@ 2015.06.16 , 15:06
36

[Quora] 当一个地球大小的石头撞击木星会发生什么

问:当我们听到1000分贝的声音时会怎样?

Gyles Williams
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?

Justin Eiler
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?

Mike Richmond
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。

本文译自 Quora 1/2/3,由译者 Skywalker 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.6
赞一个 (79)

TOTAL COMMENTS: 36+1

  1. Fangsanity
    @2 years ago
    2830725

    跟黑洞是相似的道理吧,还有之前不是有一团碎片掉入木星上的奇观么

    [12] XX [4] 回复 [0]
  2. 苦逼的骚年
    @2 years ago
    2830726

    每个字都看得懂

    [59] XX [11] 回复 [0]
  3. 呵呵哒
    @2 years ago
    2830731

    我记得前段时间关于黑洞的科学文,一个人掉下去,活着的同时也死了。

    [31] XX [6] 回复 [0]
  4. 2830734

    都已经地球大小了还被叫做石头,地球表示很受伤。

    [167] XX [2] 回复 [0]
  5. HELLKEEPER
    @2 years ago
    2830740

    当一个木星大小的石头撞击地球会发生什么……

    [80] XX [8] 回复 [0]
  6. 2830741

    “理工科的小编”好评!

    [51] XX [3] 回复 [0]
  7. 无敌的人
    @2 years ago
    2830742

    原来有三个问题

  8. 2830760

    看了小编的解释以后更迷惑了。

  9. 王小明
    @2 years ago
    2830771

    小编强行秀了一波优越

    [53] XX [2] 回复 [0]
  10. 爱上黄瓜
    @2 years ago
    2830774

    然并卵系列。

    [7] XX [32] 回复 [0]
  11. 2830788

    巨大的能量,远能给木星上环,近能给地球打胎

    [48] XX [3] 回复 [0]
  12. 2830792

    在木星面前,地球就只能被称为石头了么

    [12] XX [0] 回复 [0]
  13. 神响
    @2 years ago
    2830793

    扯淡,这是想说一个普通的彗星密度还要比石头大么。苏梅克列维9号撞木星的时候,只是碎成了21块大碎块。地球那么大,密度为石头的就会碾压成沙尘形成光环?喝多了吧

    [3] XX [34] 回复 [0]
  14. 煎蛋壳
    @2 years ago
    2830796

    @神响:
    感觉应该和密度没什么关系吧,同样密度的石头,体积大的两端受到的引力差距就越大,也就越容易被撕碎啊
    另外,就算是形成光环,也不是说一定要碎成渣啊,假设碎成同样大小的,地球大小的一块石头碎出来的肯定要比彗星的多得多啊

    [12] XX [1] 回复 [0]
  15. Macchiato
    @2 years ago
    2830831

    @呵呵哒: 三体3里的高way

  16. 小灯
    @2 years ago
    2830840

    小编,我没有具体算过,你第一个里面关于分贝的计算中,描述好像有点误导。相差10分贝,声音听起来确实是10倍的关系,但是能量好像不是,因为分贝值10倍关系,能量不是10倍关系。分贝差3,能量就是2倍的关系。后面你来算吧~~~

  17. samlinlin
    @2 years ago
    2830870

    @小灯: 那您倒是具体算一算啊,差3分贝能量就是2倍关系,那差6分贝能量就是4倍关系,差9分贝能量就是8倍关系,差10分贝能量就是2^3.3333=10倍关系。。。

    [15] XX [0] 回复 [0]
  18. 2830890

    @爱上黄瓜: 你这里的“然并卵”是典型的浮躁思想。现在很多人觉得只要不能赚钱或者不能让自己得利的东西,都是“然并卵”。我倒觉得这些知识光是知道就挺有意思的。

    [59] XX [2] 回复 [0]
  19. 续十块钱的命
    @2 years ago
    2830892

    小编受死吧,看我的1000分贝狮吼功~吼吼吼~

  20. aficionado
    @2 years ago
    2830901

    1994年哈雷彗星撞向木星前 被木星扯成11块

  21. 饲养员
    @2 years ago
    2830919

    1000分贝不是连宇宙都能消灭么(知乎看到的

    [10] XX [0] 回复 [0]
  22. 一二一
    @2 years ago
    2830971

    不是说密度差大于三倍,洛希极限在星体内部么,地球密度都木星四倍多了,应该不会被撕碎,而是直接撞击吧

  23. 不大子
    @2 years ago
    2830983

    @samlinlin: 嗯,那谁没学过高中数学。

  24. easonwong
    @2 years ago
    2830986

    问蛋友们个问题啊:::::据说十分之一秒内发出1000分贝会产生黑洞????那就说明1000分贝的能量会变成质量(e=mc2),从而产生黑洞,,,,,但是为什么1000分贝产生的能量一定就会变成质量呢?????(大家看得懂么???)

  25. Vanessa
    @2 years ago
    2830991

    每个字都看懂系列

  26. samlinlin
    @2 years ago
    2831003

    @easonwong: 能量和质量不是相互转化的关系,而是完全等价的,能量就是质量,没有区别。

    [10] XX [0] 回复 [0]
  27. 打死订购
    @2 years ago
    2831012

    只需拿小石头扔到一块大石头上你就知道结果,所有复杂逻辑丫就是个狗屁

    [1] XX [17] 回复 [0]
  28. hoedeath
    @2 years ago
    2831040

    这些人怎么每天都琢磨让地球撞点什么或者什么撞下地球呢…

  29. GlassEating
    @2 years ago
    2831070

    “如果地球垂直落入,那么的确没什么大变化”——感觉不可能没变化吧。如果按同样的比例来一颗小行星撞向地球,地球上的生态将颠覆性的改变

  30. Vanessa
    @2 years ago
    2831117

    如果地球垂直落入,那么的确没什么大变化;但是如果地球是带有自转的,情况就不一样。

  31. 2831265

    要不咱们试试?

  32. 动感波波美少女
    @2 years ago
    2831590

    我只是个卖眼镜的http://www.aixiyi.cc/wxMall/index?agentId=248&activityType=2&from=groupmessage&isappinstalled=0

  33. 天や罚
    @2 years ago
    2832110

    仙王座VV大犬座VY

  34. 天や罚
    @2 years ago
    2832111

    @Vanessa: 气体巨星表示无论怎么样都会有大变化

  35. Rule Jade
    @2 years ago
    2834621

    我也是日了狗

  36. 粉粉粉粉粉
    @2 years ago
    2835478

    @打死订购: 我觉得你不适合煎蛋,还有去看看高中物理必修二,行星能用石头比喻?

发表评论


24H最赞