小行星可能不会在 2032 年撞击地球,但它会回来

2024 年底,天文学家发现了小行星2024 YR4 的轨道可能会威胁到地球。这一观察引发了对这个物体的一系列热烈观察——可能有一个足球场那么大——以确定这一点它不会命中.但是,对月球的撞击不能排除。

然后在今年 1 月,一颗小行星的接近可能比它大一百万倍几乎没有被注意到.

小行星 2024 YR4 的直径在 40 到 90 米之间,被称为”城市杀手“能够造成区域破坏并影响气候;较大的小行星 887 Alinda 直径超过 4 公里,可能导致全球灭绝事件。

2024 年 1 月拍摄的小行星 Alinda 的雷达图像。矩形区域每边约 3 公里。(美国宇航局/喷气推进实验室)

Alinda 仍然在地球轨道之外,而 2024 YR4 确实穿过了我们的轨道,仍然可能影响地球;但是,这在可预见的将来不会发生。

小行星轨道

887 Alinda 和 2024 YR4 每次都是围绕太阳公转 3 次木星绕行一次。由于木星的轨道需要 12 年,因此这颗小行星需要 4 年才能在 2028 年回到类似的轨道上。这些特殊类型的小行星很危险,因为它们会定期返回。

Alinda 于 1918 年被发现,每隔四年进行几次近距离掠过。自 1948 年以来,2024 YR4 每四年就会经过 NASA 认为的接近擦肩而过,但直到最近才被注意到。

自 1970 年代以来,从未如此关注过与木星呈 3:1 关系的小行星。美国天文学家已经注意到这种关系是一种好奇心丹尼尔·柯克伍德在 1800 年代后期。

由于当时已知的小行星很少,他使用的数据非常稀疏,他指出,每个木星轨道上没有小行星绕太阳转两次,也没有绕太阳转三次,也没有以更复杂的比例(如 7 比 3 或 5 比 2)绕太阳公转。

这些所谓的Kirkwood 缺口并不明显,因为它们只出现在小行星与太阳的平均距离图中。在大约 100 年的时间里,这些缺口一直是太阳系的好奇心。

按与太阳的平均距离划分的小行星数量,显示了 Kirkwood 间隙。标记为 3:1 的间隙隐藏着 Alinda 和 2024 YR4,它们位于地球轨道半径与太阳的平均距离的 2.5 倍。(美国宇航局/喷气推进实验室)

采用新的计算机技术来计算轨道揭示了共振的影响对 1970 年代的科学家来说。当小行星似乎以与另一个外部物体(在本例中为木星)的轨道速度相同或数倍的速度移动时,就会发生共振。

柯克伍德间隙的解释是小行星与木星类似地相互作用以离开小行星带,即使它们与太阳的平均距离没有改变。通过浸入内太阳系,这些小行星通常以一种非常简单的方式从缝隙中移出:通过撞击内行星,例如火星,金星或地球。

科学家们还发现,这些间隙并非完全空无一人;例如,Alinda 处于 3 比 1 的差距中。已经发现了更多这样的小行星,它们通常被命名为“Alindas”,以首次发现的原型命名,其名称来源有点模糊。

小行星的回归

如果坏消息是柯克伍德间隙是由于小行星撞击包括地球在内的内行星造成的,情况会变得更糟吗?对于阿林达级小行星来说,情况确实如此。Alindas 每四年跟随一次它们被抽动的轨道,因此正确对齐的 Alindas 有机会经常撞击地球。

这些小行星的附近往往会发生间隔较长,但是当对齐时,它们会以四年的间隔返回几次。一个限制因素是它们的轨道倾斜程度:如果它们非常倾斜,则它们不会通常处于与地球相匹配的“高度”,因此不太可能被击中。

坏消息是,Alinda 和 2024 YR4 都非常接近地球轨道的平面,并且倾斜不大,因此更有可能受到撞击。

从小行星带向内和向外拉伸轨道的共振“泵浦”已经使 2024 YR4 穿过地球轨道,使其有机会撞击。更危险的 Alinda 仍在被抽取:大约 1,000 年后,它可能准备撞击地球。

一个好消息是2024 YR4 将在 2032 年错过,但当靠近时,它将被踢出其 Alinda 轨道。它将不再每四年回来一次。

然而,从地球的轨道上踢一脚,它的轨道仍然会穿过我们的轨道,只是频率不高。这当前轨道显示了一种比较接近的方法(远于月亮),在此之后,计算不是很准确。

其他小行星

尽管地球是大太阳系中的一个小目标,但它确实会受到打击。

如果 2024 YR4 在 2024 年设法偷偷接近我们,那么其他小行星也会给我们带来惊喜吗?2013 年 2 月 15 日,上一次造成伤害的飓风似乎未被发现,发生在俄罗斯车里雅宾斯克上空,其冲击波震碎了建筑物的玻璃,造成多人受伤。

1908 年,发生了一次更大的爆炸通古斯, 俄罗斯西伯利亚,这是一个偏远地区,大片森林被毁,但很少有人受伤。

被 1908 年通古斯陨石爆炸炸毁的西伯利亚森林大片地区的一部分;这张照片拍摄于 1929 年。(列昂尼德·库利克)

保持警惕

当天文学家努力工作从地球表面勘测夜空时,像即将到来的近地天体 (NEO) 测量员可以非常有效地探测小行星。它们通过热(红外)辐射来实现这一点,并且在太空中,还可以研究白天的天空。

根据艾米·梅因策“,”我们知道只有大约 40% 的小行星既大到足以造成严重的区域破坏,又非常接近地球轨道。

一次于 2027 年底推出,近地天体将“寻找、跟踪和描述最危险的小行星和彗星”,最终满足美国国会规定的目标知道其中 90% 的人。

在小行星中,我们必须特别注意共振小行星,例如 2024 YR4,因为最终它们会回来。

马丁·康纳斯,天文学、数学和物理学教授,阿萨巴斯卡大学

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