9月2日，如果這顆行星擊中地球…

9月2日，如果這顆行星擊中地球……

人類能夠活到現在，其實是一種偶然

十年最近，行星與地球擦肩而過

9月2日0時，近十年距離地球最近的小行星，和人類擦肩而過。

放在廣袤的宇宙空間來看，這邂逅的兩者基本上就是「吻」上了。

NASA數據顯示，這顆名為2011ES4的小行星，直徑為22m至49m，速度為8.16公裡/秒，將於9月2日0時12分，以12萬公裡的距地球最小距離飛過地球（地月距離38.4萬公裡）。

這個距離看似遙遠，但從宏觀的天體視角來看，只要這顆名為2011ES4行星軌道稍有偏轉，它與地球就會正面「剛」上。

如果這個小行星真的掉落在地球上，會發生什麼呢？

註：2011ES4，其中2011代表發現年份，E代表月份（3月上半月），S4則是代表具體時段內小行星發現順序，也即2011ES4是2011年3月上半月內發現的第118顆小行星。

硬核計算：行星的殺傷力有多大？

量子君來計算下這顆小行星撞上地球後的後果。

我們將這個小行星視作球體進行計算，先輸入以下已知條件。

該小行星的體積為：

（行星直徑為25米，將小行星半徑為12.5米的球體進行計算，那麼小行星體積如上）

其質量為：2.1×107（10的7次方）kg

假設撞擊角度為90°，即垂直撞擊地球

我們升級一下2010年美國普渡大學和倫敦帝國理工學院科學家的天體撞擊災難計算器，在電腦程式中加入更多的變量，通過輸入行星直徑、密度等得出此次2011ES4行星撞擊地球後隨之發生的災難程度。

輸入2011ES4行星以下資料：

模擬計算後可以得出如下結果：

①在小行星進入大氣層之前的能量為1.78×1015（10的15次方）焦耳，約等於42.4萬噸TNT當量爆炸的能量。廣島原子彈爆炸後的量約為1.2-1.5萬噸TNT，本次行星撞擊的能量相當於廣島原子彈的30多倍。

②到達大氣層後，距地球海拔為54.5km時，小行星開始爆炸（大氣層燃燒），這場空爆釋放的能量約為1.41×1015（10的15次方）焦耳。破損碎片撞擊地球的速度為5.93m/s。

③爆炸後造成的最大超壓約為917Pa，即超過標準大氣壓917Pa，最大風速為2.15m/s。

最後總結：即使有大的碎片撞擊地球，也不會形成凹坑。

看來2011ES4這顆小行星對地球造成的威脅實在不足為慮。但是歷史上由小行星造成的毀滅性災難並不少見。多數時候，是我們幸運地躲過了殺手小行星的利箭。

一旦小行星撞地球，會發生什麼？

小行星撞地球其實也並非什麼很罕見的現象。自從地球形成開始，這些天外來客們就頻繁地「拜訪」地球。過去的400多年內，約有20多人死於墜落的小行星。

小行星與地球撞擊的部分能量通過摩擦和爆炸產生的衝擊波釋放到大氣中。如果小行星或彗星大到足以在自己產生的衝擊波中生存下來，它的剩餘能量將會在地表以爆炸的形式釋放。那爆炸足以令地表熔化，撞出一個比原天體直徑大20倍的坑。

但是否真的能對地球產生威脅，這得看與地球相撞的小行星「體型」了：

①直徑在10m以下的，進入大氣層後主要化為隕石，它們基本不會給地球造成太大影響。每年會有約4萬噸小隕石落到地球上，成為划過夜空的流星，化為朋友圈裡驚豔的等離子尾巴。

②直徑在20m到100m的小行星撞擊地球，則可能給方圓幾千公裡帶來較大影響。

這種體積的天體撞擊地球的概率大約是每世紀一次，每次發生，都能造成巨大的災難。

2013年2月，一顆直徑約20m的小行星在俄羅斯車里雅賓斯克州上空解體，威力相當於30萬噸TNT當量，導致1500多人受傷。

③直徑在500m左右的小行星，則大約每5萬年會與地球發生一次碰撞。落在陸地上，其威力則足以摧毀整個上海市，落在海面上就能引發大規模海嘯。

看過電影《後天》的人都知道，海嘯的威力是非常巨大的。當小行星降落的勢能與海水撞擊產生摩擦時，就會發生具有巨大威力的大爆炸，大爆炸推動海嘯，進而以極快的速度激起了幾百米的巨浪，使沿岸數千千米的地區淪為汪洋一片，數以萬計的人因此喪命。

④直徑達到1000m以上時，全球20%左右的人口則都會受到影響。而一旦小行星直徑超過2000m，恐將毀滅人類這個物種，全球會進入長期黑暗狀態，甚至陷入生物物種滅絕的大冰期。

距今6500萬年的白堊紀——古近紀之交生物大滅絕事件，就可能和這種規模的小行星撞擊有關。直徑達200千米的墨西哥尤卡坦半島希克蘇魯伯隕石坑被認為是一顆直徑10千米的小行星所造成的，年齡恰好也是6500萬年。

這次撞擊的能量是二戰中使用的原子彈能量的50億倍，估計每一億年才發生一次，從那以後再也沒有發生過如此規模的撞擊。

據測，小行星撞擊地球的一系列後續效應，森林火災、海嘯、地震、屏蔽太陽輻射達90%，地表急具降溫、冰雪覆蓋面擴大、植物光合作用受阻、食物鏈中斷……將最終導致地球生態系統徹底崩潰。以恐龍為代表的地球全部生物物種中70%的物種在這場劫難中滅絕，使哺乳動物得以進化得比樹骺更為發達。

註：地球平均撞擊率與碰撞體大小和TNT當量的關係，美國國家航天局戴維·莫裡森於1992年發表

地球該如何避免與小行星玩「碰碰車」？

大多數人的第一感覺簡單粗暴：用核彈炸毀它。

畢竟，核彈至今為止是人類手中握有的最強武器，但這種暴力方案會帶來很多問題，其中最嚴重的就是本來只有一顆小行星，但是用核彈將它暴力炸毀之後，它們分散開來砸向地球，這真的驗證了「搬起好多石頭砸自己的腳」……

聰明的科學家有更好的辦法：

「暴力應該受到譴責，應該追求溫柔且損失較小的解決方案。」

對於直徑大於10km的小行星來說，利用核彈爆炸產生的能量使小行星偏離軌道，避免它砸向地球。需要注意的是，在沒有空氣的太空裡，沒有辦法形成衝擊波，所以核彈頭必須命中小行星才能將其摧毀。

對於直徑小於10km的小行星來說，有很多可選方案：

01.發射一支火箭

上面載有一臺大型發動機，先使火箭和小行星的相對速度為0，然後將大型發動機安裝在小行星表面，這樣就可以用機械力推動小行星，迫使其改變軌道。

02.利用「亞爾科夫斯基效應」

「亞爾科夫斯基效應」是指小行星會因自身吸收光和釋放熱量而產生微小推動力，從而使其軌道發生偏轉。利用這個原理，人為地放大這個推動力，使地球免受災難。

我們可以利用飛船噴一層能夠改變顏色的物質到小行星表面，改變它的反照率和吸熱率，從而加強「亞爾科夫斯基效應」產生的推動力，使小行星自行改變軌道。

03.加熱小行星使其產生噴射推力

在小行星周圍放置數塊大反射鏡，將太陽光反射並匯聚到小行星的一個點上，使這個點被加熱後產生噴射物，小行星在噴射的時候會產生推力（反作用力），這個推力會使小行星偏離軌道；

或者是使用強輻射的中子彈（這種炸彈能殺死人卻不會破壞建築物），讓高能中子流加熱小行星的一側，令溫度高到足以使其向前噴出物質，從而使小行星彈出碰撞軌道。

04.在小行星表面安裝一個「太陽帆」

我們可以利用太陽光的光壓使小行星偏離撞擊地球的軌道。不過這個方案實施起來難度較大，因為小行星是不斷運動並翻滾的，要想將太陽帆安裝上一個不斷翻滾的星體，倒不如選擇其它方案。

05.「重力牽引機」

發射一艘重飛船，飛到小行星附近，然後使飛船以距小行星表面約48m位置的一點為圓心做圓周運動，從而對小行星產生微小引力，慢慢牽引小行星，數年後使小行星偏離危險軌道。

06.捕捉小行星

首先由太空飛行器探測並鎖定一顆目標小行星，通過一個直徑約為15m的「捕捉袋」將其包裹住並拖拽至地月空間內，直到它進入穩定的繞月軌道中。

地球雖然幸運，但它時刻處於危險中

距今6500萬年前白堊紀末期，一顆行星撞擊地球（別名蓋亞Gaia），爆炸能量相當於地球上核武器總量爆炸的1萬倍，導致了2.1萬立方公裡的物質進入了大氣中。約75%-80%的物種滅絕，長達14000萬年之久的恐龍時代在此終結而聞名，這是地球史上第五大生物大滅絕事件。

地球在太陽系中生存了40億年，可以說是非常幸運，但她仍然時刻處於危險之中，除了這次2011ES4行星與我們擦肩而過，還有更多的「小天體」都想與地球「親密接觸」。

2020年，從地球邊上飛過的小行星多麼？給大家看張圖先。

近三個月的小行星到訪時刻表

這圖上的表格說的是今年8月到10月三個月內來「拜訪」地球的小行星們的名單，背景色紅色加深的是三顆與地球軌道最近距離排在前三的，可以看到2011ES4最近。

有一顆也很顯眼，那就是排在9月6日名叫465824的這顆直徑達到了162米，前面我們說過，直徑超過150米的小行星如果撞擊地球其破壞力是很大的。

不過這顆並沒有被「標紅」注釋，這是因為它與地球軌道的交匯距離19.4個月地距離，750萬公裡左右，剛好是0.05個天文單位的位置，相當於一腳跨進紅線但另一隻腳還在外面，只要它的軌道不出現大的變化就不會導致碰撞概率的跳變。

這表上的29個臨近地球的小行星只不過是最近3個月的，如果放大到全年來看，估算下來要達到上百顆的數量級，平均幾天就一個。

9月2日這顆即將到訪的2011ES4小行星應該是安全的，即使真的與地球相撞進入大氣層，也不會造成毀滅性的後果。不過也不要因此就大意，畢竟2013年2月15日進入大氣層並在俄羅斯車里雅賓斯克地區墜落的小行星，其尺寸可能不過是幾米大小，也在該地區下起了一場「綠色的雪」。

俄羅斯「綠雪」

存在即概率，我們只是宇宙中的一粒塵埃

46億年前，一個小行星和大行星相撞後形成了現在的地球。

人類這個物種，可以說誕生於行星的撞擊。

會不會有一天，人類最終會被另一個行星終結，這就是我們的宿命。

生於撞擊，毀於砰砰。

當我們每天看著太陽升起又落下，看著天空繁星點點，看到月亮陰晴圓缺，是否會感慨生命的瑰麗與神奇，以為生命會這樣永無止境的存在？

事實上，放眼宇宙，在浩瀚的宇宙裡，地球只是一個「暗淡藍點」。

再將尺度再放大，在直徑140億光年的宇宙，銀河系也不過是一粒微塵。

人類這個物種的存在，是多麼幸運。

我們能夠在這裡相聚，是多麼偶然。

此次2011ES4行星與我們擦肩而過，給自以為是的「萬物靈長」一個警告，宇宙中沒有誰擁有特權，所有的存在只是一種概率。面對一顆行星划過時，你會感覺到地球上同類的戰爭與殺戮是多麼的無聊。

中美兩國就別吵了，一起看看流星雨怎麼樣？

這事可能我們管不了，但我們可以愛你深愛的人。

誰也不知道，明天會不會冒出一顆與地球相撞的行星出來。