可能撞向地球的撞击物的种类有哪些？

2025-03-05 02:17:27

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回答1：

1992年，美国航空航天局主办的一个讨论会研究了危险性与撞击物体大小的关系，其成果为《太空监护调查:NASA国际近地球物体探测讨论会报告》，由会议主席大卫·莫瑞林编辑。根据该报告，投射造成的灾害可按撞击物的大小或功能划分成三大类。

第一类:直径10～100米的撞击物

该类中的撞击物体通常在到达地面前就已破裂，直径介于10至100米之间。物体爆炸产生了相当于5～10吨TNT的功能（基于每秒20公里进入大气层的速度），这类大小的撞击物体的功能全部消耗在大气层中。

这一尺寸范围中较小的物体似乎每10年要碰撞一次地球。10米大小撞击者很少能穿过大气层产生陨石坑，只有铁或铁石类的物体能坚持下来，它们类似于陨石中知名的那一种。不过，这样的情形出现很少。事实上，石质物体也幸存不下来，它们破碎后减低速度，致使岩块减慢至自由落体速度，而动能转换为大气冲击波。其中一些冲击波能量会转变为机械波;另一部分则变为通常被认为是火球的突发光和热。它引发的爆炸往往出现在大气层的相当高度。在地面或海洋中则很少或没有这种情况。因而，当它经过观察者时，通常看到发出破裂声的火球和听到冲击波产生的震动。

当物体大小接近100米标准时，影响会变得更糟糕。这样的碰撞在地球上每千年发生几次，均相当于1亿吨TNT。这种实际投射有较大的机会到达地面，或者由于它体积较大而能到达大气层的较低处消散。

由于爆炸位置较低，转换为冲击波的能量也相应的大一些。如果冲击波的压力和冲击辐射能（大多数以过量热的形式）相合，后果将是极度破坏性的。这样一种临界状态的最好例子1908年曾出现在Tunguska事件之中，那次释放出了巨大的能量，破坏了西伯利亚超过2000平方公里的旷野地区。

这一种类中较大的小行星的撞击对地球意味着什么呢?其结果将会是局部影响，不过对撞击位置周围地区依然是破坏性的。风暴性大火将会盛行，它们由小行星及其撞击燃烧火星点燃。虽然氧化氮和尘埃不会影响到全球，但可以经过大气穿越到很远的地方。与火山喷发一样，这些气体和尘埃可以几个月使日落带色。如果该物体穿过大气撞击地面，那么所在地区的自然变化是明显的———地面上的洞穴和地面下挤压埋没的一切。假如它出现在小镇或城市上空，半径20公里范围内的建筑物将被击倒，而油气管线将由于撞击产生的热量而着火。成千上万的人因挤压撞击或冲击波或喷出物而丧身———自然轰击将物质猛掷向撞击位置周围的每一个人。假如同样的撞击发生在海洋，热天体碰击水体产生的蒸气将会滚滚向上，由于大气中的潮气大量增加，将会引起短期气候的改变。

第一类碰撞物体也许看起来不是什么问题，可它会引起局部性的巨大变化。这块在阿波罗17使命中发现的月球上的巨砾正好符合第一类碰撞物的大小规格（照片由NASA提供）。

第二类:直径100～1000米的撞击物

在外观上，第二类撞击物的直径从100米到1000米，它平均约每5000年与地球碰撞一回。对地球上的我们来说，其最好的情况说明就是水、冰和挥发物的彗星。科学家们相信，这样的天体在它实际撞击地面前将会在地球厚密的大气层中破裂和分解。这种彗星的影响将会造成最大的定位破坏。它主要来自分解物体穿过大气层时的大气冲击爆炸。这类撞击彗星将会造成与Tunguska事件相近的破坏。

不过，假如小行星将同样大小的物体投向地球，也许会引起我们更多的顾虑:金属小行星或许会到达地面并产生一个小撞击陨石坑，而石质小行星则必须有大约150米以上规模才能造成同样的陨石坑。

在该尺度较小尾端（近100米大小），撞击将会引起局部的破坏，与第一类高数值一端小行星的影响相类似，撞击物的能量将会在陨石坑形成期间被地面吸收。

对于较大撞击者（接近于1000米）的碰撞，尤其是撞击陆地，掘起物质的溅泼将覆盖直径约为10公里的地区。就像把一块岩石用力掷进泥土，喷出物得在一个特定方向溅泼（取决于撞击角度）并覆盖了一切，溢向四处。破坏也可由撞击造成的深坑陨石产生。该物体会有约2公里的直径，它将会破坏掉撞击下方以前存在的所有事物。而且，这一破坏将不限于爆炸投影点。撞击物的大气层爆炸将破坏到几百公里范围内的建筑物、森林和大部分自然环境。估计认为，这样的撞击将会包括整个州或整个国家。如果这一袭击出现在人口密集地区，死亡人数将达数千万。

如果较大的小行星撞向海洋，这个未受损的物体会造成严重破坏。巨大的物体将产生出水墙，把蒸气和海水高高地抛向天空。其结果会造成天气方面的局部变化（特别是降雨），它将影响世界上其他系统运转。这一撞击波非常强大，将会掀起类似于地震活动引发地震海啸那样的巨大海浪。就像卵石掉进池塘，波纹会以同心圆方式向外移动，它可能淹没附近的海岸线。波浪就这样造成强烈的滨岸侵蚀。但更大的破坏将是淹没整个的海滨城市和城镇，杀死人烟稠密的海岸线一带的成千上万人口。

科学家们相信，第二类高数值一端小行星的总体影响会相似于核式爆炸，规模近于多年来核武器试验中百万吨级中较小的档次。不过，这种近1000米大小物体撞击的实际影响纯属推测，我们没有真实的办法来确定它的实际影响。科学家们只能猜想，其根据是近年来已落在地球上的撞击造成的局部化影响。

第三类:直径1000～5000米的撞击物

一个最可怕的情况得出自第三类撞击。这些撞击物直径范围从1000米到5000米，以每秒数十公里速度行进。它们在太阳系的早期曾比较活跃，从月球、水星、金星以及我们地球上许多较大的撞击陨石坑就可看到，但这并不意味着它们已不再存在。这样大块的岩石撞击地球形成陨石坑的比率是低的，就陆地而言，它们约每30万年出现一次。

地球怎样同这类撞击抗争呢?一般来说，由第三类撞击物产生的陨石坑约是投射体大小的10～15倍。例如，一个10～15千米的陨石坑会由直径1千米大的小行星造成，一个50～75千米大的陨石坑会由直径5千米大的小行星造成。虽然它们看起来是个小数字，但实际上并不是。一个15千米大小的陨石坑将会消灭可以比得上从洛杉矶国际机场与加州佛罗伦萨（Florence）之间直径圆圈内的一切，撞击中规模最大的那类陨石坑会比得上以美国马里兰州巴尔的摩与华盛顿哥伦比亚特区之间距离为直径的圆圈那么大。这些撞击会造成地方影响，而实际的伤害将会遍及全世界。

虽然不知道确切的大小，但1000米或1000米以上的撞击物体将会把地球推向全球性灾难的境地。如果这种撞击出现在陆地或海洋上，其结果将会打破地球综合平衡体系。形成陨石坑的撞击将会使尘埃遍及全球，足以使世界气候产生短期的重大变化，加上撞击地区的破坏性的爆炸影响。

那么，大的小行星撞向地球时会发生什么情况呢?就第三类小行星中较小的而言，破坏将会是无限巨大的。至于该类系列中较大的撞击物一旦撞向地球，人类文明自身即便不是全部被消灭，也将会受到威胁。幸运的是，正像我们迄今所了解的，一个直径约5000米的较大小行星同地球的碰撞的机会是天文意义上的。

但是，用直径几千米小行星碰撞的可能性却增加了，简单来说，这种撞击物会伴随有大规模的爆炸，足以击碎并部分化解地面上撞击者下方的投射物和场所。大约半个小时后，来自撞击物体的高速投射物将会产生足够大的热量烧毁它周围所有有生命的东西，并形成吞没周围一切的风暴性大火（引发自灼热和降落的燃烧碎块），接着会迅速地蔓延至整个大陆。由于撞击物火球中的硝酸进入大气并覆盖部分地表，许多湖泊、河流、工地和一些海洋表面将变得发酸。

主要问题将起源于进入大气上层（平流层）的尘埃和岩屑。这种尘埃会被盛行风带到全世界，它散布开来，遮蔽了很大一部分阳光。日落和日升将出现令人惊异的灼热，而尘埃的移动白天像一个屏幕。缺少阳光会引起气温下降摄氏数十度（根据许多气候学家对全球变暖的研究，全世界温度下降几度能够引起戏剧性的气候和自然变化，会导致组成极地冰盖的冰的增加）。这会缩短生长季节，甚至会缺失一个或一个以上的生长季节，造成世界性的大规模作物减少。

这一切灾难不会很快就结束。几个月以后，影响会转换，水汽和二氧化碳将增加，将温室效应推到人人知道的全球变暖的关口。这时气温升高，也许增高摄氏10度。当地面加温使对流层（大气层最低一层，是我们住居地所在）的温度增高时，温室效应明显了。这又进入了可怕的循环，当海洋被提温时，它会释放二氧化碳，从而增大了全球的温室加温作用。这样的地球循环使生物圈使用过度变得压抑，减少了所有生物体幸存下来的机会。

在惨剧的中间，人类将会被推到尝试活下去的境地。撞击后寒冷的天气将冻死农作物，相应结果是缺乏食物，包括因缺少饲料而失去牲畜和野生动物（它们在许多情况下成了食物的竞争者）。这样一来，很少的粮食就将引起全世界的饥荒。同时发生的将是疾病的传播，它不仅来自饥荒，还来自死于撞击的有机体的腐烂。燃料将受到重视并处于高度的需求之中，当消费了更多的燃料时，这些资源将会在极限程度被征税，不仅有实际的税收，而且可能还有留下来的政治结构的征税，它要求我们为难以找到和运输燃料资源付税。白天不间断的昏暗也会促使这一状况的加剧，温暖阳光的缺少磨灭了重建的希望。几个月以后，温室气体增加了，它形成的较温暖的气候只是用来加剧已经破坏的情景。变暖将持续数十年，刚好造成了相反的影响，冰盖将会融化，淹没海滨城镇和城市，人口将搬到内陆。这些热量增加了大气的负担，在许多地区造成干旱或雨水成灾。全世界水汽将会增加，许多剩余的土地转变为热带似的丛林。另外的大气水也增加了世界周围暴风雨的强度，风和猛冲的降雨引发广泛的洪水泛滥和破坏。人类和野生动物又将被迫逃生，为最好的土地争斗，寻找那些有足够食物、隐蔽处和水的地方。伴随对缩小着的供给物质的争夺，生物体总数将猛烈下降。

即使是较小的撞击者，造成的影响也不会几个世纪都不消除，或者说，它甚至能改变地球未来的地质活动进程，就像白垩纪———第三纪边界情况那样。在上述情况中，撞击改变了行星演化的进程，而让哺乳动物作为生物体的主宰控制地球。

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