是的，正如标题所说，有一颗名为2024 YR4的小行星在2032年12月22日，有2.2%的概率撞击地球，这不是开玩笑——但你也不用担心什么。

2024年12月27日，美国夏威夷大学的阿特拉斯望远镜系统（ATLAS）在巡天观测时发现了一颗小行星，绕太阳一圈需要4年，并且轨道和地球交叉。在观测到这颗小行星时，它正在穿越地球轨道，这时它离地球的距离最近，科学家将它命名为2024 YR4。

大概率不撞

所有运行轨道和地球交叉的小行星都有可能撞击地球，而天文学家可以根据观测数据预测撞击的概率。天文学家可以结合小行星观测数据的不确定性，在轨道误差分布区间中生成多个虚拟小行星，让它们沿模拟轨道运行，看最终有多少虚拟小行星撞击地球，以此统计小行星撞地球的概率——也就是蒙特卡罗法。截至2025年2月8日的观测数据，2024 YR4撞击地球的概率是2.2%。

2024 YR4目前仍处在观测窗口内，这个观测窗口预计将持续到今年4月。也就是说4月时，我们对小行星撞击地球的概率预测会更加准确——但要说碰撞概率会上升，还是会下降，目前没人能给出确定的回答。就算本轮观测窗口内我们不能给出确定的答案，在下一轮观测窗口——2024 YR4在2028年飞掠地球时——我们应该能对它是否会撞击地球，得出确定的答案。考虑到现在预测它撞地球的概率是2.2%，大概率届时我们能得出它不会撞地球的结论。

与2024 YR4比较类似的是阿波菲斯小行星。它每每324天绕太阳运行一圈，最初预测它在2029年有2.7%的概率和地球相撞——但后续观测很快就排除了大部分可能。这颗小行星长450米，宽170米，如果撞击地球可能会摧毁几十公里内的一切，被抛入大气的灰尘可能会导致剧烈的气候变化。但后续观测很快表明它几乎不可能撞击地球。2021年3月的一次观测表明，阿波菲斯小行星至少在未来100年内都不可能撞击地球。在2029年4月14日，它会抵达近地点，从地球表面上空57 707千米处掠过。

现在，根据我们对阿波菲斯小行星的观测数据，预测的精度甚至可以达到什么时候我们能从地球上看到它。例如，如果你在北京附近，那么在北京时间2029年4月13日20时40分左右你有可能观测到这颗小行星，视星等超过6.0等，此时位于南偏东44°方向。最佳观测时间为2029年4月14日凌晨1时半至2时半左右，视星等最亮可以达到4.7等——不过考虑到北京的光污染情况，你要是在城区里大概率是看不到的。

万一真撞了呢？

当然，我相信各位点进来看这篇文章的各位，或多或少都有一些期待明天就有一颗小行星撞地球，让大家全都玩完儿，这样就不用上班了——这当然是一种不太正经的想法，但如果2024 YR4真的撞击地球了，又会发生什么呢？

根据目前对2024 YR4的观测数据，小行星的直径在40米到90米之间。NASA表示韦布空间望远镜（JWST）会在今年3月观测这颗小行星，以便更准确的评估它的大小。按照目前观测数据的加权平均值计算，小行星直径50米，质量21万吨。如果它真的撞击地球，那么撞击动能大约相当于760万吨TNT，约等于广岛原子弹的500倍——大致相当于2022年汤加火山喷发的威力。这种威力当然不小，但问题是，回想2022年的汤加火山喷发，它对你的生活造成什么影响了吗？我相信绝大多数读者的生活都没有遭受实质性的影响，不影响大家照常上班。

所以关键在于2024 YR4会撞到哪里——你甚至不需要做任何模拟就能知道，2024 YR4最可能撞击地球的位置，是没什么人的远海。毕竟地球表面七成都是海洋。当然，具体撞击位置也是可以预测的。根据目前的预测，2024 YR4可能的撞击地球的位置，主要集中在大西洋，南美洲北部和非洲中部——都是和大部分读者没什么关系的地方。

如何应对？

最大的可能是，我们不需要管2024 YR4，后续观测会证明它撞击地球的概率为0。但如果后续观测真的表明它可能在2032年撞击地球，科学家其实已经准备了不少方案来偏转它的轨道，让地球避免被它撞击了。

例如，2022年NASA的双小行星重定向测试（Double Asteroid Redirection Test，DART）就证明，我们可以通过直接撞击的方式，改变小行星的轨道。其实问题到这里就已经被解决了，如果2024 YR4真的要撞地球，那我们再来一次DART测试就好了。

但我们的读者肯定想知道更多偏转小行星的方法。天文学家也确实有不少这样的方法，多到甚至能让人产生他们在炫技的感觉。首先，我们可以用一颗卫星直接撞击小行星，改变它的轨道；还可以给小行星安装助推器，把它推走；也可以汇聚太阳光，蒸发小行星表面物质推动它；还能给小行星表面喷漆，改变其表面光照吸收率，用阳光的热效应改变它的轨道；甚至还能直接在小行星周围引爆一颗核弹，用最绚烂最暴力的方式解决问题……

总之2024 YR4撞击地球的概率并不大，今年4月我们应该能得知更准确的撞击概率。就算它真的会撞地球，也不用慌张，人类还是有办法阻止的。就算人类真的阻止不了，它大概率也是撞到海里无事发生，真的砸到陆地上也回是南美洲和非洲，这个威力不足以影响你照常上班。

马修·金奇（Matthew Genge）和学生们看着扫描电镜（SEM）显示器上的图像，惊讶地张大了嘴巴，差点从椅子上掉下来。他们看到了许多由有机物组成的杆状和丝状结构（RF-OM），长得很像细菌。平时看到这种图像并不奇怪，但问题是，在扫描电镜下放着的，是一块来自小行星“龙宫”（Ryugu）的岩石样本。难道他们发现了外星生命？

它还活着

金奇仔细地回顾了这块样本的来历和处理过程。

2014年12月3日，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）发射了“隼鸟2号”（Hayabusa2）探测器，目标是前往距离地球3.4亿千米的小行星“龙宫”，采集样本并带回地球。2019年，“隼鸟2号”成功在“龙宫”表面采样，最终于2020年12月6日将5.4克样本安全送回，样本返回舱在澳大利亚北部的沙漠中着陆。

返回舱被迅速转移到日本相模原市（Sagamihara）的实验室。在那里，JAXA的科学家在压力低于10^-5 Pa的真空洁净室中打开样本舱，使用经过严格灭菌的工具取出颗粒样本。随后，这些珍贵的样本在氮气环境下接受了光学显微镜、近红外光谱成像仪和微量天平的初步检测。

之后，“龙宫”样本被小心翼翼地装入充满氮气的密封容器，运往世界各地的研究机构。2022年7月22日，其中一份样品抵达英国，而作为英国帝国理工学院（Imperial College London）的行星科学家，金奇带领的研究团队很荣幸地拿到了这份样品。

金奇记得，10月14日，在他们刚拿到这份样品时，就用纳米X射线计算机断层扫描（XCT）对样本进行了全面检查，并未发现任何类似细菌的踪迹。11月3日，团队将“龙宫”样本包埋进树脂，在乙二醇中进行打磨并喷镀了碳涂层，之后样本一直被妥善保存在密封容器中。直到11月11日的扫描电镜检测，他们才有了这个惊人的发现。这些形似微生物的奇异结构究竟是什么？

为了解开谜团，金奇团队仔细地分析了RF-OM。他们惊讶地发现，这些物质的尺寸和形状极为多样：宽度从0.18微米到1.14微米不等，长度则介于0.68微米到18.3微米之间。有些看上去是规则的杆状，而另一些却呈现出一头粗、一头细的形态。

为了检测这些奇怪物质的变化，金奇等待了一段时间。2022年11月30日，金奇用扫描电镜再次检测了样本。他发现，之前明明只有11根RF-OM，竟然在短短三周内增加至147根。2023年1月14日，金奇又检测了一次，RF-OM这次缩减至36根。不过，实际数量可能会超出这一数值，因为RF-OM往往聚集在一起，难以辨清个体数量。

为了弄清真相，金奇决定重新处理样品。2023年2月7日，他们再次在乙二醇中打磨了样本，并在接下来的4个月中多次检测。然而，此后无论他们如何寻找，这些神秘的结构再也没有出现过。

得出结论

为了找到答案，金奇首先排除了实验室环境中常见纤维污染的可能性。人类毛发显然过于粗大，无法与RF-OM的尺寸匹配，而那些尺寸接近于RF-OM的擦拭布纤维和抛光垫纤维，形态又与RF-OM完全不同。这些人造纤维通常表面粗糙、两端不规则，缺乏RF-OM那种光滑、圆润且高度弯曲的特征。

由于这些微生物样结构的含量实在太少，金奇无法通过DNA测序的方法进行鉴定。但根据形态和其他线索，金奇推测RF-OM很可能是地球上的微生物。

首先，RF-OM的主要成分是碳基有机物，其尺寸也与地球微生物一致。尤其是这些杆状和丝状的结构，与枯草芽孢杆菌等细菌极为相似。其次，RF-OM通常分布在“龙宫”样本中的有机物附近，这种分布模式也与异养生物的行为特征相符。至于多变的形态，金奇推测，这可能是地球微生物在应对极端环境压力时产生的适应性变化。

金奇团队还在扫描电镜下捕捉到了一些RF-OM“分裂”的瞬间，看起来也与正在分裂的地球微生物十分相似。此外，RF-OM数量从11个快速增长到147个，这种繁殖模式与地球微生物的对数生长期极为相似。虽然RF-OM的增长速度比枯草芽孢杆菌缓慢得多，但考虑到样本所处的压力环境，生长速度减缓也不足为奇。而随后数量又锐减至36个，则可能是因为这些微生物死亡所致。至于RF-OM在样本重新打磨后彻底消失，意味着它们仅存在于样本表面几微米深的区域，这也进一步说明，RF-OM并非源自“龙宫”本身，而是实验过程中引入的污染物。

金奇推测，这些微生物可能是在他们第一次打磨样本时被无意引入的。因为在打磨之前，样本始终在无菌条件下进行处理和保存，受到污染的可能性极低。而且，考虑到样本在过去近300天内一直存放于充满氮气的干燥环境中，地球微生物几乎没有机会在这种环境下存活。而他们第一次使用XCT检测样本时并未发现微生物的存在，也进一步印证了这种解释。

在“龙宫”样本中发现的微生物并非外星生命，这件事让金奇感到五味杂陈。一方面，它凸显了让外星样本在处理过程中完全避免地球污染的难度之大：即使已经采取了极其严格的污染控制措施，微生物的入侵仍然防不胜防。因此，即便人们未来在严格控制污染的情况下，从太空样本中发现了微生物，也很难轻易证明它们就是外星生命。

但另一方面，该发现说明，地球生命或许具备在小行星表面生存的潜力。因为即使在“龙宫”样本存储和处理的极端压力环境中，地球微生物依然能够繁殖，说明生命的韧性可能超乎我们想象。然而，这也同时敲响了警钟：人类的外太空着陆任务需要格外注意，否则很可能会在不知不觉中污染地外环境。

整理完实验结果后，金奇最近将这项研究发表在了《陨石学与行星科学》（Meteoritics & Planetary Science）上。

还好只是虚惊一场。

欧洲中部时间1月21日早晨1:08分（大概11天前），美国航空航天局的小行星防御办公室（NASA’s Planetary Defense Coordination Office）的官方X（原推特）发布了一条推文，表示一颗小行星将在1:32am——这条推文发布后约半个小时——到达德国柏林以西的上空。

随后，小行星如约而至，在进入大气层后解体。当然它对地球并无威胁，NASA也在推文中表示，它只会形成一个“无害的火球”。

撞击前不到三小时被发现

这是一颗直径约为1米的小行星，编号2024 BX1。在它撞向地球的不到三个小时之前，匈牙利天文学家克里斯蒂安·萨涅茨基（Krisztián Sárneczky）在布达佩斯附近的天文台观测到了它。70分钟后，NASA用于侦察近地小行星的Scout系统报告：2024 BX1撞击地球的可能性为100%。

在它进入地球大气层，解体燃烧的24分钟前， NASA的小行星防御办公室发布了开头提到的这条推文。随后，德国当地不少居民都看到了夜空中划过的这颗绚烂火球。

事实上，在2024 BX1进入地球大气层的95分钟前，Scout系统才确认它将撞向地球。虽然它只是一颗对地球没有威胁的小行星，没有及时被发现，也并无大碍。但想象一下，如果将来有更大的小行星撞向地球，却没有被提前观测到，那将带来难以预料的损失。

差点毁灭城市的小行星

这样的担忧并非杞人忧天。

2013年2月15日的清晨，迎着日出，一颗直径约为20米的小行星以每秒19千米的速度进入大气层，在俄罗斯车里雅宾斯克州上空45～25千米处爆炸解体，同时释放了大约500千吨TNT炸药的能量，威力相当于一颗W88核弹头。它产生的冲击波破坏了数千栋建筑物，大约 1500人因此受伤，所幸没有人在这次事件中身亡。

这是一个多世纪以来撞击地球的最大的小行星。上一次同尺寸小行星来袭事件发生于1908年，一颗直径在30米～40米之间的小行星，在沙皇俄国的通古斯距地面6～10千米的上空爆炸，释放出相当于10～15兆吨TNT炸药的能量，摧毁了近2200平方千米的森林，几乎没有留下任何生命痕迹。

“如果撞击再晚两个小时，（这颗小行星）就可能摧毁整个圣彼得堡市，”澳大利亚南昆士兰大学的天体物理学教授永蒂·霍纳（Jonti Horner）在一篇文章中评论道。

通古斯上空爆炸的小行星没能被及时发现，是因为当时（1908年）的科学技术远不如现代发达。但到了2013年，小行星在撞击地球之前，竟也没能被任何机构或科学家观测到，这难免让人有些费解。

原来是因为太阳

在太阳系内，一个天体运行的轨道如果有部分和太阳间的距离在0.983～1.3倍天文单位（地球到太阳的距离）之间，那么它会被归类为近地天体（near-earth object，NEO），这样的轨道让它有可能接近地球。

这些天体越大，对地球威胁就越大，但反而更容易被观测到。截至2023年8月，天文学家已经发现了32 412颗近地小行星。其中，直径大于140米的潜在威胁天体发现了10 541颗，但预计还有14 000颗没有被找到。此外，天文学家预计还有50颗直径大于1千米的小行星没被观测到。

而尺寸较小的小行星威胁相对较小，但它们撞击地球的频率却更高，且靠近地球时更难被发现。比如，11天前落入德国上空的2024 BX1直径约为1米，其实大概每两周就有一颗大小相似的小行星撞向地球，但我们目前只有8次成功在这些小行星撞向地球前观测到它们。

除了尺寸，还有一个重要的因素会影响我们观测这些即将靠近的小行星——太阳。我们能观测到小行星，是因为它们反射的太阳光能从地球探测到。但当它们离太阳越近，反而越难被看到。因为太阳的强光会掩盖它们的行踪，尤其是凌日的小行星，极难被发现。

这也是2013年那颗小行星没有被提前观测到的主要原因，它便是从接近太阳的方向靠近地球的。

这种情况下，不管是什么尺寸的小行星，都可能被在地球上观测的天文学家忽略掉。比如，一颗可能撞向地球，直径为1.5千米（直径是2013年撞向俄罗斯的小行星的75倍！）的小行星，直到2022年才被天文学家发现。它位于金星附近，但长期与地球位于太阳的两侧，在地球上极难观测到。科学家表示，尽管目前这颗小行星对地球无害，但随着时间的推移，它的运行轨道会发生变化，以后可能会越来越接近地球，存在潜在的威胁。

需要上天

因此，为了应对可能从太阳盲区袭来的小行星，我们只在地球上观测是不够的。目前，NASA和欧洲空间局（ESA）各有计划发射航天器，以专注于搜寻位于太阳盲区的近地小行星。NASA的“近地天体探测者”（NEO Surveyor）航天器计划于2027年发射，ESA的“红外近地天体任务”（NEOMIR）航天器仍处于早期规划阶段，最早将于2030年发射。

两个探测器发射升空后，都将位于地球与太阳之间的第一拉格朗日点，与地球和太阳保持相对静止。在太空中，两个航天器可以通过红外线探测小行星发出的热量，这些热量不会被太阳光淹没，也不会被地球大气层吸收，因此相比地面观测，它们能看到更接近太阳的小行星。

NEOMIR主要关注可能撞击地球的任何天体，如果再有直径20米左右的小行星撞向地球，它可以提前三个星期发现，给地球预留足够的时间来应对。而“近地天体探测者”则主要观测直径在140米以上的潜在威胁天体。两个探测器相互配合，便能更早地发现从太阳方向袭来的可能撞击地球的小行星，给我们更多的应对时间。

如何应对

对于即将撞击地球的小行星，不论尺寸多大，只要能提前发现它们，我们就多了几分提前应对的余地。科学家已经设计了很多方案使可能撞击地球的天体稍微偏离轨道，从而与地球擦身而过；或者直接使用武器摧毁来袭的小行星。

例如，北京时间2022年9月27日早上7:14，NASA就用双小行星定向测试（DART）航天器撞击了一颗小行星，成功使其轨道周期缩短了32分钟，这便是人类用自己的力量改变小行星轨道的一次勇敢的试验。

这些准备都是为了将来的潜在威胁提前做准备，尽管目前的地球看起来岁月静好，但我们永远不知道明天和意外哪个先到。比如，一个叫做贝努（Bennu）小行星，其直径达到了500米，将在2054年9月30日和2060年9月23日接近地球。但科学家估计，贝努有1/2700的可能性会在2182年前撞上地球，撞击能量将相当于全世界核武器的总和，我们不得不提前对此做好准备。

但总之，先享受生活吧，万一明天就有个更大的小行星从太阳的方向冲过来了呢？

在宇宙飞行64亿千米后取回的样本，在地球上卡住了。

9月24日一早，在众多行星科学家的翘首以盼中，一个碟形物体高速穿过大气层，在降落伞的帮助下，平稳地落在美国犹他州测试训练场里。这是在太空中航行7年，一路从小行星贝努（Bennu）采集样本后返回的样本返回舱，其中承载着科学家理解早期太阳系的希望——未受地球环境污染的外星岩石样本。

为了保证这份样本维持着原本的状态，对于如何运输样本舱、开启样本舱、取出盛装样本的密封装置、提取样本等一系列操作，美国航空航天局（NASA）早有规划，甚至提前数月演练了一番。

一切看上去都万无一失。

直到一个月过去了，在万众期待着NASA已经取出样品、分送到各地实验室开始分析，甚至可能正准备为人类带来一些突破认知的新发现时，故事出现了一个戏剧性的转折——研究团队至今仍打不开封存着大量样本的密闭装置。

熬过最艰难的太空航行后，在地球上取出样本似乎是一个小问题。就像“把大象放进冰箱”一样，打开容器、取出样本、分发研究，如此简单。即使密闭装置卡住了，研究人员总能找到合适的工具开启它，毕竟只有几块零件出现故障。然而，取外星样本最大的困难在于“巧妇难为无米之炊”，纵使NASA有十八般拆装工具，无法靠近样本罐，当然也无甚用处。

远赴太空

之所以会出现如此窘境，还是源自对外星岩石样本纯净度的追求。此前科学家若想探究地外行星的组成，只能分析太空来客——陨石。但陨石在穿越地球大气层时，会因高速摩擦经受超高温度的烧蚀，从而改变自身成分。

为了探究太阳系诞生之初的状况，比如其中存在哪些化学成分，我们需要保留原始状态的行星岩石样本。由此，便有了NASA于2016年发射的奥西里斯王号小行星探测器（OSIRIS-REx），类似地，还有采集回第一批小行星样本的日本“隼鸟”任务等。

OSIRIS-REx在2018年抵达贝努后，在其周围绕转观测了两年，而后在2020年，才快速地接触到贝努表面，采集了样本。执行采样任务的是探测器底部的接触即走采样装置（Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism，TAGSAM），它由一条可自由伸缩的机械臂和头部的漏斗状收集器组成。

在OSIRIS-REx靠近贝努的短暂瞬间，TAGSAM会喷出氮气搅动贝努地表的岩石和尘埃，将它们扫入收集器中。由于贝努并不是一整块星际岩石，而是由一团松散捆扎在一起的石子组成，这种方式让TAGSAM收集到了大量样本，甚至有多出的样本卡在了采集器的外侧。

在完成采样后，TAGSAM会将头部的采集器放入探测器底部的样本返回舱。通过晃动确认采集器被安全锁定后，样本返回舱就会被密封，直到上个月抵达地球。按照计划，NASA在收到样本返回舱后，会将它送入附近的便携洁净室，拆除样本返回舱的隔热罩和外壳，露出其中的采集器。而后它会在24小时内被送往美国休斯敦约翰逊空间中心专门准备的洁净室，并在那里把采集器转移到手套箱中。

意外横生

为了避免采集器被拆开时暴露在地球大气中，一经送入目标物体，手套箱将被严格密封，其内部会持续通入流动的惰性气体——氮气，以确保样品可以安全地保存在稳定且富含氮的环境中。当然，NASA早已规划好一切拆解采集器所需的工具，并将它们提前放入手套箱中，这样科学家就可以在外部用手套操作。

而问题就出现在了TAGSAM头部的采集器上。据NASA的一篇文章报道，采集器有35个紧固件，但其中有两个出现了故障，无法使用目前批准用在手套箱中的工具拆卸。而显然，所有其他的工具均无法送入手套箱中。

研究团队正在努力开发打开采集器的新方法，他们使用的工具必须满足能安装在手套箱中、不会损害样本、符合洁净室标准这些条件，因此需要极其谨慎。

一无所获？

虽然遭遇了意想不到的阻碍，但研究团队并非一无所获。事实上，他们原本只计划从采集器的外部和内部一共提取60克样本，但目前已成功提取到约70.5克的尘土。这其中不只有外部附带的许多样本，内部的样本也可以通过勺子从采集器顶盖聚脂薄膜的缝隙中挖取一部分。

遗憾的是，内部大量的样本仍是可望而不可及。根据NASA的计划，他们在成功提取约四分之一的样本后，会将这些样本从约翰逊空间中心分发到全球各地的实验室。其中4%的样本会交给加拿大，至少0.5%的样本会被送往日本。而剩下的70%则将被封存，留给未来的科学家进行研究。技术一定会随着时间不断进步，届时研究人员定能更好地利用这些样本。

一旦科学家拿到这些样本，毫无疑问，任何基础的科学发现都会为我们带来新知。毕竟，这是人类第一次获取大量的、保持原始状态的小行星样本。从岩石颗粒的分子特性，到元素组成，再到其表面受粒子侵蚀的痕迹，都能向我们揭示此前从未接触过的太阳系演化的线索。

当然，所有期待的前提是，NASA可以“借来”一把扳手。

参考链接

• https://www.livescience.com/space/asteroids/nasa-is-locked-out-of-its-osiris-rex-asteroid-sample-because-of-2-faulty-fasteners
• https://blogs.nasa.gov/osiris-rex/2023/10/20/nasas-osiris-rex-achieves-sample-mass-milestone/
• https://www.iflscience.com/nasa-brings-back-actual-sample-of-asteroid-but-cant-open-the-lid-71285
• https://mp.weixin.qq.com/s/xc9FA7BgbahZyl3wXAoVSQ

撰文 | 不周
审校 | 二七