当一个地球大小的石头撞击木星会发生什么

[2015-07-17] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

  问:当我们听到1000分贝的声音时会怎样?

  你会死。假设频率谱足够宽广,我认为你会消失成为一堆分子。

  分贝是对数比例的。这就是说,110分贝比100分贝要响10倍,120分贝比100分贝要响100倍。

  给你一个比较好的比方吧。要制造出1秒钟1000分贝的噪音,需要的能量大概是整个太阳燃烧40亿年产生的能量。

  问:当一个地球大小的石头撞击木星会发生什么?

  首先,木星质量是地球的317倍,体积是地球的1300倍……那么你可能会认为木星会一口吞下地球,连饱嗝都不打一个?

  并不一定。如果地球垂直落入,那么的确没什么大变化。但是如果地球慢慢地靠近的话,事情就变得有意思了。

  在天体物理中有个术语叫做洛希极限——定义为小质量天体(如地球)能够接近大质量天体(如木星)而不会被引力撕碎的最近距离。对于木星来说,地球在洛希极限外绕其旋转,完全没问题。虽然有点冷,但景色还不错。

  但是当地球出于某种原因,渐渐靠近时……

  我们开始能看到潮汐变形了。即使是完全由石头组成的行星,其引力相比起木星的引力来简直不值一提。想想月球都可以引起地球的潮汐现象,更不用提木星的引力了。

  然后,一旦行星越过洛希极限……

  我们看到行星开始被撕裂。随着时间增加……

  潮汐力继续将行星撕碎,不过仔细看发生了什么。行星的碎片没有落入木星大气层。最终……

  行星碎片会在木星周围形成一个环。当然,这个环只是暂时的,这些碎片最终要么落入大气层,要么逃离引力飞向外太空。

  但是至少,在一段时间内,木星会有一个漂亮的光环。

  那么,如果撞击的行星的尺寸比地球要小呢?为什么有的小行星可以撞击地球或者木星而不会被提前撕碎呢?因为洛希极限是潮汐变形的函数……如果天体太小,就不会有太大的潮汐力,那么它在撞击地球前就不会被摧毁。我其实并不是十分理解这部分。(小编:你逗我呢!!! 作为理工科的小编为大家解释:洛希极限与两个天体的密度有关,如果小行星的密度足够大,那么洛希极限将位于地球的内部,那么小行星直至撞上地球都不会被撕碎。)具体详见维基。

  问:当一块直径1米,密度相当于中子星的流星撞向地球,会发生什么?

  恩,会发生很多事情,而且这颗流星的速度其实并不那么重要。

  中子星的密度大约是10^18 kg/m3,所以这块物质的质量应该有10^18 kg(地球的重量大概是6X10^24 kg,也就是比这块物质重1百万倍)。

  然后我们假设流星的速度是个平均值,大概50000m/s。

  这样流星的动能就大概是10^27J。这大概是希克苏鲁伯事件(推测为恐龙灭绝的小行星撞击事件)的能量的5000倍,也就是100亿颗最大当量的原子弹同时爆炸产生的能量。

  这差不多就是世界末日了。

  但其实这还不算完。如果这块小东西突然出现在地球大气层里,它的动能应该是我们最后应该考虑的事情。为什么呢?因为中子星物质是很奇怪的。如此高密度的东西基本上相当于里面的中子个个摩肩接踵的挤在一起。在普通的物质里,中子之间会有电子和广大的虚无空间。中子间的距离产生引力,引力产生适度的密度,也会减缓中子进行衰变。

  如果中子全部挤在一起,那么所有中子将立刻变成一个巨大的圆球,同时开始立即衰变,衰变产生的质量损失将以能量的方式放出。大概有整个质量的千分之一吧。

  那么这些能量有多少呢?根据E=mc^2公式, E=(10^15 x 3x10^8 x 3x10^8) = 10^32J,

  这些能量应该有10^32 J。

  这是刚刚计算出来的动能的10万倍。这些能量足以融化地球上的大部分物质,消灭大气和海水。如果月球恰好离得近的话,它会像锤子敲西瓜一样爆开。

    
    

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