小行星撞击模拟器
把一颗石质、铁质、冰质或松散碎石构成的天体投向地球上的任何一点,看看它砸出的陨石坑、燃起的火球,以及冲击波会在多远处震碎窗户。
打开小行星撞击模拟器这个模拟器做什么
选择直径(从 1 米到 3 公里)和材质(石质、铁质、冰质,或像贝努那样的碎石堆),然后点击地图上的任意位置。天体以你设定的进入速度抵达,默认 17 公里/秒,贝努预设为 12.7 公里/秒;它的动能被换算成 TNT 当量(百万吨),模拟器随后画出这些能量对地面造成的后果:
- 陨石坑:如果天体穿过了大气层,就会砸出这个坑
- 火球:几乎没有任何东西能幸存的半径
- 20、5 和 1 psi 冲击波圈:钢筋混凝土建筑被摧毁、民房倒塌、窗户震碎
- 严重烧伤:热辐射造成三度烧伤的半径
这些圈内的每一座城镇都根据 OpenStreetMap 逐一统计,网站再按区域估算死亡人数。
大多数陨石根本到不了地面
这一点正是随手做的撞击计算器常常算错的地方。小天体承受不住进入大气的压力,在空中解体并爆炸,模拟器对此做了建模:
- 石质天体小于约 70 米时在空中爆炸
- 铁质天体小于约 20 米
- 碎石堆小于约 90 米
- 冰质天体小于约 150 米
发生空爆时不会有陨石坑,爆炸高度削弱了正下方的重度破坏,大部分能量变成冲击波,在很大范围内震碎玻璃。2013 年,20 米的车里雅宾斯克天体在约 30 公里高空爆炸:没有陨石坑,没有人死亡,约 1,500 人受伤,而且几乎全是站在窗前看火球时被飞溅的玻璃划伤的。
为什么铁质天体如此不同
铁的密度是石头的 2.6 倍,所以同样大小的铁质天体携带 2.6 倍的能量,也更有可能完整地穿过大气层。地面上的对比一目了然:
- 一颗约 50 米的铁质天体在亚利桑那砸出了巴林杰陨石坑:直径 1.2 公里,50,000 年后依然清晰可见。
- 一颗大小相近的石质天体于 1908 年在通古斯卡上空爆炸,夷平了 2,000 平方公里的森林,却没有留下任何陨石坑。
冰又轻又脆,所以它的阈值高得多:彗星碎片必须大到惊人才能抵达地面。
值得一试的场景
- 20 米石质天体落向车里雅宾斯克:2013 年的真实事件,空爆,没有陨石坑
- 60 米石质天体落向通古斯卡:1908 年的事件,不妨再看看它落在城市上空会怎样
- 50 米铁质天体落在亚利桑那:真正砸出陨石坑的那一颗
- 140 米石质天体落在纽约:大约每 20,000 年出现一次的大小
- 3 公里天体落在希克苏鲁伯:只有恐龙杀手的十分之一,却已经超出量程
这些事发生的可能性有多大?
小天体每年都在天空中爆炸,几乎总是在海洋或无人区上空。直径 140 米左右的天体足以摧毁一个地区而不只是一座城市,大约每 20,000 年到来一次。比这更大的城市杀手更加罕见,而且目前已知的小行星中,没有一颗会在本世纪撞上地球。
NASA 和 ESA 持续追踪近地天体。2022 年,DART 任务通过撞击刻意改变了一颗小行星的轨道,这使小行星撞击成为本站所有灾害中唯一一种人类目前真的能够有所作为的。
模型省略了什么
进入角度:它会改变陨石坑的形状,并可能把破坏范围拉成椭圆。海洋撞击:陨石坑换成了海啸,这需要另外运行海啸模拟器。全球效应:一次大到足以让尘埃遮天蔽日的撞击,通过歉收害死的人远多于冲击波,而这里完全没有建模。冲击波半径按能量的立方根缩放,这是标准近似,在本工具覆盖的范围内相当可靠。
常见问题
流星、陨石和小行星有什么区别?
小行星是太空中的那块岩石。流星是它穿过大气层燃烧时划出的光迹。陨石是其中一块到达地面后留下的东西。这个模拟器涵盖同一个天体的全部三个阶段。
为什么我的陨石没有陨石坑?
因为它在空中爆炸了。把直径调到该材质的阈值以上,或者改成铁质,陨石坑就会出现。
为什么死亡人数比同等当量的核武器低这么多?
因为撞击以热的形式释放的能量少得多。核爆炸约有三分之一的当量以热辐射释放,撞击只有百分之几,所以在相同的百万吨当量下,烧伤半径小得多。
我能模拟海洋撞击吗?
你可以把天体投向水面,但模型画出的是冲击波圈和热辐射圈,而不是海浪。海浪是另一个工具的事。
延伸阅读: 不同大小的小行星撞击地球会怎样
打开小行星撞击模拟器