如果直径100米的小行星撞中纽约 将烧死250万人

100多年前,通古斯大爆炸事件也曾导致1000平方公里的森林被夷为平地,其产生的能量相当于5到10兆吨TNT爆炸,类似原子弹爆炸威力。如果小行星直径超过100米,其影响将是毁灭性的。这种体型的小行星撞击地球实际上相当常见,几乎每隔几百年就会在地球上的某地发生1次。在整个20世纪,人类都是幸运的。

这并不是一个不怀好意的预测,2月初,美国多个州数千人亲眼目睹了一个巨大的火球从外太空坠入密歇根湖中。房屋摇晃,音爆可传到160公里之外。由于流星中的元素在大气层中被加热,产生灿烂而诡异的绿光,导致美国流星协会收到200多个询问电话。东至纽约、南至肯塔基州的人们都看到这种现象。尽管目前还没有发现流星碎片,但据估计它的重量在1到7吨之间,体型约与小型货车相当。它以时速数千公里的速度飞行,撞击地球产生的能量相当于500吨TNT爆炸。


图1:2017年2月6日,从伊利诺伊州看到流星坠入密歇根湖。

芝加哥自然历史博物馆的科学家菲利普·海克(Philipp Heck)表示,在地球上,这样的影响十分罕见。他说:“自从2003年以来,这类事件没有出现在中西部或芝加哥地区。当时,公园森林陨石产生了类似火球。在全球范围内,类似事件更频繁发生,每年会发生多次,但大多数都发生在海洋中,因此没有被观察到。”每年,都会有直径数米的小行星多次撞击地球,只对人口稀少的地区产生影响。但是当它们发生时,全世界都会注意到。

2013年,俄罗斯车里雅宾斯克市遭到近代最严重的陨石撞击事件。这颗陨石直径约有10米,但其撞击到城区,导致1500多人伤亡,价值数百万美元财产损失。100多年前,通古斯大爆炸事件也曾导致1000平方公里的森林被夷为平地,其产生的能量相当于5到10兆吨TNT爆炸,类似原子弹爆炸威力。

图2:2013年2月15日,一颗陨石击中俄罗斯车里雅宾斯克市一栋居民楼,陨石尾迹从楼顶飞过。

在太阳系中,大约有10亿个天体能够对地球造成毁灭性影响,其中30万个物体已经成为我们的邻居。这些近地天体对地球上的城市正造成最严重的危险。


图3:太阳系中按体积划分的小行星数量图。

图4:太阳系中已知小行星地图,其中红点代表近地天体。

最近观察到的、与地球“擦肩而过”的小行星体型相对较小,多数直径在10米以下,然而直径100米的小行星撞击地球将会产生灾难性影响。我们知道,这种体型的小行星撞击地球实际上相当常见,几乎每隔几百年就会在地球上的某地发生1次。发生在海洋或无人区(多数为俄罗斯或加拿大)几乎不会对人类造成影响,但其破坏力依然不容置疑。

图5:位于美国亚利桑那州沙漠中的陨石坑直径超过1100米,意味着其释放的能量达到3到10兆吨TNT爆炸威力。直径300米到400米的小行星撞击,可释放10到100倍的能量。

数千年前,城市只占地球表面的一小部分,几乎所有小行星撞击都发生在无人区。如今,城区已经覆盖地球陆地面积的3%以上,这意味着每100次小行星撞击,大约只有1次会击中城市。如果小行星直径超过100米,其影响将是毁灭性的。

图6:想象图,直径100米小行星撞击纽约产生的后果。

直径100米的小行星撞击地球首先会出现巨大火球,范围可覆盖周围4公里。接着,会出现灾难性辐射效应,但主要是热辐射效应,而非核辐射效应。它不会毒害你,只会将你烤熟,其影响范围会再次加倍。建筑物会立即被爆炸夷为平地,包括距离爆炸点更远的建筑,结构遭到破坏也会促使建筑被拆毁。最后,爆炸影响会延伸到40公里外的地方,每个人的皮肤都会被烧伤。如果这类小行星击中曼哈顿,将造成250万人死亡。

图7:想象图,直径500米的小行星击中芝加哥的后果。

直径500米的小行星,其破坏性可延伸到数百公里之外的地方。如果它击中芝加哥这样的城市,可能导致上千万人死亡。如果击中东京或墨西哥城这样的人口密集城市,死亡人数可能超过3000万人。应对小行星袭击的首要步骤,就是确认危险来源。

图8:每年发现的近地天体。自从Pan-STARRS开始运行以来,它已经发现人类已知的1/3近地天体。

在整个20世纪,人类都是幸运的,只有1个近地天体与地球“擦肩而过”。但是随着专门的调查开始覆盖大部分或整个天空,比如LINEAR、Catalina以及Pan-STARRS等项目,我们现在每年都会新发现上千个可能撞击地球的天体。

通过了解它们的位置,我们可以追踪它们的运动轨迹,并预测它们的方向,以及与地球的相对距离。应对这些威胁的方法就是理解和量化它们,有些事情我们已经开始进行。像灭绝恐龙那样的小行星撞击地球事件可能还要数百万年才会发生,但在未来几百年,城市却很可能遭到小行星袭击。【责任编辑/周莹莹】

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