其成功實施了撞擊,使其軌道偏移了數十米 ,從而驗證了當小行星對地球構成威脅時,這種深空撞擊可以使其偏移軌道,讓地球躲過一劫。



世界上許多國家也對規避小行星撞擊進行了研究和試驗,中國也提出了諸如“末級擊石”的方案,就是利用頻繁發射衛星等人類活動所使用的火箭末級的剩余能量,引導它們去撞擊那些可能靠近地球的小行星,從而改變小行星的飛行軌道或直接擊碎它們。

由此看來,人類應對諸如2024 YR4這樣的小行星已經有了技術條件,需要的是早發現早準備,在小行星遠離地球的深空就能改變其軌道,使其失之毫厘謬以千里,從而避開地球消災免禍。對于2024 YR4 小行星,聯合國已經啟動應急機制,現在需要做的就是密切關注跟蹤其動向,如在2032年12月真的奔著地球而來,就給它致命一擊。

人類對 2024 YR4 小行星的密切關注和積極應對,不僅僅是為了化解一次潛在的危機,更是人類對自身命運的主動掌控,對地球家園的堅定守護。它體現了人類在面對宇宙未知威脅時的勇氣與智慧,彰顯了科技進步賦予我們的強大力量。

同時也提醒我們,面對巨大天災,現在人類的科技能力還很弱小。人類只有團結起來,減少內耗和自殘,共同努力讓自身的科學能力強大起來,才有可能應對更為巨大的天災,讓人類能夠長久延綿。

時空通訊原創文章,請尊重作者版權,感謝閱讀。

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