都灵危险指数
都灵危险指数（英语：Torino scale）是一种用于评估近地天体撞击地球风险的分类系统。该指数结合了撞击几率与潜在撞击所释放的动能，并将其转换为一个简单的数值，以便天文学家和公众理解潜在的威胁程度。其中，越高的评级代表危险程度越高。
都灵危险指数超过“1”的天体偶有发现。然而，透过后续数周的观测，通常能更精确地掌握其轨道数据，进而使都灵指数降回“0”。历史上，曾被评估为最高都灵指数的天体为毁神星，在2004年末曾达到“4”级。其次为2024 YR4，在刚发现时曾被评为“3”级。(144898) 2004 VD17则在2006年2月至5月间被评为“2”级。
分类
[编辑]近地天体的都灵危险指数介于0至10之间，数值高低取决于其撞击地球的几率（p）以及撞击时预估释放的动能（E）。撞击几率的范围从0（表示无撞击可能性、或进入大气层时摩擦燃烧殆尽）到1（表示确定撞击，而且释放大量动能）。释放的动能则以百万吨TNT爆炸当量来计算。
| 评级 | 条件 |
|---|---|
| 0 | log10E + 1/3 + log10p + 2/2 < 0 或 log10E < 0 |
| 1 | log10E + 1/3 + log10p + 2/2 ≥ 0 及 log10E ≥ 0 及 log10E − 2/3 + log10p + 2/2 < 0 及 log10p < −2 |
| 2 | log10E − 2/3 + log10p + 2/2 ≥ 0 及 log10E − 5/3 + log10p + 2/2 < 0 及 log10p < −2 |
| 3 | log10p ≥ −2 及 log10E ≥ 0 及 p < 0.99 及 log10E < 2 |
| 4 | log10p ≥ −2 及 log10E ≥ 2 及 log10E − 5/3 + log10p + 2/2 < 0 及 p < 0.99 |
| 5 | log10E − 5/3 + log10p + 2/2 ≥ 0 及 p < 0.99 及 log10E < 5 |
| 6 | log10E − 5/3 + log10p + 2/2 ≥ 0 及 log10p < −2 |
| 7 | log10p ≥ −2 及 + log10E ≥ 5 及 p < 0.99 |
| 8 | p ≥ 0.99 及 + log10E ≥ 0 及 log10E < 2 |
| 9 | p ≥ 0.99 及 + log10E ≥ 2 及 log10E < 5 |
| 10 | p ≥ 0.99 及 + log10E ≥ 5 |
此外，只有在100年具有撞击地球风险的近地天体，才会得到危险指数分级。
评级意义
[编辑]该指数也用了白、绿、黄、橙、红五种颜色去代表不同的级数。越高的评级代表风险越高。[1]
| 白色：无危险 | |
|---|---|
| 0. | 该天体撞击地球的机会率是零，或者撞击的危险微乎其微，可以当作为零。也适用于小型天体，例如流星、在大气层中燃烧殆尽的天体，以及很少造成损害的不常见的陨石坠落。 |
| 绿色：正常 | |
| 1. | 天文学家例行地发现近地天体，并预测该天体不会对地球构成不寻常的危险。现行的计算显示，撞击的机会极度低，并不需要引起公众的注意或关注。在绝大多数情况下，进一步的望远镜观测会将危险指数再评为零级。 |
| 黄色：需要天文学家注意 | |
| 2. | 发现近地物体（随着进一步的搜寻，类似的发现可能会越来越多），而该物体会接近地球，但不会异常地过于接近。虽然有关发现需要天文学家的注意，但由于撞击的可能性非常低，因此并不需要引起公众的注意或关注。在绝大多数情况下，进一步的望远镜观测会将危险指数再评为零级。 |
| 3. | 发现近地物体，需要天文学家注意。现行计算显示会有1%或以上的可能性造成小范围的冲撞损毁。在绝大多数情况下，进一步的望远镜观测会将危险指数再评为零级。如果该天体10年内会靠近地球，应通知公众和有关部门。 |
| 4. | 发现近地物体，需要天文学家注意。现行计算显示会有1%或以上的可能性造成区域性的冲撞损毁。在绝大多数情况下，进一步的望远镜观测会将危险指数再评为零级。如果该天体10年内会靠近地球，应通知公众和有关部门。 |
| 橙色：威胁 | |
| 5. | 有近地物体接近，可能会带来区域性的严重破坏，但未能确定是否必然发生。天文学家需要极度关注，并判断是否会发生撞击。如果该天体10年内可能撞击地球，各国政府可被授权采取紧急应对计划。 |
| 6. | 有大型近地物体接近，可能会带来全球性的灾难性破坏，但未能确定是否必然发生。天文学家需要极度关注，并判断是否会发生撞击。如果该天体30年内可能撞击地球，各国政府可被授权采取紧急应对计划。 |
| 7. | 有大型近地物体非常地接近地球，在一世纪内可能会带来前所未有的全球灾难，但未能确定是否必然发生。如果该威胁出现在未来一世纪内，国际的紧急应对计划将会被授权，特别是利用重点观测尽快获得令人信服的证据，确定撞击是否会发生。 |
| 红色：肯定发生撞击 | |
| 8. | 天体撞击将会发生，若撞击在陆地发生，将会对局部地区造成毁坏；若物体撞落近岸地区，可能会引发海啸。此等撞击平均每隔50至数千年发生一次。 |
| 9. | 天体撞击将会发生，若撞击在陆地发生，将会对大面积地区造成毁坏；若撞落海洋，可能会引发大海啸。此等撞击平均每隔1万至10万年发生一次。 |
| 10. | 天体撞击将会发生，无论撞及陆地或海洋，均会造成全球气候大灾难，并会威胁现有文明的未来。此等撞击平均每十万年或以上发生一次。 |
几率评估
[编辑]都灵危险指数被多家航太机构广泛采用。在美国，国家航空航天局（NASA）的喷气推进实验室（JPL竹）使用此系统。JPL旗下的近地天体研究中心（Center for Near Earth Object Studies, CNEOS）负责计算和分类近地天体，结果会被纳入哨兵风险表（Sentry Risk Table）[2]。太阳动力学天文台（Solar Dynamics Observatory）则提供相关的轨道数据。欧洲空间局（ESA）的近地天体协调中心（Near-Earth Object Coordination Centre, NEOCC）也提供类似的服务，但其运作独立于美国的系统。[3]
当新发现的近地天体接近时，会被列入具有机构的显著风险的清单时。地球会被假设在天体轨道的正中心，并且假设沿两旁有正态分布的偏移。美国国家航空航天局（NASA）采用三标准差（3σ）范围，代表99.7%的几率，而欧洲空间局（ESA）则采用一标准差（1σ）范围，代表68.3%的几率。[4]当此，初期发现时，往往会假设有高撞击风险。随着观测数据的累积，轨道精确度提升，减少离散程度，风险评估也会随之修正。[5]
撞击几率的计算基于近地天体接近地球的程度。如果真实的轨道绕过了地球，仅有概率分布的尾部相交，则会在撞击风险将降至零。相反，如果地球恰好位于这个缩小的不确定性范围内，撞击几率反而会上升。
历史
[编辑]都灵危险指数是由美国麻省理工学院的地球科学系教授理查德·P·宾泽尔所发明的，其第一版称为“近地天体危险指数”（A Near-Earth Object Hazard Index），于1995年在联合国一个会议中首次公开，其后也在多个会议中发表。
1999年6月，在意大利都灵市所举行的国际近地天体会议中，他发表了其更新版本，并透过全体投票得到接纳。为纪念各国代表在会议中的团结精神，共同研究近地天体对地球的危害，该指数也因此使用了该地方的名字来命名（值得注意的是，“都灵危险指数”的英文名称，是以都灵的意大利文发音Torino为基础，而非英文惯用的Turin）。
2005年，都灵危险指数的文字注解经过修改，以便更清楚地向公众解释有关的危险。[6]
高指数的天体
[编辑]现时都灵指数纪录最高的天体是小行星99942，它的直径有400米，现时消息指它在未来应该不会撞地球。2004年12月23日，美国国家航空航天局的近地天体研究中心发表消息指它的危险指数达到2级，及后更升至4级，直到2006年8月才降为0级。据现时的预测，它于2029年4月13日将会掠过地球，在预定的日子它与地球的距离极近，受到引力的影响，它的轨道将作出改变，因此到2036年再接近地球时的危险指数为1级。
在该天体以前，并未有任何危险天体的都灵指数大于1。2006年2月，2004 VD17曾经被预测在2102年会相当接近地球而被评为2级，这是继小行星99942之后，第二颗评为1级以上的小行星。其后的观测将2004 VD17再评为0级。
直到2007年2月，1950 DA是唯一一颗被意大利NEODyS评为超过0级的天体（目前为1级），亦是目前已知唯一撞击危险比背景水平为高的物体（巴勒莫撞击危险指数评级为+0.17级）。相比之下，之前评为1级的2006 XG1，则由于撞击危险仅为背景值的十分之一，而被重新评为0级。
一些近地天体如2003 QQ47曾被夸大其危险性，从而对公众产生误导，因此有天文学家计划对指数作出改良，以减少错误讯息的产生，从而增加公众对真实警报的信心，其中一个类似指标有巴勒莫撞击危险指数。
参见
[编辑]外部链接
[编辑]- The Torino Impact Hazard Scale （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- NASA Ames: Asteroid and Comet Impact Hazards: The Torino Scale
- New Scientist: "Row erupts over asteroid press scare" (18 Sep. 2003) （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- NASA Near Earth Object Program: Impact Risk（页面存档备份，存于互联网档案馆） – 现行都灵危险指数评级为1级或以上的近地物体列表
- Torino Scale （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ Torino Impact Hazard Scale. cneos.jpl.nasa.gov. [2025-02-24] （英语）.
- ^ Sentry: Earth Impact Monitoring. cneos.jpl.nasa.gov. [2025-02-24] （英语）.
- ^ Risk List. NEO. [2025-02-24] （英国英语）.
- ^ Objects. NEO. [2025-02-24] （英国英语）.
- ^ Magazine, Smithsonian; Bassi, Margherita. Astronomers Raise Odds of Asteroid Impact in 2032 to 2.3 Percent—Here's Why You Shouldn't Panic. Smithsonian Magazine. [2025-02-24] （英语）.
- ^ The Torino Scale. The Planetary Society. [2025-02-24] （英语）.