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NASA 称金字塔大小行星 2022 年或将撞地球,概率有多大?

MasterTux / CC0

叶山Shan Ye,既能挖化石也能挖数据

谢邀,这个新闻基本是真的,但怀疑有严重的数据错误(直径疑似抄错了,见下文),不用过度解读。2009-JF1 号小行星确实是有可能在 2022 年撞击地球的近地天体,但其风险并不太高,甚至可以说,它并不是已知的对地球威胁最大的近地天体。

NASA 有一个和加州理工学院合作的“哨兵系统”(Sentry),用于监视在未来一定时间内有可能撞击地球的近地天体,并计算撞击的可能性和潜在后果的严重程度。2009-JF1 号小行星的确在这个系统的数据库里。根据哨兵数据库,这颗小行星的直径为 0.013 千米(见截图),也就是 13 米。如果哨兵的这个数据库及其 API 没有出 BUG 的话,13 米的直径,估计大气层就把它解决了。

题目中说的 128 米不知道是从哪里看到的,我发现确实有些英文的新闻网站上说 130 米左右,可能是第一个“发现”这个新闻的记者写稿的时候看错了小数点,还认真地查看了 130 米有多大,然后以为它有金字塔那么大,后面的新闻媒体一个接一个地抄,都跟着错了。

现在我们暂且不管它到底有多大,只看一下它对地球的威胁。数据库里它的潜在撞击能量确实是 0.23MT,所以 @云舞空城 答案里的内容并没有问题,这里就从另外的角度分析一下。根据哨兵,目前它撞击地球的概率是 0.027%,也就是大约 1:3800 的概率。这是预测中的 2022 年它接近地球(蓝色轨道)时的形势(图片来自哨兵的数据库)。

这个小行星撞击地球的概率有多大呢?根据多伦多大学(据说是,来源未证实)的计算,美国和加拿大人死于在浴室里打滑摔倒的概率是 1:2200 左右【这个不是在总人口上的抽样统计,而是计算的 odds,被算进去的前提条件是你死了】,死于被闪电劈到概率是 1:3000 左右,而根据 NSC 的统计,美国人死于摩托车事故的概率是 1:985,意外淹死的概率约为 1:1188,死于火灾的概率是 1:1498,这些都比这个小行星撞击地球的概率高。这如果还不那么直观的话:2018 年 7 月拉斯维加斯 Westgate 赌场开出的中国队 2022 年获得世界杯冠军的赔率是 1:500(可以大概理解为最高 1:501 的概率)。不过如果比起你猜对 NCAA 篮球疯狂三月每场比赛的结果的概率,2009-JF1 号小行星撞地球的概率还是挺高的。

不过概率这个东西,有时候可以被用来忽悠人。被用于评估一颗小行星对地球的威胁的更加科学的方法是算它的巴勒莫指数(Palermo Impact Scale)。巴勒莫指数是综合评估了近地天体撞击地球的概率和其撞击产生的动能之后得出的一个对数指数。如果该指数为 0,则代表该近地天体在某个时间撞击地球的风险大小,和与其等量及以上的天体在预计撞击时间之前撞击地球的平均风险相同(即类似于所谓的 background impact risk noise)。如果它的巴勒莫指数为 1,则代表它在某个时间撞击地球的风险是该时间前与其等量及以上的天体撞击地球的平均风险的 10 倍。而如果它的指数为 -1, 则代表则代表它在某个时间撞击地球的风险是该时间前与其等量及以上的天体撞击地球的平均风险的 0.1 倍。

这么说起来有点绕。举个例子,某个小行星 x 预计将有可能在 2050 年撞击地球,其撞击的风险(包括撞击概率和撞击产生的动能)为 n,而该次撞击的的巴勒莫指数为 -2。这表示,在 2050 年之前,地球遭受和 x 一样大以及比 x 还大的小行星撞击的平均风险为 100n,也就是说该小行星 x 对地球造成的相对风险其实并不太大。

一般来说,如果一个近地天体的巴勒莫指数大于 0,则表示该近地天体十分危险,需要高度重视。如果巴勒莫指数小于 0 而大于 -2,则表示该天体有一定的危险性,需要继续观察。如果巴勒莫指数小于 -2,则被认为没有什么威胁。这颗 2009-JF1 号小行星在 2022 年接近地球时的巴勒莫指数为 -3.28,也就是说综合考虑了它的撞击概率以及撞击带来的动能(包括考虑速度和质量)之后,它带来的风险的数量级只有背景风险的 0.001,威胁很小。

那么,哨兵系统里面有没有观察到真正有危险性的近地天体呢?其实还真有一个。哨兵系统有个 API,可以把里面的数据全给抓下来,然后画个图来看一看,就一目了然了。我们看看数据(我的 R 语言似乎输出中文出了点问题,就只能做英文图了):

这是哨兵系统里所有被追踪的近地天体,图片横轴是直径(单位米),纵轴是撞击地球的概率(%),颜色代表不同的巴勒莫指数。可以发现,大致来说,撞击概率越高、直径越大的天体,巴勒莫指数就越高。这么多近地天体里,巴勒莫指数在 -2 到 0 之间的只有 1 个(唯一的红点),那就是编号为 29075 的小行星。它的直径为 1300 米左右,目前的撞击概率为 0.012%左右,巴勒莫指数为 -1.42。

其实 NASA 的科学家们注意这颗小行星已经很久了。它在 1950 年被发现,之前已经靠近过地球许多次,之后还会来许多次。它的巴勒莫指数一度为正数,但经过更详细的观察和计算,目前已经被降到了 -1.42。这是它在过去以及预测在将来的每次近地点距离地球的距离(数据同样来自哨兵):

不过这张图上的历次近地点,距离都在 10^7 千米级别。那么,预测中那次巴勒莫指数为 -1.42 的潜在撞击是在什么时候呢?

其实这场目前来说已发现的对地球威胁最高的潜在撞击是在 2880 年。所以还早得很,不必紧张。

PS:2009-JF1 在散点图中的位置: