恐龙灭绝时的小行星威力是多少（恐龙式灭绝想象）

恐龙灭绝时的小行星威力是多少（恐龙式灭绝想象）把以下数据输入撞击地球效应（Earth Impact Effects Program）和撞击：地球！（Impact: Earth! ）【注：这两个网站可以让用户估算地球遭受撞击后的环境影响】:图解：小行星带中已知的四颗最大小行星。以地球作为参照物来看，左数第三的智神星是个庞然大物。图源：Quora不过，既然问题规定了必须由500公里直径的小行星撞击地球，那么我们就用最接近目标直径的小行星——智神星——作为此次撞击模型的参考。从一排嫌犯中找出凶手总是让人感觉很好，不是吗？想象一下，智神星被另一颗巨大的小行星击中了。正常情况下，智神星沿1686天周期（4.62年）的椭圆轨道围绕太阳运行。这次撞击让智神星偏离了它的常规轨道。这真是宇宙级别的倒霉——这个由大量水、硅酸盐和冰组成的大块头气势汹汹地冲向了我们的小小蓝色星球。天文学家们立刻注意到了智神星不再围绕已知轨道运行，于是马上拉响了警报——原因显

如果一颗直径500公里的小行星撞地球了会怎么样？

认真的吗？12公里直径的恐龙杀手希克苏鲁伯（Chicxulub）还不够，你想玩个大的，要直径500公里的小行星才满意？好吧，我们开始吧。

小行星带中目前已知四颗最大的小行星是谷神星（直径939公里）、灶神星（直径525公里）、智神星（直径512公里）和健神星（直径434公里）。幸运的是，由于这些小行星有固定而可预测的绕日运行轨道，它们成为近地天体而后撞击地球的危险性是极小的。

图解：小行星带中已知的四颗最大小行星，从左至右分别为谷神星、灶神星、智神星和健神星。图源：Quora

不过，既然问题规定了必须由500公里直径的小行星撞击地球，那么我们就用最接近目标直径的小行星——智神星——作为此次撞击模型的参考。从一排嫌犯中找出凶手总是让人感觉很好，不是吗？

想象一下，智神星被另一颗巨大的小行星击中了。正常情况下，智神星沿1686天周期（4.62年）的椭圆轨道围绕太阳运行。这次撞击让智神星偏离了它的常规轨道。这真是宇宙级别的倒霉——这个由大量水、硅酸盐和冰组成的大块头气势汹汹地冲向了我们的小小蓝色星球。

天文学家们立刻注意到了智神星不再围绕已知轨道运行，于是马上拉响了警报——原因显而易见。一些科学家们估算，直径96公里的天体撞击地球足以导致人类灭绝，所以，多数情况下，智神星的撞击会使地球“绝种”。从下图你可以看到，直径512公里的小行星（左数第三）可是个巨无霸！

图解：小行星带中已知的四颗最大小行星。以地球作为参照物来看，左数第三的智神星是个庞然大物。图源：Quora

把以下数据输入撞击地球效应（Earth Impact Effects Program）和撞击：地球！（Impact: Earth! ）【注：这两个网站可以让用户估算地球遭受撞击后的环境影响】:

投射物直径：512公里（318英里）

投射物密度：3000千克/立方米——致密岩石的标准密度

撞击速度：17.00公里/秒（10.60英里/秒）——小行星的典型速度

撞击角度：45度——最频繁的撞击角度

目标物密度：2500千克/立方米——沉积岩的标准密度

目标物类型：沉积岩

如果小行星砸入纽约的中央公园，撞击将产生等同于728亿兆吨三硝基甲苯炸药（TNT）的能量，瞬时坑的直径达到1370公里，深度486公里。这个深度已经穿透了地壳，进入了地幔上层！最终形成的复杂撞击坑将达到3530公里直径，深度3. 46公里，几乎把整个北美洲东部地区粉碎了。

大约1.92亿立方千米的物质会被融化或气化。其中一半会成为喷射物，被抛入大气和太空；有些将被盛行风传播到全球各地，形成遮天蔽日的雾霾，持续数月。三千五百公里之外（感谢网友罗莎·列支登士敦的修改建议），气浪将在撞击后3小时到达，产生4 240米/秒的峰值风速和3 950磅的最大过压，击毁几乎所有人造建筑，其中包括结构优良的钢结构楼房。相比之下，有史以来飓风最强持续风的记录是由1980年飓风多里安创造的，风速约为85米/秒，而地球上测量到最猛烈的风来自1999年5月3日袭击俄克拉荷马州摩尔市的EF5级龙卷风，风速为135米/秒。【注：此处使用的改良藤田级数是一种龙卷风强度分类等级，EF5级别表示风速超过200英里每小时】

图源：SciTechDaily

这场撞击的轰鸣将高达149分贝，震耳欲聋，类似于凑到巨大扩音器前听重金属摇滚音乐会。随之而来的火球将焚毁整个北美大陆，直逼南美洲北部、非洲和亚洲，甚至远在地球另一端的夏威夷也难逃一劫。最终，无论冲击波和火球剩下了什么，它们都将毁于里式12至13级的大地震，距震中3500公里范围内的物体都无法幸免。大坝和筑堤将会严重受损，从而引发垮塌。世界其他地区将遭受9级地震的袭击。随着受灾的地区离撞击地点越来越远，地震强度将逐渐减弱。如果还剩下幸存者的话，他们将不得不在一个被毁掉的地球上忍受艰难的生活。我之前回答过有关ISS（国际空间站）的类似问题。因为宇航员将是这种世界性灾难中的潜在生还者，我把那篇回答发这里，详情请见“假如小行星撞地球，消灭了所有人类，国际空间站上的宇航员会怎么样？他们会被困在上面还是成功返回地球？” 不过由于到达地表的阳光减少，最终全球性寒冬迫近，光合作用型生命可能灭绝，所有人都会死™。

值得庆幸的是，这种世界末日的情景只是一种假设。这种规模的小行星撞击的平均间隔时间很长，相当于地球的年龄。这样的撞击只可能发生在地球的积累期，距今45亿至40亿年前。

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我通常不会这么久之后还修改帖子，但肯尼斯·里斯（Kenneth Reese）对撞击后的直观影响作了十分恐怖的解说，下面引用：

爆炸冲击波不会表现得像普通或者核爆冲击波。在这样的能量值下，它将以远远大于大气传播速度的超音速在地壳扩散。这样的冲击不是你能看到的爆炸，而是地面突然以几千英尺每秒的速度向上移动。它不会发出任何声音——因为能量从你的脚和身体向上传播的速度远远超过声速。想象一下，在你能听到爆炸的声像之前，地面就突然在你脚下以每秒几千英尺的速度炸裂。你的皮肉将被碎片撕裂，而你在能意识到发生了什么之前就已经断气。

图解：这样引发的爆炸可不是闹着玩的。图源：Quora

另外，克里斯蒂安·尼尔逊（Christian Nelson），鲍勃·科马克（Bob Cormack），罗素·乔尼 （Russell Jurney）和吉罗德·布朗利（ Gerod Brownlie）就颗粒喷出物对陆地和海洋生物的更大破坏性以及直接影响分享了十分有趣的观点。据估计，智神星的撞击将产生9600万立方千米的喷射物，主要由来自地壳和地幔的汽化岩石组成，而其中很大一部分将会“比太阳表面温度高好几倍”。

最终，地心引力将把这些颗粒喷射物拉下大气层，使其成为超热的玻璃球状物，称为“似曜岩”。如同树冠火灾蔓延一般，这些炽热的微粒将点燃下方的一切，焚烧冲击引发的火球范围以外城市。所有地表生物会瞬间被活活烧死。超高的地表温度将把水体化为蒸汽，于是，水生物也无法幸免。这场地狱般世界末日之中的幸存者将不得不忍受超级火山爆发、地震、海啸，以及因火山灰遮挡阳光而造成的全球性严冬。

图解：即使撞击带来的灾难留下了幸存者，他们也很难在这场世界末日中存活太久。图源：Quora

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在我为这篇回答写草稿的时候，我一直在想，这样一件地域性的事件发生在地球的一端，会对对面的人造成怎样的影响。撞击：地球！（Impact: Earth!）程序的模拟结果很清楚地表明，以纽约为撞击地点，亚洲多地及澳大利亚将免受毁灭性的气爆和火球袭击，遭受的地震强度也会小于那些距离震中更近的地区。仅根据这一点，想到我们拥有恐龙时代没有的科技，我认为一小部分人可能在持续性的全球冬日中幸存。

感谢罗伊·威尔森（Roy Wilson）和迈克尔·麦基（Michael Mckee）强调了火山喷发对于彻底改变气候的重大影响。爱德华·麦雪（Edward Measure）还计算得到，火山爆发产生的能量有可能融化一大部分的地壳。用他的话来讲：

山脉会像热黄油一样融化。所以，除了刚才提到的喷射物云团，处于最终形成的陨石坑边缘的黄石火山有可能喷发，把更多二氧化碳、二氧化硫以及其他温室气体喷向大气中。此外，现在人们普遍认为，6600万年前的印度德干洪流玄武岩喷发可能与距其十万年前之内的希克苏鲁伯（Chicxulub）撞击事件有关。更多信息请参见“灭绝恐龙的小行星是否引发了地球上最大的岩浆流？”

图解：如今的德干洪流玄武岩。图源：Wikipedia

纽约的撞击事件可能以类似地方式在全球范围内引发大规模、长时间的火山喷发。引用罗伊·威尔逊（Roy Wilson）的话来说：

传入地球的能量将聚焦在直穿地球的一点。如果我的计算没错的话，这个点大约就是澳大利亚帕斯【注：西澳州首府，澳大利亚第四大城市】西南800英里的地方。这将导致那里海洋地壳粉碎，直达地幔层。玄武岩如同间歇泉一般喷涌而出。海水将会沸腾，把含有大量盐类的水蒸气送入高层大气。由此产生的海啸将彻底毁灭印度洋和南极洲正对的海岸线上的一切，而咸湿的泥巴雨则会落在南半球的大部分地区。过往的大规模灭绝事件都与超级火山爆发有关。以下节选自“杀死恐龙的小行星是否引发了地球上最大的熔岩流？”：

图源：Forbes

多年前，保罗·雷恩（Paul Renne）在伯克利的研究小组表明，中大西洋岩浆省（Central Atlantic Magmatic Province）与2亿年前三叠纪/侏罗纪之间的大灭绝有关；而西伯利亚玄武岩与2.5亿年前二叠纪末期的大灭绝有关。现在我们还知道，中国的大火山爆发——峨眉山玄武岩与2.6亿年前的瓜德魯普世末期大灭绝有关。此外，包括地球测绘记录中最大熔岩流在内的德干火山爆发与白垩纪-古近纪灭绝事件【注：旧称白垩纪﹣第三纪灭绝事件，简称K-T事件，也就是俗称的“恐龙大灭绝”】同时发生在6600万年前。因此，重新激活这些地壳的薄弱点可能会给幸存者带来灭顶之灾。最终，所有人都会死™。

BY: Neil Bravo

FY: 箕畚不等式

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