科学探索|如果地球与太阳系最大的彗星相撞会发生什么？( 三 ) 如果地球与太阳系最大的彗星

现在，请记住，这颗彗星并不像小行星那样从火星和木星轨道之间的某个地方来到地球，而是从奥尔特云“远道而来” 。这将是一场前所未有的灾难。
一个从奥尔特云落入太阳系内部的物体将主要借助太阳的引力来获得速度。从奥尔特云最远处将一个物体带到太阳系内，使其与太阳的距离与地球相同，意味着它将以每秒42公里左右的速度移动。

文章图片

伯纳迪内利-伯恩斯坦（编号为C/2014 UN271）起源于奥尔特云，是太阳系历史上发现的体积最大的彗星。尽管根据哈勃太空望远镜的数据，该彗星的慧核直径约为119公里，少于此前的估计，但仍然是已观测到的最大彗核。

但如果这个物体要撞击地球的话，它也会落入地球的重力势阱中，地球本身在围绕太阳运行的过程中，也会相对于该物体运动。当我们把这三种因素综合考虑时，会发现大多数撞击都会以一定的速度发生，通常是在50到60公里/秒之间，大约是小行星撞击速度的3倍。记住，动能取决于速度的平方，因此3倍的速度意味着9倍的能量。
总而言之，通过数学计算，我们会发现伯纳迪诺利-伯恩斯坦彗星与地球之间的碰撞将释放大约10^28焦耳的总能量。
众所周知，人类并不擅长计算大到违反直觉的数字，因为我们默认这些东西“大得难以想象” 。但科学的美妙之处就在于它是定量的，这意味着我们可以计算出——尽管并不完美，而只是一个合理的近似值——这样的大规模事件会在地球上造成什么影响。
首先，这一事件不会摧毁整个星球。一场规模大到足以让整个地球摆脱引力束缚，最终分崩离析的撞击，将需要大约2万倍于10^28焦耳的能量——伯纳迪诺利-伯恩斯坦彗星与地球发生2万次碰撞。地球至少可以避免最灾难性的“破坏”，依然能保持完整。
然而，这并不意味着地球是安全的。这次撞击的能量将是6500万年前那次小行星撞击的数千倍甚至上万倍。当时的撞击留下了一个直径约200公里的陨石坑。如果伯纳迪诺利-伯恩斯坦彗星最后仍保持完整的固体形态，那它将彻底打碎地壳并使其在地球的表面上重新排列，类似于许多人对火星某段历史的推测：在火星目前两颗卫星内侧，最初还有另一颗卫星，但受到引力作用回落到了这颗红色星球上，创造了我们今天所看到的古怪的火星地形。

文章图片

尽管大多数彗星的直径相对较小，但也存在体积较大的彗星，如图中所示的伯纳迪内利-伯恩斯坦彗星。一个物体的质量越大，速度越大，在撞击时对地球造成的损害就越大。

可以想见，撞击会导致大量的灰烟、尘埃和碎屑被抛到大气层之上。这种强度的撞击甚至可能足以为地球创造出更多的卫星和小卫星，尽管它们比我们现在的月球小得多。出现几公里大小的卫星并非不可能，就像我们在火星周围看到的火卫一或火卫二一样。
是的，地球将覆盖上一层灰烬，而阳光将被尘埃遮住，时间可能长达数月，地球上的许多生命会因为缺乏阳光而灭绝。即使是生活在海底热液口附近的生物，也可能会受到这场撞击的影响。原因何在？如此强度的猛烈撞击会将包括大气层和海洋在内的地球外层撞出地球表面，抛入太空。尽管彗星本身可能会给地球带来新的水和挥发性分子，其中一些水和气体最终会落回地球，但地球上的每一种生物都会因为这样的撞击而面临灭绝的风险。