今年年初，一顆名為2024 YR4的小行星忽然“火”了一把。多家媒體以“撞地球概率超過3%、城市殺手來襲”作標題，引發公眾關注甚至焦慮。

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2024 YR4飛掠地球模擬演示（圖源：NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor）

可幾個月過去了，這顆“差點撞地球”的小行星卻悄無聲息地淡出了新聞熱搜——到底發生了什么？是“虛驚一場”？還是人類行星防御技術已成功化解危機？就讓我們一起來揭開它背后的科學故事，看看天文學家是如何一步步“拆除”這枚“太空炸彈”的。

從“高危預警”到“查無此星”：一場虛驚

這場風波的起點可以追溯到 2024年12月27日。

當晚，位于智利的ATLAS小行星預警系統在例行巡天中發現了一個陌生的光點。經過確認，這是一顆此前從未被觀測過的近地小行星，并很快被國際小行星中心賦予臨時編號——2024 YR4。

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ATLAS捕獲的2024 YR4圖像（圖源：ATLAS）

它以每秒15公里的速度飛掠地球，最近距離約為82.8萬公里，相當于地月平均距離的2.16倍，看似并無大礙。

然而，在天文學上，“安全距離”并不意味著“安全軌道”。科學家們迅速利用初始觀測數據推算它的運行軌道，發現這顆小行星將在2032年12月22日再次接近地球，而且這一次，軌道將比現在更為貼近地球軌道。自此，2024 YR4被列入全球近地天體重點監測名單。

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科學家估計，2024 YR4將在2032年再次接近地球（紫色為2024 YR4軌道，藍色為地球軌道）

（圖源：NASA/JPL）

最初的風險評估結果還相對溫和。到 2024年12月30日，以當時掌握的兩天觀測數據為基礎，科學家估算它2032年撞擊地球的概率為 0.096%，無需特別擔心。

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2025年1月，甚大望遠鏡（VLT）觀測并跟蹤了位于畫面中心的小行星2024 YR4（圖源：ESO/O. Hainaut et al.）

但事態迅速升級。進入2025年1月，隨著更多望遠鏡持續跟蹤觀測，這一概率開始不斷上升：

1月11日：升至0.16%；

1月20日：升至0.31%；

到了1月27日，撞擊概率突破1%，達 1.2%。百分之一的概率雖然算是比較低，但對于“行星撞地球”這樣的災難性事件來說，仍然讓人難以安心，因此引發天文界與媒體高度關注。

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2024 YR4在2032年接近地球期間的潛在撞擊風險走廊（生成時間：2025 年 1 月 27 日）（圖源：Wikipedia）

到了2月份，這顆小行星的撞擊概率繼續波動上升：

2月6日，升至2.3%；

2月17日，升至2.6%；

2月18日，沖到峰值 3.1%。

對于絕大多數小行星預警系統來說，超過1%的撞擊概率已屬罕見，而超過3%，在統計意義上足以被視為需要正式啟動防御方案的嚴重等級。

在之后的觀測中，NASA詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的新紅外觀測技術進一步確定了2024 YR4的大小：它直徑約為53-67米，大約相當于一棟 15 層樓的尺寸。乍看之下不算“龐然大物”，但這樣的天體若真的撞向地球，破壞力遠超多數人想象。

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2024 YR4（右下）與其他著名小天體（包括2009年蘇拉威西大流星體（2009 Sulawesi）、2013年車里雅賓斯克撞擊體（Chelyabinsk）以及1908年通古斯大爆炸事件撞擊體（Tunguska））的估算直徑對比圖，左上以波音 747 客機作參考比例（圖源：Sinucep|Wikipedia）

然而，就在公眾開始擔憂是否需要“星際避難”時，科學的反轉開始了。隨著觀測精度的提升，情況發生了急劇變化：

2月19日，撞擊概率降至1.5%；

2月20日，概率進一步降至0.27%，跌破1%警戒線；

2月24日，根據國際小行星預警網絡（IAWN）發布的通知，2024 YR4已無與地球撞擊的顯著潛在風險。

到6月中旬，綜合來自詹姆斯·韋布太空望遠鏡與地面天文臺的觀測，最新結果顯示2032年撞擊地球的概率已降至 0.0000081%——幾乎可以視作完全安全。

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2024 YR4撞擊地球的概率變化（圖源：observablehq）

這場由“高風險”引發的警報，最終以“虛驚一場”收尾。但是，這些預測數字為什么會“忽高忽低”呢？實際上，在數字背后，是一整套嚴謹但復雜的軌道測算過程。

為什么數字會“忽高忽低”？預測小行星撞擊不是拍腦袋

要想知道這些數字如何產生，我們需要了解科學家們是如何計算小行星撞地球的概率的。

當一顆小行星剛被發現時，科學家會利用“天體測量學”（astrometry），根據初步觀測數據推算它的軌道。這種方法可以精確到幾公里以內，但前提是：得有足夠多、足夠準確的觀測數據。

剛開始觀測時，數據很少，誤差就很大。此時，科學家無法給出一條唯一的軌道，而是計算出一系列“可能路徑”，它們共同構成一個范圍——這被稱為“誤差橢圓”（error ellipse）。你可以把它理解為小行星未來可能經過的區域。

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具有 95%、99%和90%置信水平的誤差橢圓概念圖（圖源：Measurement Science and Technology）

所謂“撞擊概率”，其實就是在這個誤差橢圓內，有多少可能軌道會與地球相交。

如果觀測數據不足，軌道的不確定性就大，誤差橢圓就大。即使小行星的實際軌道并不指向地球，地球也可能“碰巧”被包含在這個范圍之內，撞擊概率因而看上去偏高。

隨著觀測次數增加，不確定性減少，誤差橢圓會收縮。一旦橢圓小到不再覆蓋地球，撞擊概率就會顯著下降。這正是2024 YR4所經歷的過程。

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隨著誤差橢圓不斷縮小，如果最終覆蓋到地球，小行星撞擊地球的概率就會大幅上升；反之，則會降低（圖源：Toshi Hirabayashi）

可見，撞擊概率這個看似簡單的數字，背后其實代表著科學家對軌道不確定性的動態判斷。在數據有限的前提下，它并非一個固定不變的結論，而更像是一個“隨著了解加深而不斷修正”的臨時評估。

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2024 YR4撞擊地球的概率隨時間變化（圖源：NASA JPL/CNEOS）

因此，公眾在面對類似預警時，不必過早恐慌，也應給予科學過程足夠的耐心與信任。

地球安全了，但月球可能會有新“訪客”

雖然地球已安全“脫險”，但科學家很快發現：2024 YR4的軌道變化帶來了新的可能性——它與月球的相對軌道也有可能重合。

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截至2025年6月3日，2024 YR4在2032年可能的位置——以黃色點表示（圖源：NASA/JPL）

根據詹姆斯·韋布太空望遠鏡的數據，2032年它撞擊月球的概率已上升至4.3%左右。不過，美國宇航局（NASA）明確表示，即便這次撞擊真的發生，其能量也遠不足以改變月球的運行軌道，所以我們完全不必擔心月亮會因此“離家出走”。

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2024 YR4撞擊月球模擬（圖源：Wiegert, Brown, Lopes & Connors）

此外，加拿大科學家經過模擬發現，如果2024 YR4撞擊月球，可能在表面砸出一個直徑約1公里的隕石坑，并產生數百萬公斤的月球碎片——這些碎片大多數會被月球引力或太陽風帶走，但也可能有極少數進入地球大氣，形成一次罕見的“月塵流星雨”。

這不會造成實質性破壞，但卻很可能為2032年的夜空，增添一場特殊的天文奇觀。

參考資料：

1.https://theconversation.com/how-do-scientists-calculate-the-probability-that-an-asteroid-could-hit-earth-249834

2.https://doi.org/10.1016/j.icarus.2015.05.032.

3.https://www.theguardian.com/science/2025/jun/23/giant-asteroid-could-crash-moon-2032-firing-debris-earth

4.https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/2024-yr4-facts/?utm_source=chatgpt.com

5.https://science.nasa.gov/blogs/planetary-defense/2025/04/02/nasa-update-on-the-size-estimate-and-lunar-impact-probability-of-asteroid-2024-yr4/

作者：劉若冰

策劃：劉穎 張超 李培元 楊柳

審核：李昕 北京天文館研究館員

來源: 蝌蚪五線譜