毁神星2068年撞击地球的几率有多大？
源自：Forbes宇宙大爆炸专题，作者：Ethan Siegel
编译：毛明远
校对：牧夫天文校对群
后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤
如果较大质量的小行星撞击地球，将释放巨大能量，引发撞击区域甚至全球性灾难。长轴大约450米的毁神星可以释放的能量大约是通古斯大爆炸的50倍。毁神星如果撞击地球，虽然远不及毁灭恐龙的那次大撞击，但将数倍于历史上最强大的核弹爆炸。注：1908年6月30日，通古斯大爆炸发生在西伯利亚，估计爆炸时产生的能量相当于2千万吨TNT炸药，超过2150平方公里的树木被焚毁。
Credit：NASA / DON DAVIS
2068年，近地小行星毁神星会撞击地球吗？
直径在1公里内的小行星通常是不规则的。它们和地球一样在万有引力定律下围绕着太阳做椭圆轨道运动。在接近太阳系内其它天体时会受到它们的引力作用，也会受到加热和太阳风的作用。毁神星就是这样的一颗小行星。
Credit：NASA/JPL-CALTECH
尽管大量报道表示毁神星对地球的威胁不足为奇。
以上动图制作于2018年1月，展示了未来20年间近地小行星的情况。这些数据都是基于持续观测和不断演算得到的。
Credit：NASA/JPL-CALTECH
要想准确地推算小行星的运行轨迹需要长期的大量观测。
虽然科学家已经拥有对毁神星长期的大量观测数据，可以较准确地预测它的运行轨迹。但上文图注说到的其他外部作用是复杂的，这会直接影响它的实际运行轨迹。
Credit：UNIVERSITY OF HAWAII
首先，接近其它天体时的引力作用会显著地改变小行星的运行轨迹。
动图中粉色运动轨迹是毁神星的，蓝色运动轨迹是地球的，中间黄色点代表太阳。毁神星围绕太阳的运动周期是323.6天，地球是365.3天。2029年4月两者将靠近，这将显著改变毁神星的后续运行轨迹。
Credit：PHOENIX7777/ WIKIMEDIA COMMONS
其次，太阳的热作用会使得这种不规则的旋转的小行星表面挥发（译者：同时也取决于小行星的物质构成），这将加速此类小行星。
毁神星的雷达影像（上下两张）显示：它是一个不规则的、旋转中的小行星，长度相当于帝国大厦或埃菲尔铁塔，但质量远超过它们。
Credit：NASA/JPL
2004年人们发现了毁神星。
5次曝光照片中的毁神星（圆圈标记），我们还可以看到星轨。本世纪中，毁神星将在2029年、2036年和2068年靠近地球。
Credit：D. THOLEN, M. MICHELI, G. ELLIOTT, UH INSTITUTE FOR ASTRONOMY
早期的预测报告认为2029年毁神星撞击地球的概率是1/37。
三个预测的撞击可能范围中，外圈是最早期的错误预测，中间的是后续的预测，内圈是更精准的预测。目前已排除2029年毁神星撞击地球的可能。
Credit：LOU SCHEFFER/PUBLIC DOMAIN
如上图所示，后续研究认为2029年毁神星不会撞击地球，预计最近距离为4.7万公里，但地球的引力作用一定程度上会改变毁神星的运动轨迹。
2029年4月，毁神星虽然不会撞击地球，但已经非常靠近地球，图示对比了月球轨道。
Credit：NASA/JPL
近期来自昴星团望远镜的观测表明：毁神星存在雅尔可夫斯基效应。
小行星或彗星靠近太阳一侧被加热，而背侧降温。不同位置不同的强度对应不同的温度，会产生一定的加速作用，这被称为雅尔可夫斯基效应。
Credit：GRAEVEMOORE AT ENGLISH WIKIPEDIA
太阳光照射着旋转的和不规则的小行星，可以引起难以预测的加速作用。
这一作用同样发生在著名彗星67P身上，太阳加热作用、不规则的形状和旋转运动叠加在一起让科学家难以准确预测它们的运行轨迹。
Credit：ESA/ROSETTA/NAVCAM
早前预测2068年毁神星撞击地球的几率为1/15万，但显然我们需要重新分析。
正因为上文描述的那些复杂因素，1/15万的几率显然不靠谱，我们需要更复杂的计算。
Credit：NASA/JPL-CALTECH
地基天文台观测和追踪小行星的关键窗口期是黎明和黄昏，但星链计划等大量微型卫星严重干扰了它们的观测工作。
位于美国亚利桑那州沙漠的巴林格陨石坑（Barringer）直径超过1.1公里，大约300万-1000万吨TNT当量。一个300-400米的小行星将释放10-100倍能量。而毁神星长轴大约450米，将释放12亿吨的能量。
Credit：USGS/D. RODDY
科学家猜测，毁神星撞击地球可能释放12亿吨TNT爆炸的能量，这足以产生直径5公里的陨石坑。这并不会造成生物灭绝，科学家猜测造成恐龙灭绝的小行星的质量会是它的10万倍。
示意图展示了小行星重定位航天器的设计原理，将通过持续的相互引力作用改变小行星的运行轨迹，从而避免它与地球相撞。
Credit：NASA
另外的方式还包括航天器撞击。这将类似于上图展示：飞掠器拍摄到撞击器撞击彗星坦普尔1号（Tempel 1）时的影像。
Credit：PAUL STEPHEN CARLIN / NASA / JPL
当然，科学家一直在研究应对措施，未来会有使小行星偏移的方法，比如以上两种方案。
『天文时刻』 牧夫出品
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摄影作品
by Chase Dolan