2046年2月14日,一颗体积不大但仍算可观的小行星几乎肯定不会撞击地球。
一般来说,对于任何太空岩石,都应该这样判断,但如果你只看了上周的头条新闻,当时一颗新的近地小行星被发现,你可能会有不同的印象。许多头条新闻的基本要点是,“美国宇航局称一颗小行星可能会在 2046 年情人节撞击地球”。
然而,“可能”这个词的分量很重。如果你深入阅读,你会发现这种危言耸听的论调有所缓和,并且会发现撞击的可能性很低,而且可能会越来越低。但是这些文章从未解释这种可能性是如何降低的,只是展示了为什么可能性往往会下降。更糟糕的是,我们看到每当发现一颗新的小行星在模糊的未来某个时候有非零的撞击几率时,就会出现这种从“天啊”变成“算了”的反应。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。购买订阅,您将帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
所以让我们深吸一口气,看看科学,并记住《银河系漫游指南》中不朽的忠告:不要惊慌。
这里所说的小行星叫做 2023 DW,于 2023 年 2 月 26 日由 MAP 项目 使用智利高沙漠中的望远镜发现。基于这些初步观测以及几天后的一些观测的计算结果表明,2023 DW 的直径约为 50 米——比2013 年的车里雅宾斯克小行星大得多,更像是在 1908 年在西伯利亚通古斯地区上空发生空爆的小行星——并且其轨道可能使其非常接近地球。
非常接近。计算显示,2023 DW 在 2046 年 2 月 14 日撞击我们星球的几率为 1/770。事实上,这颗小行星在都灵撞击危险等级上获得了 1 级评分,该等级衡量潜在撞击的危险性。0 级表示没有撞击,10 级表示来自足以造成全球灾难的巨大岩石的撞击是必然的。绝大多数新发现的小行星的评级为 0,但即使是 1 也意味着不能完全排除撞击的可能性,并且可能会造成一些破坏。
因此就有了头条新闻。但是我们应该有多担心呢?
经历了许多次这种情况后,我的回答很简单:请看上面道格拉斯·亚当斯的名言。首先,1/770 的撞击几率最好理解为 99.87% 的几率不会撞击。而且,几乎不可避免的是,随着时间的推移,这些撞击几率还会进一步降低。
这种天文降级时刻得益于我们发现小行星的方式,我们描述其轨道的方式,以及,最重要的是,这些数字如何随时间变化。
全球各地的专用望远镜每晚都会在晴朗的夜空中搜索小行星,扫过大片天空。恒星在图像与图像之间不会移动,但小行星会移动。自动软件会寻找移动的光点,并对照可能的误报(例如来自太空的亚原子粒子冲击探测器、过度敏感的像素等)进行检查。如果一个物体以可预测的方式在图像中移动,软件会提醒天文学家可能发现了一颗太空岩石。大多数都被证明是已知的小行星之一——其数量已超过一百万颗——但每晚都会发现数十颗新的小行星。
然后,天文学家可以测量小行星随时间推移的位置,使用由约翰内斯·开普勒首创并在 17 世纪由艾萨克·牛顿推广的数学方法来计算其轨道的基本形状。这反过来又允许天文学家预测小行星未来的位置,这就是他们得出结论,地球和 2023 DW 有可能在 23 年后的同一时间出现在同一位置的原因。
但是,由于初始观测的基线较短,这些初始测量存在固有的不确定性。由于只有短短几天的有限时间跨度,即使不是不可能,也很难可靠地确定小行星的运动。
这样想:想象一下你是一场棒球比赛中的外野手。你正在观看投手投球,击球手大力挥杆。砰!他们击中了球,球开始向你飞来。
现在想象一下,在你看到击球手击中球后的瞬间,你闭上了眼睛。你能接住它吗?
可能不能。你没有足够的时间来了解球的轨迹,所以你不知道它将飞向哪里,更不用说用你相对较小的手套拦截它了。但是,你观察的时间越长,你就越清楚它到底在哪里,你完成接球的机会也就越大。
小行星也是如此。想象一下,一台望远镜看到一颗小行星在夜空中大致向东移动。那一小段弧线不足以看出它是否也在向北或向南移动一点;不要忘记太空也有深度,所以它也可能在向你靠近或远离你。随着时间的推移,与正东方向的微小偏差会累积,像模糊的锥形一样散布在小行星的位置之前。一个月后,它可能位于一个很大的空间内。地球也可能位于同一个空间中,因此有可能发生撞击。
但是,地球在外面的广阔空旷地带只是一个小手套。在这些情况下,发生撞击的几率很低。你需要更多的观测来克服这种不确定性,并磨砺小行星的真实轨迹。
这就是统计数据对我们有利的地方。如果起初预测小行星会非常接近地球,那么由于稍后的观测而对该预测的任何更改都更可能使计算出的路径远离我们美丽的星球。最初的低概率会随着时间的推移变得更低。
归根结底,这正是 2023 DW 所发生的情况。最初的观测显示它非常接近地球,但是仅在几天后,更多的观测结果就改变了小行星的潜在路径;最有可能的轨迹现在显示它将在 2046 年 2 月以 450 万公里的距离(超过月球距离的十倍)掠过我们。它可能会离我们 800 万公里远,而最小距离现在是 20 万公里——这意味着它确实会错过,而且距离很远。随着进行更多的观测,计算出的距离很容易增加——即使在撰写本文并将其付印的短暂时间内,这些数字也朝着对我们更有利的方向发生了更多变化。
这就是为什么我个人不会为任何新发现的、预计会在未来几年内有一定几率撞击我们的小行星而烦恼的原因。安全的赌注是彻底错过。
还要注意,就在发现 2023 DW 几天后,一颗更大的(大约 50 米)小行星 2023 DZ2 被发现,它将在 2023 年 3 月 25 日以仅 17.5 万公里的距离掠过地球。在短时间内,2026 年有 1/430 的撞击几率,但在几天之内,这一几率降至 1/71,000——99.9986% 的几率会错过。2023 DZ 很快从美国宇航局/喷气推进实验室的潜在危险小行星哨兵观察名单中被剔除。
我甚至更进一步,乐见险些错过:它们有助于天文学家制定更好的轨道计算方法,与遥远的小行星相比,可以更容易(和更安全地)观察小行星,如果它足够接近,甚至可以用雷达进行探测,这可以揭示它的形状、旋转、大致成分,并更精确地确定它的轨道。
这不是为了强调重点,而是不要惊慌。甚至可以庆祝!我们是安全的,而且我们获得了更多的科学知识。我认为这是一个不错的赌注。
这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。