科学探索|如果地球与太阳系最大的彗星相撞会发生什么？( 二 ) 如果地球与太阳系最大的彗星

当然，我们还需要考虑其他问题，比如撞击的位置和角度，但只有这些撞击的规模比较小时，这些担忧才有意义。这里的“比较小”，指的是撞击事件不太可能导致大规模的生物灭绝。一般来说，如果一个撞击地球的物体直径达到1公里或更多时，就将构成严重的威胁；不仅可能意味着人类文明终结，还可能导致绝大部分地球现存物种的灭绝。
作为参考，在6500万年前撞击地球、导致地球历史上第五次大灭绝的天体，几乎可以肯定是一颗小行星，而不是一颗彗星。通过对希克苏鲁伯撞击坑的探索，包括撞击坑的大小，以及在全球各地的沉积岩地层中发现的富含铱的火山灰层，都有力地表明当时撞击地球的是一颗小行星。小行星撞击地球的可能性也明显高于彗星，因为它们：
（1）一开始就与行星几乎在同一个平面上；
（2）与太阳系最大的“引力扰动器”——木星——的距离相对较近；
（3）来到地球的距离与彗星相比更近，这使得它们直接撞击地球的可能性更大。
总之，我们所知道的白垩纪-古近纪（K-Pg）灭绝事件很可能是由一颗直径约10公里的岩石小行星引起的，该天体可能就来自小行星带。

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这个动画描绘了过去20年已知近地天体（NEOs）在不同时间点上的位置变化，最后的画面是截至2018年1月的所有已知小行星地图。为了准确地知道一颗小行星（或任何近地物体）的轨道特征，我们必须在许多不同的时间点上测量其位置和速度。更遥远的物体，比如来自柯伊伯带或奥尔特云的物体，将会产生更大的撞击速度和能量。

你可能会觉得这一切很了不得，在某些方面确实如此。但以下事实或许会让你对那次灾难性的事件有更清晰的了解：
（1）一颗小行星的典型密度在每立方厘米2到3克之间，这意味着，对于6500万年前撞击地球的那颗10公里宽的小行星来说，它的总质量可能是数万亿吨；
（2）小行星受到扰动进入太阳系内部时，通常以每秒25公里左右的速度穿过地球轨道。考虑到地球以大约每秒30公里的速度绕太阳运行，而小行星与地球通常以大致相同的方向绕太阳运行，因此一颗小行星撞击地球的典型速度约为每秒17到20公里；
（3）把这些因素综合在一起，无论有没有其他不确定因素，那次撞击的总能量大约在10^24焦耳左右。
但如果是一个来自奥尔特云最远端且质量相当的物体，那撞击速度将会大得多，从而会向地球传递更多的能量。伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星目前正在从超过0.5光年远的地方进入太阳系，它的“可比质量”远不及导致K-Pg灭绝的小行星。

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根据哈勃太空望远镜的新数据，伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星的慧核直径估计为119公里，是已知最大的彗星。在接下来的9年里，随着这个庞然大物继续靠近地球，我们对其确切体积的估计将会更加精确。

不过，伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星保持着有史以来最大的慧核记录。根据哈勃太空望远镜的最新数据，这颗彗星的彗核直径估计为119公里。此前，ALMA望远镜（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列）的数据显示，其直径约为137公里，但哈勃望远镜的新估计值具有更小的不确定性。
一般来说，彗星的密度约为每立方厘米0.6克，但即使伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星的密度远低于这个数值，其巨大的体积也意味着它的质量会非常大。要知道，当一个物体的直径（或半径）加倍时，它的体积实际上会增加到原来的8倍。考虑到伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星的直径是K-Pg小行星的10倍多，因此其体积将是K-Pg小行星的1000多倍；据估计，它的质量将在5×10^17千克左右，甚至可能更多。