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杜林危險指數

衡量近地天體撞擊地球的指標

杜林危險指數（英語：Torino scale）是一種用於評估近地天體撞擊地球風險的分類系統。該指數結合了撞擊機率與潛在撞擊所釋放的動能，並將其轉換為一個簡單的數值，以便天文學家和公眾理解潛在的威脅程度。其中，越高的評級代表危險程度越高。

杜林危險指數

杜林危險指數超過「1」的天體偶有發現。然而，透過後續數週的觀測，通常能更精確地掌握其軌道數據，進而使杜林指數降回「0」。歷史上，曾被評估為最高杜林指數的天體為毀神星，在2004年末曾達到「4」級。其次為2024 YR4，在剛發現時曾被評為「3」級。(144898) 2004 VD17則在2006年2月至5月間被評為「2」級。

分類

近地天體的杜林危險指數介於0至10之間，數值高低取決於其撞擊地球的機率（p）以及撞擊時預估釋放的動能（E）。撞擊機率的範圍從0（表示無撞擊可能性、或進入大氣層時摩擦燃燒殆盡）到1（表示確定撞擊，而且釋放大量動能）。釋放的動能則以百萬噸TNT爆炸當量來計算。

分類
評級 條件
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年具有撞擊地球風險的近地天體，才會得到危險指數分級。

評級意義

該指數也用了白、綠、黃、橙、紅五種顏色去代表不同的級數。越高的評級代表風險越高。[1]

白色：無危險
0. 該天體撞擊地球的機會率是零，或者撞擊的危險微乎其微，可以當作為零。也適用於小型天體，例如流星、在大氣層中燃燒殆盡的天體，以及很少造成損害的不常見的隕石墜落。
綠色：正常
1. 天文學家例行地發現近地天體，並預測該天體不會對地球構成不尋常的危險。現行的計算顯示，撞擊的機會極度低，並不需要引起公眾的注意或關注。在絕大多數情況下，進一步的望遠鏡觀測會將危險指數再評為零級。
黃色：需要天文學家注意
2. 發現近地物體（隨著進一步的搜尋，類似的發現可能會越來越多），而該物體會接近地球，但不會異常地過於接近。雖然有關發現需要天文學家的注意，但由於撞擊的可能性非常低，因此並不需要引起公眾的注意或關注。在絕大多數情況下，進一步的望遠鏡觀測會將危險指數再評為零級。
3. 發現近地物體，需要天文學家注意。現行計算顯示會有1%或以上的可能性造成小範圍的衝撞損毀。在絕大多數情況下，進一步的望遠鏡觀測會將危險指數再評為零級。如果該天體10年內會靠近地球，應通知公眾和有關部門。
4. 發現近地物體，需要天文學家注意。現行計算顯示會有1%或以上的可能性造成區域性的衝撞損毀。在絕大多數情況下，進一步的望遠鏡觀測會將危險指數再評為零級。如果該天體10年內會靠近地球，應通知公眾和有關部門。
橙色：威脅
5. 有近地物體接近，可能會帶來區域性的嚴重破壞，但未能確定是否必然發生。天文學家需要極度關注，並判斷是否會發生撞擊。如果該天體10年內可能撞擊地球，各國政府可被授權採取緊急應對計劃。
6. 有大型近地物體接近，可能會帶來全球性的災難性破壞，但未能確定是否必然發生。天文學家需要極度關注，並判斷是否會發生撞擊。如果該天體30年內可能撞擊地球，各國政府可被授權採取緊急應對計劃。
7. 有大型近地物體非常地接近地球，在一世紀內可能會帶來前所未有的全球災難，但未能確定是否必然發生。如果該威脅出現在未來一世紀內，國際的緊急應對計劃將會被授權，特別是利用重點觀測儘快獲得令人信服的證據，確定撞擊是否會發生。
紅色：肯定發生撞擊
8. 天體撞擊將會發生，若撞擊在陸地發生，將會對局部地區造成毀壞；若物體撞落近岸地區，可能會引發海嘯。此等撞擊平均每隔50至數千年發生一次。
9. 天體撞擊將會發生，若撞擊在陸地發生，將會對大面積地區造成毀壞；若撞落海洋，可能會引發大海嘯。此等撞擊平均每隔1萬至10萬年發生一次。
10. 天體撞擊將會發生，無論撞及陸地或海洋，均會造成全球氣候大災難，並會威脅現有文明的未來。此等撞擊平均每十萬年或以上發生一次。

機率評估

杜林危險指數被多家航太機構廣泛採用。在美國，國家航空暨太空總署（NASA）的噴氣推進實驗室（JPL竹）使用此系統。JPL旗下的近地天體研究中心（Center for Near Earth Object Studies, CNEOS）負責計算和分類近地天體，結果會被納入哨兵風險表（Sentry Risk Table）[2]。太陽動力學天文台（Solar Dynamics Observatory）則提供相關的軌道數據。歐洲太空總署（ESA）的近地天體協調中心（Near-Earth Object Coordination Centre, NEOCC）也提供類似的服務，但其運作獨立於美國的系統。[3]

當新發現的近地天體接近時，會被列入具有機構的顯著風險的清單時。地球會被假設在天體軌道的正中心，並且假設沿兩旁有常態分佈的偏移。美國國家航空暨太空總署（NASA）採用三標準差（3σ）範圍，代表99.7%的機率，而歐洲太空總署（ESA）則採用一標準差（1σ）範圍，代表68.3%的機率。[4]當此，初期發現時，往往會假設有高撞擊風險。隨著觀測數據的累積，軌道精確度提升，減少離散程度，風險評估也會隨之修正。[5]

撞擊機率的計算基於近地天體接近地球的程度。如果真實的軌道繞過了地球，僅有概率分佈的尾部相交，則會在撞擊風險將降至零。相反，如果地球恰好位於這個縮小的不確定性範圍內，撞擊機率反而會上升。

歷史

杜林危險指數是由美國麻省理工學院的地球科學系教授理察·P·賓澤爾所發明的，其第一版稱為「近地天體危險指數」（A Near-Earth Object Hazard Index），於1995年在聯合國一個會議中首次公開，其後也在多個會議中發表。

1999年6月，在義大利杜林市所舉行的國際近地天體會議中，他發表了其更新版本，並透過全體投票得到接納。為紀念各國代表在會議中的團結精神，共同研究近地天體對地球的危害，該指數也因此使用了該地方的名字來命名（值得注意的是，「杜林危險指數」的英文名稱，是以杜林的義大利文發音Torino為基礎，而非英文慣用的Turin）。

2005年，杜林危險指數的文字註解經過修改，以便更清楚地向公眾解釋有關的危險。[6]

高指數的天體

現時杜林指數紀錄最高的天體是小行星99942，它的直徑有400米，現時消息指它在未來應該不會撞地球。2004年12月23日，美國國家航空暨太空總署的近地天體研究中心發表消息指它的危險指數達到2級，及後更升至4級，直到2006年8月才降為0級。據現時的預測，它於2029年4月13日將會掠過地球，在預定的日子它與地球的距離極近，受到引力的影響，它的軌道將作出改變，因此到2036年再接近地球時的危險指數為1級。

在該天體以前，並未有任何危險天體的杜林指數大於1。2006年2月，2004 VD17曾經被預測在2102年會相當接近地球而被評為2級，這是繼小行星99942之後，第二顆評為1級以上的小行星。其後的觀測將2004 VD17再評為0級。

直到2007年2月，1950 DA是唯一一顆被義大利NEODyS評為超過0級的天體（目前為1級），亦是目前已知唯一撞擊危險比背景水平為高的物體（巴勒莫撞擊危險指數評級為+0.17級）。相比之下，之前評為1級的2006 XG1，則由於撞擊危險僅為背景值的十分之一，而被重新評為0級。

一些近地天體如2003 QQ47曾被誇大其危險性，從而對公眾產生誤導，因此有天文學家計劃對指數作出改良，以減少錯誤訊息的產生，從而增加公眾對真實警報的信心，其中一個類似指標有巴勒莫撞擊危險指數。

參見

外部連結

  1. ^ Torino Impact Hazard Scale. cneos.jpl.nasa.gov. [2025-02-24] （英語）. 
  2. ^ Sentry: Earth Impact Monitoring. cneos.jpl.nasa.gov. [2025-02-24] （英語）. 
  3. ^ Risk List. NEO. [2025-02-24] （英國英語）. 
  4. ^ Objects. NEO. [2025-02-24] （英國英語）. 
  5. ^ 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] （英語）. 
  6. ^ The Torino Scale. The Planetary Society. [2025-02-24] （英語）. 
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