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史上最大彗星正在向地球飛來(lái),直徑137公里!科學(xué)家怎么說(shuō)?

時(shí)間:2022-04-16 22:42:51    來(lái)源:科普中國(guó)網(wǎng)    

據(jù)外電報(bào)道,美國(guó)NASA最近通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡確定,一顆編號(hào)為C/2014 UN271的巨大彗星正在向地球飛來(lái),每秒速度約為9.72公里,現(xiàn)在距離我們約32億公里。這顆彗星的直徑約137公里,約1/3個(gè)海南島大小,質(zhì)量約500萬(wàn)億噸。

6500萬(wàn)年前毀滅地球生態(tài),滅絕恐龍的那顆小行星,直徑只有10公里。如果這顆巨無(wú)霸彗星撞擊地球,后果會(huì)怎樣呢?

6500萬(wàn)年前小行星撞擊改變了物種進(jìn)化的走向小行星撞擊是地球生命最大的威脅之一,一顆稍大點(diǎn)的小行星就有可能對(duì)地球生態(tài)造成致命打擊。地球生命誕生于約40億年前,但真正可見生命爆發(fā)是在寒武紀(jì),也就是距今5.4億年前。

現(xiàn)代科學(xué)考察研究認(rèn)為,可見生命在地球出現(xiàn)后,最大的一顆小行星撞擊是在6500萬(wàn)年前。

那時(shí),恐龍這個(gè)物種已經(jīng)在地球上稱霸1.6億年了,環(huán)境變化已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)這種大型爬行動(dòng)物的存在,屋漏偏逢連夜雨,此時(shí),一顆約10公里直徑的小行星撞上了地球,在如今的墨西哥尤卡坦半島留下了一個(gè)直徑約180公里的隕石坑。

據(jù)一些研究資料認(rèn)為,當(dāng)時(shí)這顆小行星以每秒約20公里的速度撞擊地球,撞擊能量達(dá)到120萬(wàn)億噸TNT爆炸當(dāng)量,撞起的塵土巖漿遮天蔽日,導(dǎo)致天降流火遍布;地殼發(fā)生斷裂,全球火山地震迸發(fā);海嘯達(dá)到數(shù)百米,沖擊淹沒了大陸。

當(dāng)時(shí)的生物就死傷無(wú)數(shù),幸存的動(dòng)植物很快受到更大打擊。由于煙塵遮天蔽日,沒有了光合作用的植物相繼死亡,依靠植物生存的動(dòng)物也隨之被餓死,食物鏈斷裂,饑餓和瘟疫導(dǎo)致各種動(dòng)物相繼死去。

這場(chǎng)災(zāi)難完全改變了地球環(huán)境,后遺癥影響持續(xù)了數(shù)百萬(wàn)年,有85%的物種滅絕,而新的生命形式開始萌發(fā)。植物最大的改變是常青植物減少,落葉植物涌現(xiàn);動(dòng)物的改變是結(jié)束了爬行動(dòng)物的天下,哺乳動(dòng)物漸漸成為地球的主宰,人類的種子也在其中孕育。

從此,物種進(jìn)化的走向完全改變了。

如果C/2014 UN271撞上地球,地球生命只有重啟6500萬(wàn)年前,一顆10公里小行星撞擊,從此改變了物種進(jìn)化方向?,F(xiàn)在向我們飛奔而來(lái)的是一顆137公里的彗星,后果肯定更嚴(yán)重了,那么到底有多嚴(yán)重呢?

我們先來(lái)測(cè)算一下撞擊能量,通過(guò)E=1/2mv^2的公式,可得到這顆重達(dá)500萬(wàn)億噸的彗星,以每秒9.72千米的速度撞擊地球的能量為2.4*10^25J(焦耳),相當(dāng)于5645萬(wàn)億噸TNT烈性炸藥爆炸當(dāng)量。

這是個(gè)什么概念?全世界核彈加起來(lái)總當(dāng)量約合100億噸TNT,如果核戰(zhàn)打起,許多專業(yè)人士聲稱可以毀滅人類若干次。那么這顆彗星的撞擊能量相當(dāng)全球核彈總量的564500倍,要?dú)缛祟惗嗌俅危?/p>

我們可以這樣描述:這種能量至少能夠?qū)⒌貧ぷ惨粋€(gè)大窟窿,導(dǎo)致巖漿迸濺、海嘯沖天、全球性地震火山爆發(fā),當(dāng)?shù)谝徊ù驌暨^(guò)去,遮天蔽日的煙塵會(huì)鎖住陽(yáng)光若干年,核冬天導(dǎo)致地球寸草不留,被厚厚的冰川覆蓋。

對(duì)地球生命來(lái)說(shuō),只有毀滅,只有細(xì)小的生命體得以茍活。這也預(yù)示著,地球的生命并不會(huì)完全滅亡,那些殘留的細(xì)小生物,會(huì)挨過(guò)最艱難的時(shí)期,并適應(yīng)新的環(huán)境。從此,生命重啟,植物和動(dòng)物都將從原始起步重新進(jìn)化,地球生命走向完全改變。

數(shù)千萬(wàn)年后,或許也會(huì)有智慧生命出現(xiàn)。但這一切已經(jīng)與滅絕的人類沒有任何瓜葛了。當(dāng)新的智慧生物發(fā)達(dá)起來(lái)時(shí),通過(guò)考古發(fā)現(xiàn),或許會(huì)了解到史前曾有過(guò)一次人類文明。新的地球統(tǒng)治者們或許會(huì)認(rèn)為,史前的人類是一種四肢發(fā)達(dá)頭腦簡(jiǎn)單的奇怪動(dòng)物,難看死了。

我們完全無(wú)須大驚小怪,這只是一種對(duì)等的待遇。因?yàn)槲磥?lái)的智慧生物一點(diǎn)也不像我們今天的人類,以我們現(xiàn)在的審美觀,一定非常非常難看。而他們的考古發(fā)現(xiàn),同樣會(huì)認(rèn)為我們很難看。

拓展了解:什么是彗星?彗星,實(shí)際上是在太陽(yáng)系邊緣游蕩的冰雪塵埃混合塊。在太陽(yáng)形成初期,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的恒星風(fēng),將行星盤里的一些氣體、水汽、塵埃等輕物質(zhì)吹向遠(yuǎn)方。太陽(yáng)系邊緣是黑暗寒冷的世界,零下兩百多攝氏度的低溫會(huì)把這些輕物質(zhì)凍結(jié)成冰雪顆粒,在相互碰撞和引力作用下,就會(huì)越來(lái)越大,成為一個(gè)個(gè)“臟雪球”,這就是彗星的老祖宗~彗核。

實(shí)質(zhì)上,彗星的彗核就是由水、氨、甲烷、硫化氫、氰化氫、甲醛等夾雜著固體塵?;旌隙傻谋鶋K,但這種冰塊由于含有雜質(zhì),因此一點(diǎn)都不潔白,而是黑乎乎的臟雪球。科學(xué)研究認(rèn)為,彗星的氣味并不好聞,有點(diǎn)像臭雞蛋、馬尿、酒精和苦杏仁混合起來(lái)的氣味,通俗點(diǎn)說(shuō),就是臭屁的氣味。

這些冰雪組成的小行星碎塊主要漂浮在柯伊伯帶(海王星軌道之外)和奧爾特云帶,也有一部分來(lái)自火星和木星之間的小行星帶。它們的軌道并不穩(wěn)定,且由于受到大行星引力作用,會(huì)發(fā)生漂移,就像乒乓球一樣在太陽(yáng)系里彈來(lái)彈去,漸漸就有一些臟雪球被太陽(yáng)引力拉扯,形成環(huán)繞太陽(yáng)的軌道。

古代這些臟雪球在靠近太陽(yáng)時(shí)被人類發(fā)現(xiàn),就被稱為彗星;現(xiàn)在彗星能夠被望遠(yuǎn)鏡在距離我們更遠(yuǎn)的地方捕捉到。彗星的典型特征是有彗核、彗發(fā)、彗尾,靠近太陽(yáng)時(shí)就像一把發(fā)亮的掃帚,因此別稱為掃帚星。

彗星的彗核就是核心那個(gè)固體部分,小的有幾百米,大的有數(shù)公里到十幾公里,像C/2014 UN271這種達(dá)到137公里還是第一顆;彗發(fā)就是彗星的蒸發(fā)物,彗星向太陽(yáng)飛來(lái),受陽(yáng)光照射,表面溫度就會(huì)逐漸升高,組成彗星的各種氣體混合著塵埃就會(huì)升華蒸發(fā),在彗核周圍形成一個(gè)霧狀包圍圈。

彗發(fā)越靠近太陽(yáng)越大越亮,直徑可達(dá)數(shù)十萬(wàn)到百萬(wàn)公里以上。有的彗星在彗發(fā)外還會(huì)有一圈慧云,是由稀薄氫原子形成的云,直徑可達(dá)100萬(wàn)到1000萬(wàn)公里。

彗尾在彗星靠近太陽(yáng)3億公里時(shí)才出現(xiàn),是拖在彗星后面發(fā)亮的尾巴。彗尾一般呈掃帚狀,越靠近太陽(yáng)越大,最寬時(shí)可達(dá)2400萬(wàn)公里,最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)億公里。彗尾總是背著太陽(yáng)方向,當(dāng)彗星離開太陽(yáng)時(shí),就在彗星前進(jìn)的前方,說(shuō)明彗尾是受太陽(yáng)光輻射產(chǎn)生的。

彗發(fā)和彗尾都很稀薄,彗發(fā)的粒子密度只有地球大氣的10億億分之一。彗尾由于主要是帶電離子組成,更為稀薄。彗尾受太陽(yáng)風(fēng)影響,有各種形狀,這里就不一一介紹了。

彗星數(shù)量和周期在太陽(yáng)系,彗核很多,估計(jì)有萬(wàn)億顆之多,這些彗星原核基本都在遠(yuǎn)離我們的柯伊伯帶和奧爾特云帶,絕大多數(shù)不會(huì)來(lái)到太陽(yáng)附近,只有極少數(shù)光顧進(jìn)入行星圈。迄今為止,科學(xué)界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1600多顆彗星,但肉眼能夠看到的彗星只有一顆,就是哈雷彗星。

這些彗星來(lái)的地方有遠(yuǎn)有近,因此有短周期衛(wèi)星和長(zhǎng)周期衛(wèi)星,以200年周期為界,200年以內(nèi)為短周期,前綴為“P/”;超過(guò)200年為長(zhǎng)周期,前綴為“C/”。

目前發(fā)現(xiàn)的彗星最短周期的是恩克彗星(2P/Encke),周期只有3.3年,遠(yuǎn)日點(diǎn)只有4AU(天文單位,1AU約1.5億公里),因此這顆彗星的老家在火星與木星之間的小行星帶。

人類首次發(fā)現(xiàn)的彗星是哈雷彗星(1P/Halley),軌道周期為76年。其遠(yuǎn)日點(diǎn)為35.1AU,很顯然其老家是在海王星軌道外的柯伊伯帶。

這顆“掃帚星”出現(xiàn)時(shí),人們還不知道什么是彗星,因此將其視為怪物和災(zāi)星,認(rèn)為會(huì)給人類帶來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)、洪水、饑荒和瘟疫。但科學(xué)家們不信邪,很快計(jì)算出了它們的軌道周期,知道76年會(huì)回來(lái)一次,是一種自然現(xiàn)象。

后來(lái)彗星越來(lái)越多,也就不足為怪了。

海爾-波譜彗星(C/1995 O1)是C/2014 UN271之前發(fā)現(xiàn)軌道周期最長(zhǎng)的彗星,軌道周期為2533年。該彗星于1997年4月1日過(guò)近日點(diǎn),距離太陽(yáng)約0.914天文單位,遠(yuǎn)日點(diǎn)約為370.8天文單位。這顆衛(wèi)星顯然來(lái)自比柯伊伯帶更遠(yuǎn)的世界,已經(jīng)算是奧爾特云的范疇。

那里還是人類陌生的世界,迄今為止,人類飛得最遠(yuǎn)的無(wú)人探測(cè)器旅行者一號(hào),每秒17公里的速度飛了快5年了,還只飛了223億公里,距離海爾-波譜的老家還遠(yuǎn)著呢。

2014年發(fā)現(xiàn)的C/2014 UN271,成為迄今為止發(fā)現(xiàn)的軌道周期最長(zhǎng)彗星,它的遠(yuǎn)日點(diǎn)在54000AU,也就是約8.1萬(wàn)億公里,來(lái)回一次要450萬(wàn)年,這是來(lái)自幾乎奧爾特云邊際的彗星??茖W(xué)研究認(rèn)為,奧爾特云的邊界距離太陽(yáng)約1光年,也就是約63067AU。

那么,C/2014 UN271會(huì)撞到地球嗎?目前它正在高速向我們駛來(lái),從目前的運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)算,科學(xué)家們認(rèn)為,不會(huì)撞到地球。C/2014 UN271將會(huì)在2031年到達(dá)太陽(yáng)最近的位置,但這個(gè)位置距離太陽(yáng)約10.7AU,也就是約16億公里,這是在土星的軌道之外,因此地球是安全的。

但這畢竟只是目前運(yùn)行軌跡的推算,問題是彗星本身就是被大天體引力擾動(dòng)而拉扯進(jìn)太陽(yáng)系內(nèi)軌道的天體,進(jìn)入太陽(yáng)系行星圈后,會(huì)受到各大行星的引力擾動(dòng),其運(yùn)行軌跡會(huì)不會(huì)偏移呢?

不過(guò)這顆彗星的軌跡很特別,并不是從黃道面過(guò)來(lái)的,而是“從天而降”,就是幾乎垂直太陽(yáng)系黃道面而來(lái),這足以說(shuō)明這顆彗星是從奧爾特云而來(lái)??茖W(xué)研究認(rèn)為,奧爾特云是一個(gè)球面包圍著太陽(yáng)系,C/2014 UN271的軌道又一次為此提供了證據(jù)。

這樣這顆彗星就不會(huì)沿著海王星、天王星、土星、木星這些巨行星的軌道面移動(dòng)了,因此主要是在太陽(yáng)的引力牽引下而來(lái),受到其他大行星的引力擾動(dòng)就少很多。

因此,C/2014 UN271彗星撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)極小,各位可以安穩(wěn)睡大覺。

那么,到時(shí)候人們能夠看到這顆彗星的光輝形象嗎?遺憾的是,普通老百姓難以一觀。因?yàn)楫?dāng)其進(jìn)入近日點(diǎn)時(shí),距離我們依然很遠(yuǎn),在土星軌道之外。C/2014 UN271本身只是一顆直徑約137公里的不規(guī)則彗核,距離太陽(yáng)那么遠(yuǎn),彗發(fā)彗尾即便有也不會(huì)很大,因此亮度很低。

據(jù)科學(xué)測(cè)算,屆時(shí)這顆彗星的亮度只有視星等16等,比冥王星亮度還弱,人類肉眼根本無(wú)法看到,必須用200毫米以上的望遠(yuǎn)鏡才能夠看到。因此,這顆彗星路過(guò)地球,只會(huì)是一個(gè)科學(xué)事件,普通人毫無(wú)察覺,該吃吃該睡睡。

對(duì)此,你怎么看?歡迎討論,感謝閱讀。

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標(biāo)簽: 奧爾特云 軌道周期 柯伊伯帶

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