小行星“2024 YR4”图片。来源：NASA官网

在天文学中，小行星是指太(tai)阳系内类似行星环绕太(tai)阳运动，但体(ti)积和质量比行星小得多的天体(ti)。美国(guo)国(guo)家(jia)航空航天局(ju)（NASA）定义小行星直径(jing)下限是1米，还有观点认为(wei)是直径(jing)10米。为(wei)什(shi)么定义为(wei)10米？北京大学地球与空间科学学院教授焦维新解释说，直径(jing)10米以上的小行星进入地球大气层的时候才不会燃烧尽(jin)，至少会有一些流星体(ti)落(luo)在地球表面。

小行星在宇宙(zhou)中并不少见，目前被人类发现的就已(yi)超(chao)过3万(wan)颗，其中一部分的运行轨道(dao)与地球轨道(dao)相交，存在撞击地球的可(ke)能。

在发现2024 YR4小行星之后，专家(jia)最初估计该小行星撞击地球概率为(wei)1%，这样的数据触(chu)发了“都灵”3级警报(bao)。

“都灵指数”示意图。来源：上海天文台

“都灵指数”（Torino scale）是一种对与小行星和彗星等近地天体(ti)撞击危险进行分类的相对简单的方(fang)法(fa)。当小行星直径(jing)在20米至100米之间，撞击概率超(chao)过1%就会触(chu)发3级。

这是自2004年小行星阿波菲(fei)斯(si)曾连续4天被评级为(wei)都灵4级后，出现的最高等级撞击风险。另外还有一套(tao)风险评价(jia)指标叫“巴勒莫指数”，计算(suan)方(fang)式更为(wei)复杂。

撞击概率已(yi)升(sheng)至3.1%

这颗小行星与地球的撞击概率在2025年2月5日(ri)上升(sheng)为(wei)1.6%，2月7日(ri)时为(wei)2.3%，2月19日(ri)时升(sheng)至3.1%。虽然概率在上升(sheng)，但反过来看，这颗小行星有近97%的概率和地球“擦肩而过”。

欧(ou)洲空间局(ju)的模拟统计图。图中所示为(wei)地球及月球环绕地球的轨道(dao)，黄点表示根(gen)据截至2025年1月31日(ri)的数据所预测的2024 YR4与地球在2032年12月22日(ri)相遇的可(ke)能区域，该区域只有1.6%与地球相交。来源：中国(guo)科学技术协会

“之所以预测概率会有变化(hua)，是因为(wei)小行星撞击地球概率的计算(suan)方(fang)法(fa)会受到轨道(dao)计算(suan)误差、光照和大天体(ti)引力等因素的影响，”天文领(ling)域科普专家(jia)、全国(guo)科普工(gong)作先(xian)进工(gong)作者曹林表示，“这和天气预报(bao)类似，时间越临近，预测得也(ye)就越准确。”

随着观测数据的增加(jia)，小行星撞地球的风险亦有可(ke)能下降。北京天文馆研究馆员朱进介绍(shao)，“这种变化(hua)从(cong)以前的经验讲，大多数时候可(ke)能就会减少，而且绝大多数的时候它会一下变成零。2028年，它还会有一次离我们相对比较(jiao)近的时刻，届时观测之后，我们会对它的轨道(dao)有一个(ge)比现在准得多的计算(suan)，对于撞击概率的判断也(ye)要准很多。”

用截至2025年1月31日(ri)数据预测的2024 YR4小行星运行轨道(dao)。来源：NASA官网

2004年6月，一颗尺(chi)寸340米的小行星阿波菲(fei)斯(si)撞击地球的概率一度升(sheng)至2.7%，但随着观测数据的增加(jia)，在2021年科学家(jia)排除(chu)了它在未来100年内撞击地球的可(ke)能性。

关注不无道(dao)理，但不必恐慌

小行星虽然个(ge)子小，但消息引起(qi)公众关注也(ye)并非毫无道(dao)理。有人将此次“小行星撞地球”和导致恐龙灭绝的流行假说之一“小行星撞击说”联系起(qi)来。这个(ge)假说认为(wei)，6600万(wan)年前一颗小行星撞击地球引发地球生态灾难(nan)，最终结束了恐龙称(cheng)霸地球的时代，而1991年在墨西哥尤卡坦半岛发现的希(xi)克苏鲁伯陨石坑进一步支持了这种观点。虽然近年来围绕恐龙灭绝的原因有很多新的理论，但是小行星撞击毫无疑(yi)问曾对地球的生命演化(hua)造成过巨大影响。

还有几个(ge)著名事件也(ye)不免让公众听到小行星到访地球而绷紧神经。1908年，一颗冲进大气层的小行星在俄罗斯(si)西伯利亚通古斯(si)上空发生爆炸，爆炸的威力相当于1000万(wan)吨-1500万(wan)吨TNT炸药，摧毁了约2000平方(fang)公里的森林；2013年2月15日(ri)，一颗直径(jing)约20米的小行星进入大气层，在俄罗斯(si)车里雅(ya)宾斯(si)克州上空约30千米处(chu)爆炸，释放的能量相当于40万(wan)-50万(wan)吨TNT炸药，造成1500多人受伤，数千幢建筑(zhu)物(wu)遭到损毁。

车里雅(ya)宾斯(si)克小行星撞击事件。来源：上海天文台

中国(guo)科学院紫金山天文台助理工(gong)程师徐智坚表示，如(ru)果是一颗1公里直径(jing)的小行星，可(ke)能就会引起(qi)全球性的灾难(nan)；如(ru)果是一颗直径(jing)140米左右的小行星，可(ke)能会对一个(ge)区域造成毁灭；直径(jing)50米的话可(ke)能是一个(ge)地方(fang)性的影响。

据科学家(jia)推测，形成希(xi)克苏鲁伯陨石坑的那颗小行星直径(jing)达到10公里左右，与直径(jing)不超(chao)过100米的小行星2024 YR4完全不是一个(ge)量级。科学家(jia)计算(suan)，2024 YR4小行星撞击地球的空爆威力大致相当于800万(wan)吨TNT炸药，可(ke)能会引发区域性灾难(nan)，造成巨大破坏，但远不会导致灭绝。

曹林表示，小行星撞击地球的可(ke)能性虽然存在，但概率极低，普通人无需过分惊慌。他(ta)强(qiang)调，宇宙(zhou)广阔无垠，人类遭遇此类“天劫”的几率微乎其微。况且，地球拥有一层天然的“金钟(zhong)罩”——厚厚的大气层能够有效防(fang)御大部分小天体(ti)的“袭击”。

小行星撞击，已(yi)准确预警11次

小行星，并不是地球稀(xi)客。天外来物(wu)撞击地球，远比我们想象中更加(jia)频繁。

科学家(jia)曾经对陨石进行过观测研究，结果显(xian)示，每(mei)年在地球上大于0.1千克的陨石撞击事件估计有19000起(qi)，而大于1千克的陨石撞击事件也(ye)有4100多起(qi)，但都是小规模的。

人类首次准确预测小行星撞击地球是在2008年。当年10月6日(ri)，美国(guo)哈佛史密松(song)天体(ti)物(wu)理中心和美国(guo)宇航局(ju)宣布，格林尼治(zhi)时间10月7日(ri)2时46分，一颗编号为(wei)2008TC3的小行星由苏丹北部上空进入地球大气层并发生燃烧。事后观测表明，预计出的撞击时间误差只有15秒。

2024年9月5日(ri)凌晨，小行星“2024 RW1”在菲(fei)律宾北部上空撞击地球大气层。在该天体(ti)到达地球之前好几个(ge)小时，欧(ou)洲空间局(ju)就曾发出了预警，美国(guo)亚利桑那州卡特琳娜巡天观测站在撞击前约8小时发现了这颗小行星。最终，该小行星如(ru)预期般以20千米/秒左右的速度闯入地球大气层，在距离地面约25公里高度处(chu)解体(ti)爆炸，未对当地人生活造成大的影响。预报(bao)的撞击时间、位置均较(jiao)为(wei)准确。这是第一颗被提(ti)前预警撞击亚洲的小行星，也(ye)是人类第9次在小行星撞击地球之前准确预测。

紫金山天文台盱眙观测站拍摄的2024 RW1。来源：@中国(guo)科学院紫金山天文台

同年12月4日(ri)0时15分左右，另一颗来自太(tai)空的小行星如(ru)期而至，在西伯利亚上空进入大气层，在夜空中化(hua)为(wei)一颗火流星。全球科学家(jia)密切追踪，我国(guo)也(ye)展开多站点组网观测，这是2024年第4次小行星撞击成功预警，也(ye)是人类第11次成功预警小行星撞击。据了解，这颗小行星直径(jing)约0.75~1米。撞击发生2小时后，国(guo)际小行星中心共计收到全球64个(ge)观测数据，发布正式公告(gao)给这颗小行星编号为(wei)2024 XA1。

人类共11次成功预警小行星撞击。来源：国(guo)家(jia)应急广播

最近几十年，为(wei)应对近地小天体(ti)的威胁，国(guo)际社会通力合作，已(yi)经形成了一套(tao)常态化(hua)的合作机(ji)制。全球应对小行星碰撞风险方(fang)面有两(liang)个(ge)重要组织，分别是国(guo)际小行星预警网（IAWN）和空间任务规划(hua)咨询组（SMPAG）。这两(liang)个(ge)组织是在2013年车里雅(ya)宾斯(si)克小行星撞击事件后成立的，当时，国(guo)际社会认识到，小行星撞击地球不是天方(fang)夜谭(tan)，人类需要把应对小行星撞击作为(wei)一项重要工(gong)作严肃对待。

国(guo)际小行星预警网的目标是协调全球资源开展小行星联合观测，而空间任务规划(hua)咨询组的职能是当发现小行星存在较(jiao)高撞击风险时，决定人类将如(ru)何(he)应对。

2017年，两(liang)个(ge)组织经过磨合协商(shang)，提(ti)出了预警、应对工(gong)作启动的机(ji)制。如(ru)果小行星的尺(chi)寸大于10米、撞击概率超(chao)过1%，IAWN就要向联合国(guo)外层空间事务办公室通报(bao)。如(ru)果小行星尺(chi)寸大于50米，且撞击时间将发生在50年内、撞击概率超(chao)过1%，SMPAG将启动相应工(gong)作。这次小行星 2024 YR4的出现是这两(liang)个(ge)组织真正意义上首次启动应对工(gong)作。中国(guo)于2018年加(jia)入这两(liang)个(ge)组织，紫金山天文台盱眙观测站口(kou)径(jing)1.04米的近地天体(ti)望远镜是我国(guo)贡献共享数据的主干设备，一直在持续开展近地小行星监测预警工(gong)作。

紫金山天文台盱眙观测站。IC供图

深空防(fang)御的中国(guo)方(fang)案(an)

相较(jiao)6600万(wan)年前的恐龙家(jia)族，人类不断发展的科学“武(wu)器”，让规避小行星撞击成为(wei)可(ke)能。人类目前已(yi)经形成了对小行星撞击风险的研判和预测能力，在各(ge)国(guo)都建设有小行星监测系统，通过地基光学望远镜等，可(ke)以探测追踪危险小行星，对撞击时间、落(luo)点、危害(hai)程度进行提(ti)前预报(bao)，采(cai)取有效处(chu)置手段，最大限度降低风险。

小行星防(fang)御任务的思路主要有两(liang)类：将小行星推离预测或(huo)原本(ben)的轨道(dao)，使其不能与地球相撞；将小行星分解成在大气层中可(ke)以燃烧殆尽(jin)的无害(hai)碎片。

中国(guo)科学院国(guo)家(jia)空间科学中心研究员李明涛介绍(shao)，目前最成熟(shu)的技术手段是发射航天器，高速撞击小行星，使其改变轨道(dao)，与地球擦肩而过。2022年，美国(guo)国(guo)家(jia)航空航天局(ju)（NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）任务已(yi)经验证了人类有能力改变小行星轨道(dao)。此外还有一些正在探索的技术方(fang)法(fa)，比如(ru)通过引力牵引小行星、激光烧蚀(shi)小行星等。但是目前这些方(fang)法(fa)还不成熟(shu)。

DART任务，来源：NASA官网

中国(guo)目前已(yi)开始部署“近地小行星防(fang)御系统”，全球科学家(jia)也(ye)正以“行星防(fang)御”为(wei)纽带展开协作。2024年9月，第二届深空探测（天都）国(guo)际会议上曾传出消息，我国(guo)正在策(ce)划(hua)实施首次近地小行星防(fang)御任务，并发布了首次近地小行星防(fang)御任务方(fang)案(an)设想。中国(guo)计划(hua)在2030年前后实施首个(ge)近地小行星防(fang)御任务，采(cai)用“伴飞+撞击+伴飞”模式，对目标小行星进行动能撞击，并评估撞击效果。

近期，国(guo)家(jia)国(guo)防(fang)科技工(gong)业局(ju)也(ye)发布了招聘“行星防(fang)御岗”的公告(gao)，旨在通过监测、预警、拦截或(huo)偏转等技术手段，防(fang)止近地小行星或(huo)彗星等天体(ti)撞击地球。