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还记得小行星2024 YR4吗？最新观测表明它可能会撞上月球
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的敏锐目光，捕捉到了小行星 2024 YR4 的新动向——它仍有可能撞上月球。回想今年早些时候，这颗不小的太空岩石可着实让全球太空机构紧张了一阵子，因为它被预测在 2032 年撞击地球的概率曾一度高达 3.1%，这绝非小事。万幸的是，后续更详细的观测结果传来喜讯，撞击地球的可能性已降至几乎为零。然而，故事并未结束，天文学家们如今反而对它可能撞向月球的前景颇为期待。
事情还得从今年二月说起。当时，关于 2024 YR4 可能撞击地球的担忧正甚嚣尘上，来自马里兰州约翰霍普金斯大学的 Andrew Rivkin 和他的同事们当机立断，申请了宝贵的詹姆斯·韦伯太空望远镜观测时间，希望能更清楚地看一看这块“天外来客”。他们的申请得到了批准，在 3 月 26 日，JWST 对这颗小行星进行了长达 5 小时的细致观测。正是这次观测，极大地加深了我们对 2024 YR4 的认识。
举个例子，我们对它的大小有了更准确的把握。之前，科学家们利用地面望远镜进行观测，估算出它的直径大约在 40 米到 90 米之间。但这种基于可见光的观测方法有个局限，需要猜测小行星表面的反光程度，误差较大。而 JWST 配备了强大的红外传感器，能够直接探测小行星自身散发的热量，从而更精确地测定其尺寸。多亏了 JWST，我们现在知道，2024 YR4 的直径约为 60 米(误差范围在正负 7 米)。
知道了它的确切尺寸，我们更能体会到最初担忧的严重性。假如当初的轨道预测没有改变，一个直径 60 米的小行星撞向地球，其威力足以引起联合国支持的“空间任务规划咨询小组”的高度警惕。届时，启动紧急任务，尝试改变小行星轨道以避免城市规模的灾难，将是大概率事件。
然而，既然地球已经安全，天文学家们的心态也发生了转变。他们现在反而有些“期待” 2024 YR4 在 2032 年撞上月球。为什么呢？因为这将是一次千载难逢的科学观测良机！科学家们将有机会史无前例地近距离(通过望远镜)观察一次已知大小(约 60 米)、已知速度、已知成分的小行星撞击事件，并详细研究其后果——比如，它可能会在月球表面砸出一个直径约一公里的大坑。当然，这种期待能否实现还是个未知数，目前预测的撞月概率只有 2%。
谈到为何还要继续紧盯这颗小行星，Rivkin 坦言：“我们持续观测它的一个动力，就是想看看这个(撞月)概率数字是会上升呢，还是也会像撞地球概率那样最终归零。” 他风趣地补充道：“不过话说回来，2% 的命中率就意味着 98% 的落空率。这要是在赌场里，你压它会撞上，那绝对是疯了才会下的赌注。”
来自英国贝尔法斯特女王大学的 Alan Fitzsimmons 也表达了类似的期待：“我们都暗自祈祷它能撞上月球。这对地球来说毫发无伤，却能让我们第一次有机会研究一个成分、大小都已知的小行星如何在月球上‘砸’出一个坑来。”
英国肯特大学的 Mark Burchell 则从另一个角度指出了这次潜在撞击的价值——研究撞击瞬间产生的“闪光”。他解释说：“如果能预测到一次小行星撞击，那将是研究撞击点瞬间闪光的绝佳机会。要知道，在过去，人们普遍认为这种撞击闪光是观测不到的。直到大约 2000 年左右，才有科学家通过巧妙的设计，用两台望远镜同时观测，捕捉到了同一个撞击闪光。这就证明了那并非阳光反射的干扰，也不是相机出了问题，而是真实的撞击信号。” Burchell 感叹道：“可以说，一夜之间，大家的认知就彻底改变了。”
确实，此前也有一些人造探测器被特意引导撞向月球，并成功观测到了撞击闪光，比如欧洲空间局的 SMART-1 探测器。但是，自然发生的小行星撞月事件虽然不能说绝无仅有，却非常难以预测。即便偶尔幸运地观测到一次，通常也不知道撞上来的小行星到底有多重、速度多快，这就给后续的科学分析带来了很大的困难。
因此，要想观测到 2024 YR4 撞击月球产生的闪光，需要满足一系列苛刻的条件：首先，它得真的撞上月球；其次，撞击点必须恰好发生在月球朝向地球的这一面；再次，撞击点还得位于当时月球未被太阳照亮的黑暗区域。仅仅这些条件，就让成功观测的可能性大大降低了，即便撞击真的发生了。还不止这些，观测者本人也得身处地球上合适的观测地点，并且祈祷观测时能有个好天气，没有云层遮挡。
然而，一旦所有这些“如果”都变成了现实，” Burchell 总结道，“那我们就拥有了一个近乎完美的‘受控实验’：一个我们已知大小、已知速度的天体撞向月球，我们可以精确测量它产生的闪光有多亮。这绝对是一个激动人心的实验，一个绝佳的科学机遇！” 他补充说：“我相信，届时专业的天文望远镜肯定能捕捉到这一瞬间，甚至质量好一些的双筒望远镜或许也能让你一睹奇观。”
本文译自 New Scientist，由 BALI 编辑发布。
