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科学|当彗星分裂时，碎片如果撞上地球可能会造成毁灭性的破坏( 二 )


他还在那篇论文中写道“流星雨中的亚千米体可能在人们担心的时间尺度上造成最大区域范围内的撞击风险 。 ”
那仍是他的担忧 ， 他的新论文也支持了这点 。 但这篇论文试图变得更明确 。 他写道：“这篇论文的目标是去更细节地模拟祖彗星的分解 ， 看看在当时的天文环境和地面记录之间是否可以做出合理的匹配；并因此 ， 更广泛地 ， 讨论这种彗星在过去的气候变化中扮演的角色 。 ”这种类型的很多研究关注彗星恩克 ， 又名2p/Encke 。 这是一颗1786年被首次记录的周期性彗星 。 很多研究者想知道恩克是否导致了诸如新仙女木冰冻期之类的地表事件 。 甚至有一些证据表明通古斯大爆炸是彗星恩克的其中一块撞击地球的结果 ， 以至于我们现在看到的恩克只是它原先大小的一部分 。

科学|当彗星分裂时，碎片如果撞上地球可能会造成毁灭性的破坏
本文插图

这张照片 ， 由美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜在红外光下制成 ， 展示了彗星恩克发光的核心区域以及彗星沿其轨道路径散落的明亮尘埃痕迹 。 来源：美国国家航空航天局
这带我们来到了这项研究的关键部分 。 彗星分裂 ， 这我们知道 。 彗星不是成块的固体岩石 。 它们包含着大量的裂缝和裂纹 ， 在那些缝隙中是被冻住的挥发物 。 彗星靠近太阳时被加热 。 随着其中一些挥发物升华成气体 ， 彗星就会四分五裂 。
依据彗星分裂时的大小和轨迹 ， 散布的碎片的横截面或轨迹长度能很快变得比地球的还要大 。 这意味着与碎片碰撞比与彗星的核心碰撞的可能性大得多 。 与这些碎片群的邂逅便是论文的主干 。

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碎片最大分散速度2米每秒的轨迹长度在十个轨道周期（33年）间的演化 。 长度的峰值出现在接近太阳的路上 ， 叠加在轨迹长度的长期增长上 。 航程位于1个天文单位的用点标注 。 向内和向外的相邻轨迹长度差不多相等 。 图片来源：纳皮尔 ， 2019 。
纳皮尔的论文聚焦的是叫做木星家族的彗星 ， 彗星恩克是其中一员 。 （恩克实际上是名为恩克-类型彗星的小组中的一员 ， 它们的轨道没有到达木星 。 ）这些彗星位于木星的引力作用下 ， 具有20年或更短的轨道（周期） 。 恩克它自己每3.3年绕着太阳旋转（一周） 。 由于这些彗星频繁地旅行到太阳系内部区域 ， 它们是对地球更大的威胁 。
纳皮尔创作了直径20千米 ， 50千米 ， 100千米以及150千米（12 ， 31 ， 62以及93英里）的土星家族彗星的模型 。 这些模型追踪了彗星演化的10000年 。 论文指出尽管彗星因升华而损失了质量 ， 那些质量损失比模拟出的100个世纪间裂解损失的质量少上好几个量级 。

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一颗彗星的气态和尘埃尾巴相互分离 。 图片来源：…, 维基
研究及其模型指出彗星更有可能出现在近日点 ， 当彗星被太阳加热时 。
最终的成果是这样的：大多数模型“…预测在6000—20000年的时间范围内 ， 有约莫750-1500起分裂事件产生质量大于1017克的碎片簇 。 在每秒30千米的撞击速度下 ， 1017克的碎片带有107公吨的冲击能量 。 ”作为比较 ， 美国在日本广岛投下的原子弹仅有15千吨能量 。
在任何可能的场景中 ， 所有的碎片都不会撞上地球 。 碎片的轨迹会在近日点蔓延并变得分散 ， 在远日点又收缩 。

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轨迹长度在十个轨道周期（33年）间的演化 ， 最大色散速度有10 ， 5以及2米每秒（由上到下） 。 航程位于1个天文单位的再次用点标注 。 图片来源：纳皮尔 ， 2019 。


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