来个纯天文科普:《不要抬头》中小李子的预测是很不靠谱的。
在电影中,小李子他们发现了一颗彗星,并在一天内计算出它的轨迹后,发现它撞上地球的概率是极大的,还算出了具体的撞击时间。
那真实世界里,天文学家真的这么牛么?
举几个例子吧。(以下会把彗星和小行星放在一起说[1])
代号2004 BX159的一颗直径1200米的小行星,在2004年被智利天文台发现,经过共8次观测(3天的观测弧),被认为是一颗穿越火星轨道运行的小行星,近地点被确定为1.5±3天文单位(AU),并被列入NASA的地球撞击风险监测系统“哨兵系统”,标记为一颗可能撞击地球的天体。十年后,莫纳克亚天文台的大量观测数据档案表明,它是小行星带上的一颗普通天体,撞击概率为0,不会对地球构成任何危险。[2]
还是2004年,8月11日,天文学家观测到后来编号为(392741) 2012 SQ31的天体,天文学家从较少的观测数据得出它是一颗半主轴为46AU的海外天体(即海王星外天体Trans-Neptunian object,指太阳系中所在位置或运行轨道超出海王星轨道范围的天体)。2012年,它最终被重新发现,后来的观测表明,它位于小行星带,也就是是在火星和木星轨道之间。
2005年3月13日,观测到一颗直径54米的小行星,当时估计离地球只有0.056±0.006AU(838±90万公里)的距离,它的轨道周期为2.6±0.3年[3]。通过计算可知会在三年后,也就是2018年3月11日接近地球。但自2005年以来,天文学家就一直没有再观测到它。下一次接近地球的时间是2023年03月[4],但最近没有任务观测报告显示它会回来。
目前撞击概率大于0.2%,也就是1/500的天体罗列一部分如下:
表中2010RF12是撞击地球概率最大的小行星(4.8%),但它的直径只有约7米。而且大部分天体的观测弧只有一天到几天,数据不确定性极大。
唯一以年计观测弧的物体是29075 (1950 DA)和贝努(101955)。
自2002年以来,已有超过2866颗小行星从“哨兵系统”高风险清单中被删除[5],其中包括:毁神星(99942 Apophis),(410777)2009 FD,2006 QV89,2017 XO2,1994 WR12,2007 VK184,2013 BP73,2008 CK70,2013 TV135,2011 BT15,367943 Duende和2011 AG5。这些都是当年媒体(那时候自媒体还不像现在这样发达)最喜欢炒的天文界明星,因为有流量。
截至2021年底,共有超过2.7万颗近地天体被标记,其中约有1291颗近地小行被被列入“哨兵系统”的高风险清单中,而这里面只有18个天体足够大(直径大于140米)到存在潜在危险,其余99%的天体的直径不到140米(大部分和车里雅宾斯克陨石差不多大)。
事实上,我们永远不会有100%准确的碰撞率。地球的轨道速度约为29.8公里/秒,约7分钟就能走过相当于自己直径的距离。如果想确定某个天体是否会撞击地球,轨迹的计算需要达到这个精确度才行。而目前人类的轨道计算总会有错误,很难对远处的小物体进行准确的位置和速度测量,更不要提木星这种大天体对其的复杂扰动,这一切都是概率罢了。(连国足都有理论出线的概率呢)
上面提到了一个词叫:“观测弧”。初中几何老师告诉我们,理论上,三次观测足以确定轨道。但是,观测的时间间距越短,观测出的弧线就越短,结果就越失真,在复杂的天文条件下,越不以足以准确地确定撞地球的概率。
一般通常的预测过程分为三步:
但很多情况下,天文学家在几天内得到一个很短的观测弧后,就马上失去了这个天体(找不到了)。只能通过之前各大天文台的存档资料(可能是出于其他目的拍摄的,顺带可能会拍到它)来寻找其踪迹,增加“观测弧”,从而提高轨道的准确性,并计算出真正撞击地球的轨迹。
而翻资料需要大量的时间,动辄以月、甚至以年、十年计。
而对于像电影中那种足以毁灭地球的彗星来说,它的尺寸将是公里级的,亮度也会足够明亮,我们可能会在几年前就观测并知道它会撞击地球,而不会只有几个月。这主要是考虑美国总统的中期选举和任期限制。
电影为了效果,才安排了小李子徒手计算然后电脑模拟,这都是为了收看的效果,小金人儿可不喜欢纯科学。
有人私信问我,如果观测精度足够高,观测次数足够多,是否能更准确的预测其未来的轨迹呢?
并不能,因为:
基本上就是个概率问题。
明明是讽刺漂亮国的电影却让另一边的人破防了
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等
© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有