2032年一颗小行星可能撞击月球会发生什么

任何事情往往都有两面性。如果在2032年,一颗直径约60米的小行星真的撞上月球,那么月球或许会迎来一个前所未有的“高光时刻”。

目前,这类事件发生的概率并不高,大约只有4%。但这个数字也并非可以完全忽略。正因如此,科学家们已经开始同时为最坏的情况和潜在的好消息做准备。一方面,撞击可能对卫星和近地轨道造成严重威胁;另一方面,它也可能成为一次极其罕见的科学机会,让人类深入了解月球的地质结构、内部组成、地震活动以及化学特性。

清华大学研究人员何艺凡及其合作者近期在 arXiv 平台发布的一篇预印本论文,系统讨论了如果这次撞击真的发生,人类可能获得的科学收获。

根据目前的轨道计算,小行星 2024 YR4 在2032年12月22日撞击月球的概率约为4%。一旦发生,其释放的能量相当于一次中等规模的热核爆炸,只不过爆心位于地球最近的天体邻居之上。

这次撞击的能量,将比2013年那次由更小陨石引发的著名月球撞击事件高出整整六个数量级。对研究高能撞击现象的物理学家而言,这几乎是一场“从天而降”的实验机会。以往,相关研究只能依赖计算机模拟,而真正能够被实时、完整观测的撞击事件极为罕见。

如果撞击发生,月球表面的岩石将在瞬间汽化,形成高温等离子体。从地球的部分地区,尤其是太平洋一带,人们甚至可能在夜空中看到这一过程。

在撞击发生后的数天内,被击中的区域会形成一片仍在冷却的熔融物质池。这为红外天文观测创造了理想条件。像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的设备,将有机会首次系统记录陨石坑从形成到冷却的全过程,从而帮助科学家真正理解月球陨石坑的形成机制。

研究预测,这次撞击将形成一个直径约1公里、深度在150至260米之间的陨石坑,中心可能保留一层厚约100米的熔融岩石。将其与月球表面现有的古老陨石坑进行对比,有助于科学家重建月球早期遭受撞击的历史。

撞击还将引发一次全球范围、震级约为5.0的“月震”。这有望成为人类探测到的最强月震信号。随着各国航天机构加快重返月球的步伐,未来几年月球表面可能部署更多地震仪,这将使研究人员能够更精确地追踪震波在月球内部的传播路径,从而揭示其内部结构,而无需进行人为撞击实验。

撞击产生的碎片同样意义重大。研究人员预计,可能有多达400公斤的月球物质在飞向地球的过程中幸存下来。这几乎相当于一次“免费的”大规模月球样本返回任务,尽管这些样本在穿越大气层时会被烧蚀和碳化。

如果你看过《安多》中描绘的壮观天象,或读过尼尔·斯蒂芬森的小说《七个夏娃》,大概能想象这样的场景会有多震撼。模拟结果显示,在2032年圣诞节前后,地球大气层可能迎来高峰期,每小时多达数千万颗微小陨石进入大气层,其中一部分将形成肉眼可见的火球。

然而,这一事件并非只有浪漫的一面。那数百公斤陨石终究要落向地球,而预测显示,其主要坠落区域可能位于南美洲、北非和阿拉伯半岛。虽然这些地区并非人口最密集,但即便是几公斤高速坠落的太空岩石,也足以造成破坏。

更大的隐忧在于轨道空间的安全。大量碎片可能对现代社会高度依赖的卫星星座构成威胁,甚至引发所谓的“凯斯勒综合症”,在数年内让部分近地轨道变得难以使用,严重影响通信、导航和互联网系统。

正因为存在这些风险,一些航天机构已经开始讨论是否有必要执行偏转任务,试图将小行星 2024 YR4 推离潜在的月球撞击轨道。不过,这一计划尚未最终确定。

毕竟,目前的撞击概率只有4%。它并非极小到可以忽略,但也远未高到必须立刻采取行动。如果未来几年这一概率显著上升,人类最终将不得不做出选择:是主动干预、避免风险,还是接受这次可能带来巨大科学价值、却伴随不确定代价的自然事件。

原文来源:sciencealert(编译 / 整理:olaola

图片来源:unsplash/kabita Darlami