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小行星可能不會在 2032 年撞擊地球,但它會回來

  • 2025-03-24
  • Scien

2024年底,天文學家發現2024 YR4 的軌道可能會威脅地球。這一觀察引發了對該物體(可能有足球場那麼大)的一系列熱烈觀察,以確定它不會擊中。然而,一個對月球的影響不能排除。

然後在今年一月,一顆小行星接近了,其質量可能是其質量的一百萬倍幾乎沒有被注意到。

小行星 2024 YR4 的直徑在 40 至 90 米之間,被稱為“城市殺手“能夠造成區域破壞並影響氣候;較大的小行星887阿林達直徑超過四公里,可能導致全球滅絕事件。

小行星阿林達的雷達圖像於 2024 年 1 月拍攝。矩形區域邊長約三公里。 (美國宇航局/噴氣推進實驗室)

阿林達仍然在地球軌道之外,而 2024 YR4 確實穿過我們的軌道,並且仍然可能撞擊地球;然而,這在可預見的將來不會發生。

小行星軌道

887 Alinda 和 2024 YR4 繞太陽公轉 3 圈,每繞太陽一周繞一圈。由於木星的軌道運行需要 12 年,因此到 2028 年,這些小行星將需要四年的時間才能回到類似的路徑。這些特殊類型的小行星很危險,因為它們會定期返回。

阿林達於 1918 年被發現,每隔四年就進行了多次近距離穿越。自 1948 年以來,2024 YR4 已經實現了 NASA 認為每四年一次的近距離掠過,但直到最近才被注意到。

自 20 世紀 70 年代以來,與木星關係三比一的小行星從未受到如此多的關注。這種關係已經被美國天文學家視為好奇丹尼爾·柯克伍德1800年代末。

由於當時對小行星的了解很少,所以使用的數據非常稀疏,他指出,沒有一顆小行星在每個木星軌道上繞太陽運行兩次,也沒有運行三次,也沒有以七比三或五比二等更複雜的比例繞行太陽。

這些所謂的柯克伍德間隙並不明顯,因為它們僅出現在小行星距太陽平均距離的圖中。大約一百年來,這些間隙一直只是太陽系的好奇心。

按距太陽平均距離計算的小行星數量,顯示柯克伍德間隙。標記為 3:1 的間隙包含 Alinda 和 2024 YR4,距離太陽的平均距離是地球軌道半徑的 2.5 倍。 (美國宇航局/噴氣推進實驗室)

使用新的計算機技術來計算軌道揭示了共振效應對於 20 世紀 70 年代的科學家來說。當小行星以與另一個外部物體(在本例中為木星)相同或數倍的軌道速度移動時,就會發生共振。

柯克伍德間隙的解釋是,小行星與木星發生類似的相互作用,離開小行星帶,儘管它們與太陽的平均距離沒有改變。通過深入太陽系內部,這些小行星通常會以一種非常簡單的方式從間隙中移出:通過撞擊內行星,例如,或地球。

科學家還發現,這些縫隙並不是完全空的。例如,阿琳達處於三比一的差距。人們還發現了更多這樣的小行星,它們通常被命名為“阿林達斯”,以典型的第一次發現命名,其名稱來源有點模糊。

小行星的回歸

如果壞消息是柯克伍德間隙是由於小行星撞擊包括地球在內的內行星造成的,那麼情況還會變得更糟嗎?對於阿林達級小行星來說確實如此。阿林達斯每四年沿著其充氣軌道運行一次,因此正確排列的阿林達斯有機會大約以同樣的頻率撞擊地球。

這些小行星的近距離掠過往往會發生間隔較長,但是當對齊時,它們會以四年的間隔返回幾次。一個限制因素是它們的軌道傾斜程度:如果它們傾斜得很厲害,那麼它們就不會傾斜。通常處於與地球相匹配的“高度”,所以擊中的可能性較小。

壞消息是,Alinda 和 2024 YR4 都非常接近地球軌道平面,並且傾斜度不大,因此更有可能撞擊。

小行星帶向內和向外拉伸軌道的共振“泵送”已經使 2024 YR4 穿過地球軌道,使其有機會撞擊。危險得多的阿林達號仍在被泵送:大約 1000 年後,它可能會撞擊地球。

一個好消息是2024 年 YR4 將在 2032 年錯過,但一旦接近它就會被踢出阿林達軌道。它不會再每四年回來一次。

然而,當受到來自地球的軌道沖擊時,它的軌道仍然會與我們的軌道相交,只是頻率不會那麼高。這當前軌道顯示了某種接近的方法(比)在 2052 年以及之後,計算就不是很準確。

其他小行星

儘管地球是大太陽系中的一個小目標,但它確實會受到撞擊。

如果 2024 YR4 能夠在 2024 年悄悄靠近我們,那麼其他小行星也會給我們帶來驚喜嗎?最後一次造成破壞的襲擊發生在 2013 年 2 月 15 日,地點是俄羅斯車里雅賓斯克,其衝擊波擊碎了建築物的玻璃,造成多人受傷。

1908年,一場更大規模的爆炸發生通古斯、俄羅斯西伯利亞,這是一個偏遠地區,大片森林遭到破壞,但很少有人受傷。

1908 年通古斯流星爆炸摧毀的西伯利亞大片森林的一部分;這張照片拍攝於 1929 年。(列昂尼德·庫里克)

保持警惕

雖然天文學家正在努力從地球表面觀測夜空,但基於太空的觀測,例如即將進行的觀測近地天體 (NEO) 測量員可以非常有效地探測小行星。它們通過熱(紅外)輻射來做到這一點,並且在太空中,還可以研究白天的天空。

根據艾米·邁因澤NEO 勘測員負責人表示,“據我們所知,只有大約 40% 的小行星既大到足以造成嚴重的區域破壞,又非常接近地球軌道。”

一次2027年底推出,近地天體將“發現、追踪和描述最危險的小行星和彗星”,最終滿足美國國會規定的目標了解其中的 90%。

在小行星中,我們必須特別注意共振小行星,例如 2024 YR4,因為它們最終會回來。

馬丁·康納斯,天文學、數學和物理學教授,阿薩巴斯卡大學

本文轉載自對話根據知識共享許可。閱讀原創文章。

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