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翻譯：申振宇

校對(duì)：楊宜修 劉海牧

審閱：李宜驊

美編：周英杰

后臺(tái)：李子琦

藝術(shù)家構(gòu)想的太空漂浮小行星想象圖

圖片來(lái)源-NASA、ESA、CSA、N.巴特曼（ESA/韋伯）、馬丁·科爾內(nèi)梅瑟（ESA）、塞爾日·布呂尼耶（ESO）、尼克·萊辛格（PhotopicSkySurvey）

那些從小看著《天地大沖撞》《世界末日》長(zhǎng)大的天文學(xué)家與工程師們，如今很可能已在航天領(lǐng)域擔(dān)任要職，他們或許還對(duì)這兩部電影里小行星撞擊的巨大破壞力記憶猶新。而《不要抬頭》這部電影雖基調(diào)更悲觀，卻更貼近現(xiàn)實(shí)，它以更現(xiàn)代的視角，展現(xiàn)了“殺手級(jí)”小行星逼近地球時(shí)可能引發(fā)的災(zāi)難。

迄今為止，人類應(yīng)對(duì)這類可能引發(fā)史上最嚴(yán)重災(zāi)難的事件時(shí)，還只停留在電影的藝術(shù)想象層面，尚未形成切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)方案。但大多數(shù)太空愛(ài)好者都認(rèn)為，在災(zāi)難真正降臨前，必須做好萬(wàn)全準(zhǔn)備。

近日，歐洲航天局近地天體協(xié)調(diào)中心的馬克西姆?德沃熱爾團(tuán)隊(duì)在arXiv預(yù)印本平臺(tái)（譯者注：這是科研成果的“快速分享站”，全球最知名的學(xué)術(shù)預(yù)印本開(kāi)放獲取平臺(tái)）發(fā)表了一篇新論文，分析了一年前發(fā)現(xiàn)小行星2024YR4時(shí)開(kāi)展的一次模擬防御演練。

論文梳理了這顆小行星在數(shù)月內(nèi)從發(fā)現(xiàn)、分類、風(fēng)險(xiǎn)升級(jí)、科學(xué)應(yīng)對(duì)到最終風(fēng)險(xiǎn)降級(jí)的完整流程。盡管小行星預(yù)警系統(tǒng)基本達(dá)到預(yù)期，但這次針對(duì)這類小行星的首次應(yīng)對(duì)實(shí)踐仍具參考價(jià)值，畢竟這類事件絕非個(gè)例。

小行星2024YR4于2024年12月27日由阿特拉斯衛(wèi)星勘測(cè)發(fā)現(xiàn)（譯者注：其編號(hào)意味著它是2024年12月下半月發(fā)現(xiàn)的第117顆小行星），2025年1月初便登上了新聞?lì)^條。但與其它99.9%的新發(fā)現(xiàn)小行星不同，后續(xù)一個(gè)月的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，它撞擊地球的概率在持續(xù)上升。

行星防御的第一步——發(fā)現(xiàn)致命小行星！

本文的核心內(nèi)容之一是對(duì)都靈指數(shù)的探討。該指標(biāo)最初由麻省理工學(xué)院的理查德·賓澤爾博士于1995年提出，并于1999年6月在意大利都靈舉行的會(huì)議上進(jìn)行了更新，它是評(píng)估近地天體撞擊地球潛在威脅等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)體系。該指標(biāo)將小行星撞擊威脅劃分為11個(gè)類別，每個(gè)類別都是基于對(duì)撞擊概率和潛在破壞程度雙重風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)估。具體分類如下：

0級(jí)（白色）- 無(wú)危險(xiǎn)： 小行星可能錯(cuò)過(guò)地球或在大氣層中燃燒殆盡；

1級(jí)（綠色）- 正常級(jí)別： 大多數(shù)小行星在首次發(fā)現(xiàn)時(shí)的分類。撞擊概率“極低”，通常在數(shù)日內(nèi)降級(jí)為0級(jí)；

2級(jí)（黃色）- 需關(guān)注： 通常為近距離但無(wú)威脅的掠過(guò)，但極不可能發(fā)生撞擊；

3級(jí)（黃色）- 危險(xiǎn)級(jí)別： 撞擊地球并造成局部破壞的概率超過(guò)1%。20世紀(jì)初的通古斯事件就是典型例證，2024 YR4小行星最初就被評(píng)估達(dá)到了這個(gè)級(jí)別 。這種級(jí)別相對(duì)已較為罕見(jiàn)。

4級(jí)（黃色）- 威脅級(jí)別：撞擊概率仍超過(guò)1%，若撞擊地球?qū)?dǎo)致區(qū)域性災(zāi)難而非局部破壞；

5-7級(jí)（紅色）- 極高威脅： 存在區(qū)域性到全球性毀滅的威脅。此前從未有小行星被評(píng)定至此級(jí)別 ；

8-10級(jí)（紅色）- 確定撞擊： 天文學(xué)家確信小行星必將撞擊地球 - 各級(jí)別數(shù)字僅表示撞擊時(shí)可能造成的破壞程度遞增。

都靈指標(biāo)分類

一度引發(fā)廣泛關(guān)注的小行星2024YR4，在2025年1月27日被正式評(píng)定為都靈指數(shù)3級(jí)。經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的持續(xù)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)核驗(yàn)，NASA于2月18日最終確認(rèn)其撞擊地球的概率為3.1%，這一數(shù)值不僅突破了3級(jí)“超過(guò)1%”的風(fēng)險(xiǎn)閾值，更讓它成為都靈指數(shù)自啟用以來(lái)，首例實(shí)打?qū)嵾_(dá)到該等級(jí)的小行星。

不過(guò)這還不是都靈指數(shù)的“風(fēng)險(xiǎn)天花板”，真正的“紀(jì)錄保持者”是2004年名聲大噪的毀神星（小行星99942）——它當(dāng)年直接斬獲4級(jí)評(píng)級(jí)，堪稱近地天體中的“高危明星”。毀神星的體積更大，若撞擊地球?qū)⒃斐蓞^(qū)域性災(zāi)難（而非3級(jí)對(duì)應(yīng)的局部破壞），因此才被評(píng)定為4級(jí)而非3級(jí)。不過(guò)相較于2024YR4，毀神星的威脅等級(jí)下調(diào)速度要快得多。

行星防御第二步——攔截小行星！

即便都靈指數(shù)只是3級(jí)，也足以觸發(fā)國(guó)際小行星預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的首次官方通報(bào)。要知道，這個(gè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)在2004年毀神星被發(fā)現(xiàn)時(shí)還未誕生，直到2013年車?yán)镅刨e斯克小行星爆炸事件發(fā)生后，才在2014年正式組建。當(dāng)2024YR4的評(píng)級(jí)攀升至3級(jí)，關(guān)于它的討論也從單純的科學(xué)事實(shí)核查，延伸到對(duì)人類多數(shù)生存區(qū)域潛在威脅的更全面考量。

這套預(yù)警系統(tǒng)的順暢運(yùn)行完全符合預(yù)期，它不僅引發(fā)了公眾的廣泛關(guān)注，還吸引了政策制定者與更多天文學(xué)家的目光，這一點(diǎn)尤為關(guān)鍵。關(guān)注度的提升帶來(lái)了額外資源，其中最核心的是獲得了全球頂尖望遠(yuǎn)鏡的“所長(zhǎng)支配時(shí)間”（譯者注：Director’sDiscretionaryTime，簡(jiǎn)稱DDT，是科研機(jī)構(gòu)為快速響應(yīng)特殊天文事件設(shè)立的觀測(cè)時(shí)間分配機(jī)制，科學(xué)家可在非常規(guī)窗口提交觀測(cè)申請(qǐng)）。在卡特林那巡天望遠(yuǎn)鏡、加那利大型望遠(yuǎn)鏡、甚大望遠(yuǎn)鏡等頂尖設(shè)備的聯(lián)合觀測(cè)下，2024YR4的威脅性逐步降低。

截至三月初，這些巨型望遠(yuǎn)鏡已成功捕捉到這顆小行星的多項(xiàng)關(guān)鍵特征，其中自轉(zhuǎn)周期和分類信息尤為重要。它的自轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)超普通“碎石堆”型松散小行星，僅19.5分鐘就能完成一周自轉(zhuǎn)；不過(guò)，不同觀測(cè)平臺(tái)測(cè)得的反照率數(shù)據(jù)存在差異，學(xué)界對(duì)它的分類仍有爭(zhēng)議，但目前已基本確定它屬于S型或K型小行星。這些發(fā)現(xiàn)成為后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心依據(jù)。

值得注意的是，雖然地球遭遇撞擊的威脅在下降，但根據(jù)年初的觀測(cè)數(shù)據(jù)，月球面臨的撞擊風(fēng)險(xiǎn)反而有所上升。目前數(shù)據(jù)顯示，2024YR4在2032年撞擊月球的概率約為4%，一旦撞擊產(chǎn)生的碎片云，可能會(huì)對(duì)繞地衛(wèi)星造成大規(guī)模破壞。

因此，行星防御領(lǐng)域的任務(wù)遠(yuǎn)未結(jié)束，但好在相關(guān)工作正按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。終有一天，國(guó)際社會(huì)或許真的需要啟動(dòng)對(duì)威脅性小行星的實(shí)際應(yīng)對(duì)行動(dòng)——但愿那時(shí)的解決方案，能比電影里的情節(jié)更靠譜、更有效。

『天文濕刻』 牧夫出品

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全球小行星防御系統(tǒng)（圖片來(lái)源：AI生成）

謝謝閱讀

原文鏈接：https://www.universetoday.com/articles/asteroid-2024-yr4-was-earths-first-real-life-defense-test