小行星2024YR4運(yùn)行軌跡異常，撞擊月球概率已達(dá)4%！

簡(jiǎn)要

去年，小行星2024 YR4被發(fā)現(xiàn)時(shí)引起了不小的轟動(dòng)，最初計(jì)算得出它撞擊地球的概率為3%。此后，模型經(jīng)過(guò)改進(jìn)，雖然它撞擊地球的概率已降至零，但它在2032年12月撞擊月球的概率仍高達(dá)4%。隨著時(shí)間的臨近，我們將對(duì)撞擊概率有更準(zhǔn)確的估計(jì)，但工程師和科學(xué)家們也在積極規(guī)劃，以確保它不會(huì)撞擊我們唯一的天然衛(wèi)星—月球

那么目前該怎么處理那，是機(jī)遇還是挑戰(zhàn)？

首先要問(wèn)的問(wèn)題是——我們?yōu)槭裁匆P(guān)心這件事？到那時(shí)，人類在月球上建立永久基地的計(jì)劃尚未最終確定，因此它不會(huì)直接影響任何人類活動(dòng)。然而，如此巨大的小行星撞擊地球可能會(huì)產(chǎn)生巨大的碎片帶，使撞擊地球的微流星體數(shù)量在幾天內(nèi)增加到正常背景平均值的1000倍。

雖然這將帶來(lái)近幾百年來(lái)最壯觀的流星雨之一，但也會(huì)對(duì)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，甚至對(duì)空間站上的宇航員構(gòu)成威脅

凡事皆有兩面性。如果2032年月球被一顆直徑60米的小行星撞擊，它本身或許也會(huì)迎來(lái)一個(gè)特別光明的一面。雖然這種事件發(fā)生的概率仍然相對(duì)較小（僅約4%），但不可忽視?？茖W(xué)家們正開(kāi)始著手準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)各種可能的結(jié)果，包括壞的方面（衛(wèi)星面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)，巨型隕石可能墜落到地球的大部分區(qū)域）和好的方面（千載難逢的機(jī)會(huì)，可以研究我們最近的鄰居——月球的地質(zhì)、地震和化學(xué)成分）。清華大學(xué)的何一帆及其合作者在arXiv上發(fā)表了一篇預(yù)印本論文，探討了如果撞擊真的發(fā)生，我們可以開(kāi)展哪些有趣的科學(xué)研究。

2032年12月22日，小行星2024 YR4有4%的概率撞擊月球。如果撞擊成功，它將釋放出相當(dāng)于一枚中型熱核武器撞擊我們最近的鄰居——月球——的能量。其威力將比2013年發(fā)生的上一次月球重大撞擊事件高出六個(gè)數(shù)量級(jí)，而那次撞擊是由一顆小得多的流星體造成的。

如果它真的撞擊月球，對(duì)于研究高能撞擊的物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，這將是一次難得的機(jī)遇。雖然他們可以盡情地模擬撞擊過(guò)程，但實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)撞擊將為他們提供前所未有的真實(shí)數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)是其他任何方式都無(wú)法獲得的。撞擊會(huì)使巖石和等離子體汽化，并且在撞擊發(fā)生時(shí)正值夜晚，因此在太平洋地區(qū)可以清晰地觀測(cè)到這一景象。

即使在撞擊發(fā)生數(shù)天后，撞擊物質(zhì)的熔池仍會(huì)繼續(xù)冷卻，這使得像詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡這樣的紅外觀測(cè)設(shè)備能夠獲取大量數(shù)據(jù)，了解冷卻過(guò)程以及月球隕石坑的形成機(jī)制。這次撞擊應(yīng)該會(huì)形成一個(gè)直徑約1公里、深度約150-260米的隕石坑，中心有一個(gè)約100米深的熔巖池。將它的大小與其他散布在月球上的隕石坑進(jìn)行比較，將有助于我們了解月球的撞擊歷史。

解開(kāi)科學(xué)謎題的最后一塊拼圖將是爆炸產(chǎn)生的碎片場(chǎng)。預(yù)計(jì)其中多達(dá)400公斤的碎片能夠經(jīng)受住重返地球大氣層的考驗(yàn)，這實(shí)際上為天文學(xué)家提供了一次免費(fèi)的“大規(guī)?！痹虑驑颖痉祷厝蝿?wù)。盡管這些樣本會(huì)在重返大氣層時(shí)被燒成焦炭。

這次撞擊還將引發(fā)一次震級(jí)為5.0級(jí)的全球性“月震”。這將是迄今為止月球上任何地震儀探測(cè)到的最強(qiáng)月震，而且預(yù)計(jì)在撞擊發(fā)生之前還會(huì)出現(xiàn)更多類似的月震，因?yàn)楦骱教鞕C(jī)構(gòu)正爭(zhēng)分奪秒地重返月球，并開(kāi)始在月球表面部署科學(xué)設(shè)備。

觀測(cè)這次撞擊引發(fā)的月震的傳播將有助于我們了解月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并幫助研究人員在無(wú)需人為破壞的情況下了解其組成成分。

如果摧毀小行星有兩種方式。第一種是“動(dòng)能”摧毀——即用足夠大、足夠重的物體撞擊小行星，將其擊碎成10米左右的小塊。DART最近通過(guò)類似的方法驗(yàn)證了改變小行星軌道方向的可行性——但以摧毀小行星為目的的撞擊難度則更高，不過(guò)我們肯定能夠在2030年4月至2032年4月之間的發(fā)射窗口期內(nèi)完成設(shè)計(jì)和建造。

另一種摧毀它的方案可能會(huì)喚起九十年代孩子們的懷舊之情——我們可以用核彈炸它。這或許不需要布魯斯·威利斯?fàn)奚约海窃?024 YR4星球表面附近的某個(gè)高度引爆一枚核彈。這個(gè)高度被稱為“爆炸高度”，我們?nèi)匀恍枰M(jìn)行一些偵察，以便更好地控制爆炸。但是，該論文計(jì)算得出，一枚1兆噸級(jí)的核彈足以“摧毀”2024 YR4星球，無(wú)論它的大小如何——而這完全在我們目前的核武庫(kù)之內(nèi)。

由于風(fēng)險(xiǎn)巨大，一些航天機(jī)構(gòu)已經(jīng)在考慮一項(xiàng)偏轉(zhuǎn)任務(wù)，試圖將小行星2024 YR4從可能撞擊月球的軌道上移開(kāi)，但這尚未最終確定。

對(duì)于我們行星系統(tǒng)面臨的這一特定威脅，這既是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，也是一個(gè)政治問(wèn)題。我們甚至還不確定2024 YR4是否真的會(huì)撞擊月球，要到2028年才能知道結(jié)果。

但如果確定它會(huì)撞擊月球，我們最好至少具備在必要時(shí)干擾它的能力。

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