很多人有這樣的疑問:若沒有木星擋在前面,1994年「蘇梅克-列維9號」彗星是不是就會撞向地球,人類會像6500萬年前的恐龍那樣被滅絕嗎?
可以肯定地回答:不會。
所謂1994年那一天,應該是說1994年一顆命名為「蘇梅克-列維9號」(簡稱SL9)的彗星,撞向木星的天體事件,史稱「彗木相撞」。這次事件發生在1994年7月份,從17日到22日前後持續了5天多時間.SL9在木星強大引力潮汐作用下,被撕裂成21個碎塊,在5天多時間裡相繼撞向木星,釋放的總能量約合40萬億噸TNT烈性炸藥爆炸威力,在木星上炸出4個數萬公裡的大黑斑。
之所以說人類下場不會和恐龍一樣,主要基於三個主要原因:首先,即便沒有木星擋著,這顆彗星也不一定會撞向地球;其次,這顆彗星爆炸當量約40萬億噸TNT,而6500萬年前撞向地球的那顆小行星,撞擊威力達到120萬億噸TNT當量;其三,人類文明已經發展到了現代科技階段,雖然還很初級,但比恐龍這種毫無文明智慧,只能被動挨炸的生物,肯定會有更多的躲避和應對次生災害的辦法,因此即便這顆彗星真的撞向了地球,人類和生態可能會受到毀滅性打擊,但不會滅絕。
現在我們順著這個思路,深入分析一下。
SL9彗星是被木星捕獲很久的一顆衛星。
一些科學家研究認為,SL9很可能在上世紀七十年代或更早就被木星捕獲了,成為圍繞著木星旋轉的一顆衛星。但由於其太小,直徑只有數千米,因此一直未被人類發現。直到1993年3月24日,才被發現,發現時這顆彗星已經被木星強大引力潮汐力撕成一系列碎片。
發現它的是美國天文學家蘇梅克夫婦以及天文愛好者大衛·列維,他們3人在美國加州帕洛馬天文臺通過望遠鏡共同發現,由此以他三人名字命名。
發現時,SL9解體的碎片正在距離木星大氣層頂45000千米的軌道,像一串珍珠項鍊般結隊而行,科學家們計算出其遠木點為0.33個天文單位(1.5億千米為1個天文單位),這隊彗星殘片可能會在1994年7月份撞向木星。
人們根據SL9號彗星運行軌道,計算出其在1992年7月8日距離木星雲層頂部只有4萬千米左右的極近距離,要知道木星半徑就有約7萬千米,這個距離比木星半徑還小,因此SL9在木星強大引力潮汐作用下解體了。
驚心動魄的撞擊場面。
沒有出乎天文學家們預料,1994年7月16日格林威治時間20點15分,SL9第一塊碎片以每秒約60千米速度撞入木星大氣層,這只是其中一塊不大的碎片,撞擊出的多個火球延綿近1000千米,地球上天文望遠鏡觀察到了爆炸強光,撞擊威力達到2000億噸TNT當量,在土星表面留下了一個地球大小的黑斑。
隨後幾天,大大小小的彗星碎塊依次撞擊在木星上,木星爆發出一陣陣強烈的閃光,一直到22日下午4點6分,第21塊,也是最後一塊掉落到了木星,這次轟轟烈烈的曠古奇觀終於落下了帷幕。
撞擊似乎給木星做了一次失敗的整容,在木星上留下了4個數萬千米的深坑,每個坑都可以裝下數個地球。期間,最大的第7號碎塊和第9號碎塊的撞擊最為驚天動地,一個碎塊的能量就相當於數萬億噸炸藥,撞擊坑達到幾萬千米。
這是人類首次看到在太陽系發生的天體撞擊事件。撞擊使整個木星木紋狀大氣層都發生震蕩和紊亂,大氣成分發生改變。如果那裡有生命存在的話,受到的打擊將是滅絕性的。木星是一個氣態星球,因此其撞擊大坑會很快被氣體填滿,但由於面積太大太深,黑色疤痕恐怕要很多年才能夠漸漸修復。
木星是地球的一面盾牌,減少了地球被撞擊的機會。
木星的質量是地球的318倍,直徑是地球的十幾倍,體積是地球的1316倍,距離地球平均約7.78億千米。它巨大的體積和引力,就像一個巨大的盾牌,為地球阻擋著來自遠方的威脅,大大減少了地球被來自太陽系外圍小天體、彗星的襲擊概率。
如果沒有這樣一個大盾牌,地球能否進化出複雜的生命,最終出現人類都很難預料。但要具體說到某一刻小行星或彗星,比如SL9號彗星,如果沒有木星阻擋,會不會撞向地球,這就另當別論了。一般來說,地球引力和體積都相對木星小很多,小行星或彗星如果不靠地球太近的話,就會與地球擦邊而過,各走各的路。
近幾年,有許多小行星路過地球,只是揮了揮手,沒有帶走一片雲彩。
2019年7月25日,一顆被命名為2019OK的小行星在距離地球表面72000千米的地方掠過,時速達到88500千米,也就是約24.58km/s。這是迄今發現距離地球最近掠過的小行星,雖然大小只有57~130米,像一個土豆,但如果撞上地球,威力可達10億噸TNT當量,相當7萬多顆廣島原子彈同時爆炸能量,毀滅一個國家或者一個州都有可能。
SL9號彗星路過地球距離多遠就會撞到呢?
SL9號彗星撞向木星時速度達到60km/s,這很可能是在木星重力加速度下達到的速度。實際上這顆彗星在繞太陽運行時是沒有這麼快的。一般彗星在近日點時會被太陽引力加速,達到約80km/s,而到了遠日點會很慢,在10km/s以下。到了地球這個位置,距離太陽就很近了,一般會達到40km/s左右。
現在我們來分別看下,當一個天體距離木星和地球表面40000千米時所需的逃逸速度。逃逸速度計算公式為:v=√(2GM/R),這裡v表示逃逸速度,G為引力常量,M為天體質量,R為逃逸天體距大天體質心距離。根據這個公式,我們可以計算出距離木星表面4萬千米時的逃逸速度需要48.1千米/s,因此SL9路過木星時的速度肯定沒有達到48千米/s,否則就不會被木星引力捕獲。
但這顆彗星如果在距地球表面40000千米高空,就完全不會被地球引力捕獲。在那樣高度地球逃逸速度就小於4.15千米,因此即便這顆彗星在這個距離路過地球,同樣只會揮一揮手,不帶走一片雲彩。地球表面逃逸速度只需要11.2千米,SL9號彗星距離地球再近些,也不會被地球捕獲。除非它直接撞上地球,那只有認栽了,人類至少要減員80%。
彗星與地球的洛希極限約為1.4萬千米,也就是說彗星如果距離地心1.4萬千米時,會被地球引力潮汐所撕碎。
如果這顆彗星真的撞向地球,人類會怎麼樣呢?
像科學家們推測的那樣,SL9很可能在上世紀70年代以前就被木星捕獲了。如果SL970年代被地球捕獲的話,到1994年撞上地球,還有24年時間。人類在這個短暫的時間可以深挖洞廣積糧,做一些應對災難的準備。但在這種滅絕性災難前,人類目前應對的力量還是極其渺小的,但有可能至少挽救10~20%的人類種子,這些種子要歷經數百上千年核冬天和極端環境的煎熬,才可能迎來新的生機。
當然最壞的結果就是SL9毫無預兆的撞上地球,這樣人類很可能會毀滅90%以上,度過核冬天和極端環境煎熬可能的人只有1%。1%就是7000萬,這就是人類的種子,憑著人類數十萬年進化出來的智慧,我相信人類會延續下去,重新迎來繁華盛世。
但在這20多年時間裡,人們還有一種選擇,就是集中世界上的科學頭腦、科技力量和財力,採取各種辦法去摧毀SL9或者改變其運行軌道,使其不撞上地球。在滅亡的危機面前,人類主流世界會表現出空前的團結,在戰勝彗星災難的同時,大大提升人類科技文明的程度,進入二級文明階段。
因此不管是樂觀的還是被動的結局,人類都不會完全毀滅。因為人類與恐龍的智慧和徵服自然的能力完全不在一個檔次上。
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