小行星撞击地球的几率有多大?天文学家如何计算?

加入我们的科学爱好者社区!

伯明翰阿拉巴马大学物理系助理教授佩里·A·格拉金斯解释说。

我们有大量证据表明,地球在历史上已经多次遭受小行星撞击——最著名(或臭名昭著)的例子可能是造成墨西哥湾希克苏鲁伯陨石坑的小行星或彗星,它可能导致了 6500 万年前白垩纪末期恐龙的灭绝。一个较近但破坏性较小的例子,被称为通古斯事件,发生在 1908 年,当时一颗流星或彗星在西伯利亚荒野上空爆炸,破坏了农田,夷平了周围数英里的树木。由于地球大部分被海洋覆盖,可能还有许多小的撞击事件没有被注意到。

有成千上万个我们称之为小行星或流星体的小天体在太阳周围的轨道上运行。其中许多天体被称为近地小行星(NEA),因为它们的轨道会反复将它们带到靠近或与地球轨道相交的位置。


支持科学新闻事业

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事业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。


尽管任何特定小行星撞击地球的几率都非常低,但我们的星球有一天仍有可能被另一颗小行星撞击。按照目前的撞击率,我们预计大约每 1 亿年左右会有一颗大型小行星撞击地球。因此,世界各地已经开展了若干项目,例如麻省理工学院的林肯近地小行星研究(LINEAR)项目,以发现和监测可能对地球构成威胁的小行星。

当一颗新的小行星被发现时,天文学家会对其进行分析,以确定其绕太阳运行的轨道是否会使其靠近地球。他们在小行星被发现后的几天内连续拍摄图像,以便预测其近期可能的轨道路径。然后将预测的轨道与地球的轨道和位置进行比较,以检查它们可能彼此靠近的任何时间。


尽管科学家可以根据这些早期观测计算出最有可能的轨道,但每次对小行星位置的单次观测都包含一些不确定性。大多数小行星都是小物体,直径只有几米到几十米,即使是大型望远镜的分辨率也无法精确确定它们的位置。小行星位置的不确定性导致我们在多大程度上可以确定其速度和行进方向方面存在不确定性。因此,可以在这些不确定性窗口内预测出小行星的大量可能轨道。

仔细的计算机模拟被用来计算小行星未来的轨道路径,其中初始位置和速度是随机选择的,并且落在迄今为止望远镜观测的误差范围内。对于每颗小行星,都会生成大量此类模拟。任何特定轨道实际撞击地球的概率由导致撞击的外推路径的比例给出。例如,如果计算出一百万个不同的可能轨道,其中一个轨道导致撞击,那么我们说小行星撞击我们世界的几率是百万分之一。

小行星轨道的不确定性在刚被发现后的几个小时内最大,因此计算出的撞击概率也往往在此时最高。随着我们在随后的几周或几个月内监测小行星,它的轨道变得越来越确定,我们对它未来特定日期的位置也越来越了解。然后,我们可以排除许多可能的路径。在大多数情况下,监测小行星几周后,撞击概率很快就会接近于零。

答案最初发表于 2004 年 10 月 18 日。

© . All rights reserved.