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小行星2024 YR4來襲!人類如何應對這場宇宙威脅?

在眾多自然威脅中,小行星撞擊是我們能夠預測並採取行動的少數幾項之一。自2014年起,聯合國便成立了兩個專門處理危險太空岩石的工作小組:由美國太空總署(NASA)主導的「國際小行星預警網路」(IAWN),以及由歐洲太空總署(ESA)領導的「太空任務規劃諮詢小組」(SMPAG)。

IAWN負責協調全球望遠鏡網路,對這顆危險的小行星進行觀測。該組織匯集了數十個利益相關方,任何能提供幫助的機構都參與其中。這些觀測資料有助於精確計算2024 YR4的軌道,從而提高撞擊風險預測的可信度。

根據NASA近地天體研究中心和ESA行星防禦辦公室的資料,截至2月12日,這顆小行星撞擊地球的機率分別為2.1%和2%。雖然兩者的計算方法獨立,且結果略有差異,但只要雙方資料大致吻合,這便是好訊息。隨著更多觀測資料的加入,撞擊機率預計將趨近於零,但目前仍存在較大波動,這完全在預期之內。

「撞擊機率之所以如此不穩定,主要有兩個原因,」小行星專家兼科學記者羅賓·喬治·安德魯斯博士解釋道。「首先,這顆小行星於去年12月27日才被發現,距離其聖誕節當天最接近地球的時間僅隔兩天,這意味著它正以驚人的速度遠離地球,因此我們只能獲得少量觀測資料。」

安德魯斯博士進一步指出,儘管過去幾週觀測次數有所增加,但這顆小行星正迅速變暗,許多望遠鏡已無法捕捉其蹤跡。除了觀測次數外,時間跨度也至關重要。目前,雖然有大量觀測正在進行,但我們需要更長時間的資料來確定2024 YR4在太空中的軌跡。

「每當有新的觀測資料加入,這條軌跡線就會發生變化。有時這顆小行星的最終目的地似乎離地球更近,有時則更遠,因此仍存在許多不確定性,」安德魯斯補充道。「撞擊機率預計將在4月趨於穩定,屆時當前的觀測視窗將關閉,直到2028年才會重新開啟。」

與此同時,SMPAG並未閒置。這個工作小組負責提出應對小行星威脅的策略。雖然尚未全面啟動,但上週已在維也納舉行了一次初步會議,並密切監控局勢發展。

「當小行星達到一定規模時,它們就不再只是令人恐懼或壯觀的天體,而是真正威脅到地面人類的危險,」ESA行星防禦辦公室主任理查德·莫伊斯爾表示。2024 YR4正處於這一臨界點。

SMPAG的啟動條件是小行星直徑超過50公尺,而2024 YR4的尺寸估計在40至90公尺之間。根據其成分分析,它更接近較小的一端,屬於石質小行星。

雖然這顆小行星不至於摧毀整座城市,但其可能的撞擊區域從中美洲附近的太平洋延伸至赤道南美洲,跨越大西洋,穿過非洲中部,掠過阿拉伯半島一角,最終抵達印度。數百萬人生活在這條風險走廊上,SMPAG的任務便是向聯合國提交應對計劃,其中可能涉及一項或多項太空任務。

「小行星撞擊造成的建築物和基礎設施損壞將帶來巨大的經濟損失,相比之下,太空任務的成本微不足道,」莫伊斯爾強調。

上一次地球面臨類似威脅是在2004年發現小行星阿波菲斯時,當時的早期測量顯示它可能在2029年或2036年撞擊地球。雖然當時SMPAG尚未成立,但工作小組已從中吸取教訓,並進行了多次演練,利用這段時間完善計劃和工作流程。這或許只是一場彩排,但他們希望做好萬全準備。

這顆小行星將被持續評估。由NASA、ESA和加拿大太空署合作開發的太空望遠鏡JWST將於3月進行觀測,並有望在5月再次觀測,這將大幅縮小其軌道和尺寸的不確定性。如果屆時撞擊風險仍未降至零,SMPAG將正式啟動。

「我們並不害怕。這並非一項無法克服的任務,」莫伊斯爾表示。「我們不會停下腳步,而是努力在每一步都做得更好。」

應對任務可能類似於NASA極為成功的DART任務,該任務改變了小行星迪莫弗斯的軌道,甚至可能創造了人類首次引發的流星雨。但為了確保有效性,我們需要盡可能瞭解這顆太空岩石——偏轉器可能會將其擊碎。

「對付小行星有許多方法,但如果你不知道它何時來襲,就無法採取行動。撞擊40公尺和90公尺的小行星是截然不同的挑戰。除非你確信碎片會在大氣層中無害燃燒,否則你不希望將小行星擊碎,」安德魯斯博士解釋道。「因此,對付40公尺的小行星相對容易,但對90公尺的小行星則困難得多。」

最壞的情況是小行星撞擊地球,最可能的情況則是它安然無恙地飛過。但還存在一種最佳情況:雖然估計值存在較大不確定性,但2024 YR4撞擊月球的機率可能高達0.5%。

莫伊斯爾興奮地描述了這一場景:「在關鍵時間段內,2024 YR4也將穿越月球軌道,這將是一場值得一看的奇觀——一顆50公尺大小的小行星撞擊月球。從地球上看,這將清晰可見,甚至會有新的月球隕石抵達地球(無害),但這並非必然。可以肯定的是,月球表面將出現一個新的隕石坑!」

2024 YR4很可能不會對人類構成威脅,但它將為我們提供一次精進技能的機會。儘管我們的物種面臨許多挑戰和威脅,但在應對危險的近地天體時,我們顯然是嚴肅對待並充滿信心的。