科学探索|小行星和彗星撞击地球的几率有多大?( 三 )


据《大英百科全书》(Encyclopedia Britannica)记载,当地树木先是着火,但火势后来被随之而来的冲击波扑灭;超过2000平方公里的森林被夷为平地 。有目击者描述了当时的高温、大炮般的巨响以及地面的震动 。直到许多年后,研究人员才对事发地点进行了调查,发现了被陨石撞击夷为平地并烧焦枯死的森林 。
如果如此规模的小行星撞击了某座城市,后果将是极其严重的 。它把周围几公里的树都撞倒了 。当冲击波如此强大时,很多建筑将被摧毁 。这对一座城市来说是非常可怕的 。
根据美国国家航空航天局在 2019年的一项研究,造成通古斯大爆炸的可能是一个直径在50至80米之间的石质物体 。它在离地面5到10公里的地方爆炸 。不过,研究人员并没有发现撞击坑或该物体的残留部分 。
直径50米的物体所留下的撞击坑
“区区”数十米直径的物体就会给地面造成巨大的破坏 。另一个著名的例子是美国亚利桑那州北部沙漠中的巴林杰陨石坑 。这个陨石坑宽1.2公里,大约形成于5万年前 。戴普维克表示,造成这个陨石坑的是一块镍铁质陨石,直径约为50米 。当时的撞击过程非常剧烈 。
陨石坑的规模通常比陨石大20倍左右 。因此,这颗长度50米的小行星在亚利桑那州坠落时,形成了一个大约1公里的陨石坑 。当时发生了爆炸,地面被猛烈撞击,基岩融化,并在撞击过程中喷射出大量灰尘、火山灰和气体 。
根据两位研究者在《今日物理学》(Physics Today)上发表的一篇文章,此次撞击产生的能量足以摧毁一座现代城市 。对距离陨石坠落地点6公里以内的中型动物而言,撞击产生的冲击波是致命的 。对于距离撞击地点10到12公里内的动物,其肺部会受到严重损伤 。
直径250米的陨石会如何?
据统计,发生在通古斯和亚利桑那州这样的事件大约每一千年才会发生一次 。这些太空岩石的直径在50到80米之间 。相比之下,导致恐龙灭绝的彗星或小行星直径为10到12公里 。那么,如果一块直径数百米或一千米的岩石撞击地球,会发生什么?
挪威已经确认了三个撞击坑 。其中之一是位于内斯比恩的加德诺斯撞击坑,它的直径为5公里,由一颗直径约250米的陨石形成 。
这样的规模,已经大到足以在撞击地面时,其本身和大部分撞击区域都会气化,并以玻璃和灰尘的形式落下,到处都是 。而整个陨石在撞击时都被摧毁了 。
如果今天有这样大小的陨石撞击地球,就会形成巨大的撞击坑,并带来强大的冲击波、尘埃和震动,对一个丹麦大小的地区产生影响 。《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)2017年的一项研究显示,如果一颗直径为250米的小行星撞击地球,可能会导致10万人死亡 。
1公里的陨石呢?
一颗直径1公里的小行星可以对一个法国大小的地区造成巨大的破坏 。这种大小的物体能以每秒20至30公里的速度移动,这至少相当于每小时72000公里的速度 。当一个物体以如此快的速度撞击地面时,就会发生剧烈的爆炸,使地面受到严重挤压并融化 。
这块物体的很大一部分将被抛射出去,变成尘埃和碎石,覆盖周围的地区 。在更大规模的撞击中,其覆盖范围甚至会进一步扩大 。当空气被挤出撞击区域时,冲击波会在非常大范围的区域内产生影响 。空气被挤出,但也会回流 。在一切稳定下来之前,还会有额外的冲击波 。
冲击波也向下传播,对地面产生影响 。这会导致一种可能引起地震的情况,而地震又可能引发滑坡和岩石滑坡,冲击波也能把树木压扁,并在一个很大的范围内摧毁和碾碎一切 。它还会产生高温,间接导致火灾 。