拯救地球的小行星可能会撞上月球。如果发生了会怎样？
经过
更新于2025年7月26日
The moon is covered in craters like Daedalus, as seen by the Apollo 11 crew on the moon’s far side.
NASA
这颗被称为2024 YR4的小行星已经看不见了，但仍然让科学家们非常担心。
这个建筑物大小的物体，最初看起来可能会与地球发生碰撞，目前正在迅速扩大，超出了绕太阳轨道上的望远镜所能达到的范围。但是当科学家们等待它再次出现时，它的修正轨迹现在吸引了人们对另一个可能目标的注意:月球。
这颗太空岩石于2024年底被发现，起初看起来好像它可能会在2032年12月22日撞击我们的星球。这种影响的可能性随着每一次新的观察而改变，在二月份达到3.1%的峰值——这一几率使其成为观测到的最危险的小行星.
地基和天基望远镜的观测对于帮助天文学家缩小2024 YR4的大小和轨道至关重要。通过更精确的测量，研究人员最终能够排除地球撞击。
一个动画描绘了YR4在2024年12月被发现之前近距离接近地球。
欧洲航天局
根据，在YR4从视野中消失之前，6月初对这颗小行星的最新观测，使天文学家对它在7年内的位置的了解增加了近20%美国国家航空航天局.
这些数据表明，即使地球避免了直接撞击，YR4仍然可能在2032年底撞上月球，构成威胁。这次撞击将是人类一生中唯一一次见证的事件——但它也可能将精细的月球物质冲向我们的星球。
虽然如果小行星撞击月球，地球不会面临任何重大的物理危险，但那时月球表面的任何宇航员或基础设施都有可能面临风险——就像我们赖以保持生活的重要方面(包括导航和通信)平稳运行的绕地球轨道运行的卫星一样。
低地球轨道上的任何任务也可能在碎片的路径上，尽管国际空间站计划在任何潜在撞击前脱离轨道。
最初，YR4被视为一个案例研究，说明为什么科学家要做行星防御的重要工作，发现和跟踪小行星，以确定哪些小行星有可能与地球相撞。现在，天文学家表示，这颗小行星可能会重新定义该领域应对的风险范围，扩大工作范围，以包括监测可能也会飞向月球的小行星。
安大略省伦敦西部大学的天文学和物理学教授保罗·威格特博士说:“我们开始意识到，也许我们需要把这个保护罩延伸得更远一点。”“我们现在有一些距离地球稍远的值得保护的东西，所以我们的视野有望扩大一点，以涵盖这些东西。”
与此同时，研究人员正在评估YR4潜在的月球撞击会造成多大的混乱——以及是否可以采取任何措施来减轻它。
一个艺术家的印象描绘了一颗小行星绕太阳运行。
萨尔瓦多
月亮上的城市杀手
即使通过最强的天文工具，这块危险的岩石看起来也只是一个光点。事实上，根据观测，YR4的直径可能约为60米(约200英尺)在三月由詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄，这是目前运行中最强大的太空天文台。
“大小等于能量，”行星科学副教授朱利安·德威特说 在麻省理工学院，他和韦伯一起观察了YR4。“知道YR4的大小有助于我们了解它可能会发生多大的爆炸。”
韦伯望远镜在三月份用它的NIRCam和MIRI仪器拍摄了YR4的图像。
a .里夫金/韦伯/空间科学技术委员会/加空局/美国国家航空航天局/欧空局
天文学家相信他们已经发现了大多数近地小行星，这些小行星将被该领域归类为“星球杀手”——马里兰州约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星天文学家安迪·里夫金博士说，这些太空岩石直径为1公里(0.6英里)或更大，可能会终结文明。据估计，6600万年前撞击地球并导致恐龙灭绝的行星杀手直径约为6英里(约10公里)。
较小的小行星，如YR4，在被发现后被通俗地称为“城市杀手”，如果它们与我们的星球相撞，可能会造成区域性的灾难。据报道，大约40%的大于140米(460英尺)但小于1千米的近地太空岩石已经被确认，这些岩石能够造成更大范围的破坏美国国家航空航天局.
威格特说，但是天文学家从来没有真正有机会实时观察月球上发生的那种规模的碰撞。6月3日YR4消失前的最新一瞥揭示了一个4.3%的几率一次为期4年的月球撞击——虽然几率很小，但足以让科学家考虑这种情况会如何发生。
一场惊人的流星雨——也是一种风险
初步计算表明，撞击最有可能发生在月球的近侧——我们从地球上可以看到的一侧。
“YR4是如此微弱和小，我们能够用JWST测量它的位置比我们能够从地面上做的时间更长，”Rivkin说，他一直在领导对YR4的Webb研究。“这让我们可以为它计算更精确的轨道，所以我们现在对它会在哪里和不会在哪里有了更好的想法。”
的主要作者威格特说，碰撞可能会产生几秒钟内肉眼可见的明亮闪光最近的一篇论文提交给美国天文学会期刊，分析潜在的月球影响。
一项新的研究模拟了YR4可能撞击的月球上的四个地方。
Paul wie Gert/西方大学
威格特说，碰撞可能会在月球上形成一个大约1公里宽(0.6英里宽)的撞击坑，大约相当于流星陨石坑在亚利桑那州，里夫金补充道。根据Wiegert研究中的模型，这将是5000年来对月球最大的影响，并可能释放多达1亿公斤(2.2亿磅)的月球岩石和尘埃。
威格特说，即使是几十厘米大小的碎片，也可能对可能在月球上的任何宇航员或他们为研究和居住而建造的任何建筑物造成危害。他补充说，月球没有大气层，因此该事件的碎片可能会在月球表面广泛分布。
根据，平均来说，月球离地球有238，855英里(384，400公里)美国国家航空航天局.
中国任务发射升空，探索两个不寻常的物体，以前没有航天器访问过
Wiegert说，月球物质中大小为0.1至10毫米的大沙粒大小的颗粒可能在小行星撞击后的几天至几个月内到达地球，因为它们将以令人难以置信的速度行进，产生强烈、引人注目的流星雨。
“地面上的任何人都绝对没有危险，”威格特说。“我们不希望看到大石块或任何比方糖更大的东西，我们的大气层会很好地保护我们免受其害。但它们的速度比高速子弹还快，所以如果它们撞上卫星，可能会造成一些损害。”
并不是所有到达地球的月球碎片都这么小，这取决于撞击月球的角度和类型，根据圣路易斯华盛顿大学。数百万年来，太空岩石撞击月球表面，在地球上发现了各种大小的月球陨石。
一张图片显示了2032年12月22日黄色小行星的可能位置范围。
美国国家航空航天局/JPL近地天体研究中心
为撞击做准备
Wiegert说，数百到数千个毫米大小的碎片可能会影响地球的卫星群，这意味着卫星可能会在几天内经历相当于10年的流星碎片暴露。
COMSPOC首席科学家丹·奥尔特罗格说，人类依赖于重要的空间基础设施。COMSPOC是一家空间态势感知软件公司，开发处理空间碎片等危险的解决方案。
奥尔特罗格说:“太空几乎触及我们今天生活的方方面面，从商业、通信、旅行、工业、教育到社交媒体，因此无法进入和有效利用太空给人类带来了严重的风险。”
该事件不太可能引发凯斯勒综合症场景在这种情况下，破碎卫星的碎片会与其他碎片相撞，产生多米诺骨牌效应或坠落地球。相反，它可能更类似于一块砾石高速撞击汽车挡风玻璃，这意味着太阳能电池板或其他精密的卫星部件可能会损坏，但卫星将保持完整，Wiegert 说道。
虽然卫星通信和导航的暂时中断会在地球上造成广泛的困难，但Wiegert说，他认为潜在的影响是卫星运营商而不是公众需要担心的。
2025年1月用欧洲南方天文台的甚大望远镜观测到的近地小行星2024 YR4。
ESO/O. Hainaut等人
保护地球和月球
Wiegert说，世界各地的科学家和天文学家正在考虑可能的情况，因为他们不能排除YR4从视野中消失前月球撞击的可能性。
“我们意识到对月球的撞击可能会造成严重后果，所以我们会怎么做？”德智体说。
如果小行星直接冲向地球，潜在的行星防御计划可能会更加清晰。里夫金在2022年9月帮助测试了一种方法，他是美国国家航空航天局双小行星重定向测试(DART)的首席研究员故意猛撞一艘宇宙飞船2022年9月撞击小行星迪莫尔福斯。
Dimorphos是一颗小卫星，围绕一颗更大的母星Didymos运行。这对地球都不构成威胁，但是双小行星系统是测试偏转技术的完美目标，因为迪莫尔福斯的 大小相当于小行星，如果发生撞击，可能会伤害我们的星球。
DART任务以每小时13，645英里(每秒6公里)的速度将一艘飞船撞向小行星，以确定这样的动力冲击是否足以改变太空中天体的运动。
成功了。自从碰撞那天起，来自地面望远镜的数据显示，DART太空船确实如此改变双生子的轨道周期或者说绕着狄狄莫斯转一圈需要多长时间——大约32或33分钟。科学家们继续观察这一对的其他变化，包括直接命中可能变形的双生子由于小行星的成分。
Les的观测(左)显示DART击中Dimorphos的时间。一个艺术家的印象(右)捕捉到了相同的序列。
欧空局/Les Makes天文台、J. Berthier、f . va chier/t . Santana-Ros/欧空局NEOCC、D. Fö hring、E. Petrescu、M. Micheli
Wiegert说，同样，如果YR4撞击月球，并且没有对卫星造成破坏性影响，它可能为研究人员创造一个巨大的机会，以了解月球表面如何对撞击做出反应。
但是，发射类似飞镖的任务将YR4撞上月球是否有意义还有待观察。德威特说，当这颗小行星在2028年左右重新进入视野时，这将取决于行星防御组织未来的风险评估。
虽然针对潜在月球撞击的防御计划仍然不清楚，但嫦娥四号的旅程凸显了跟踪往往不可能看到的物体的重要性和挑战性。
隐藏的威胁
YR4是由位于智利Río Hurtado的小行星地球撞击最后警报系统或ATLAS望远镜探测到的，两天前小行星已经最接近地球，当它接近我们的星球时被明亮的太阳光线隐藏。
据报道，2013年2月15日，当一颗直径约20米(约65英尺)的小行星撞击大气层并在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸时，也发生了同样的事情，损坏了数千座建筑物欧洲航天局。虽然没有人死亡，但由于冲击波，家庭和企业的窗户被炸毁，约有1500人受伤。
车里雅宾斯克小行星留下的蒸汽云痕迹。
米（meter的缩写））阿赫梅特瓦廖夫/欧空局
里夫金说，由于许多原因，试图观察小行星具有挑战性。小行星非常微弱，很难看到，因为它们不是自己发光，而是反射太阳光。由于它们的体积相对较小，解释观测结果并不像通过望远镜观察火星或木星这样的行星那样一目了然。
“对于小行星，我们只把它们视为一个光点，所以通过测量它们的亮度和温度，基本上我们可以根据它们的大小来确定它们的亮度，”里夫金说。
几十年来，天文学家不得不在夜间寻找暗淡的小行星，这意味着错过任何可能位于太阳方向的路径上的小行星——这为地面望远镜创造了世界上最大的盲点，无法遮挡我们恒星的光度。
插图显示了美国国家航空航天局的下一代近地天体探测器NEO Surveyor。
亚利桑那大学/JPL加州理工学院/美国国家航空航天局分校
但是即将到来的望远镜——包括美国国家航空航天局的近地天体测量员预计将于2027年底发射，欧洲航天局的红外近地物体任务计划于21世纪30年代初发射的NEOMIR卫星可以缩小这个盲点，帮助研究人员探测离太阳更近的小行星。
欧空局行星防御办公室主任理查德·莫伊斯尔在一份报告中说:“近地小行星2024 YR4将比地面望远镜提前一个月探测到。”声明。“这将给天文学家更多的时间来研究小行星的轨迹，并让他们更快地排除2032年撞击地球的可能性。”
欧空局的NEOMIR任务可以发现以前未知的小行星。
皮埃尔·卡里尔/欧空局
美国国家航空航天局和其他太空机构一直在寻找潜在危险的小行星根据它们与地球的距离和撞击发生时造成重大损害的能力来定义。根据美国国家航空航天局的说法，那些离我们的星球不能比地球到太阳距离的二十分之一更近的小行星不被认为是具有潜在危险的小行星。
当位于智利安第斯山脉的新的维拉·c·鲁宾天文台在6月发布了第一批令人惊叹的宇宙图像时，研究人员发现了超过2100颗以前未知的小行星经过七个晚上的观察。
在这些新探测到的太空岩石中，有7个是近地物体。
鲁宾在短时间内发现了两千多颗小行星。
NSF-DOE Vera c . Rubin天文台
据报道，近地天体是一颗小行星或彗星，它的轨道距离太阳1.2亿英里(约1.9亿公里)，这意味着它有可能经过地球附近美国国家航空航天局。鲁宾探测到的新行星都不会对我们的星球构成威胁。
de Wit说，鲁宾将成为一个伟大的小行星猎人，而像Webb这样的望远镜可以成为一个跟踪鲁宾发现的追踪器。Rivkin和de Wit提出的在2026年春天使用Webb观测YR4的提议刚刚获得批准。韦伯是唯一有机会在2028年前瞥见小行星的望远镜。
一个动画展示了YR4在2028年接近地球。
欧洲航天局
“这项新批准的计划将为决策者赢得额外两年的准备时间——尽管最有可能放松，因为有80%的可能性排除撞击——同时为处理未来薇拉·鲁宾发现的潜在撞击者提供关键的基于经验的教训，”德威特说。
由于迄今为止YR4故事的曲折，有可能影响月球的小行星可能成为未来更深入研究的对象。
“如果这真的是一件我们只需要每5000年左右担心一次的事情，那么也许这就没那么紧迫了，”里夫金说。“但即使只是问如果我们真的看到了将要撞击月球的东西，我们会怎么做，这至少是我们现在可以开始思考的事情。”
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更正:这篇文章的前一个版本错误地估计了月球物质和安大略省伦敦的西方大学的名称。