一整塊小行星破壞力大,還是它被炸成10多塊碎片破壞力大?

在成分相同,速度、入射角等條件都相同的前提下,我覺得一整塊1億噸的石頭在大氣層中燃燒速率比10塊1000萬噸的石頭要慢,而且是慢得多,但我在常見的對抗小行星方案中總是看到:炸碎小行星並不是上選,因為炸成多塊碎石更難對付。
那麼如果有一天有顆小行星對準了地球,炸碎它是不是真的不好呢?
如果可能,還想問問:拋卻速度、成分的因素,燃燒速率和星體直徑的關係?比如如果是球形,直徑1米和直徑10米燒完的時間相差多少?


從邏輯上說,10多塊的破壞力是小於一整塊小行星的破壞力的,這一點沒有錯。

但10多塊碎片的散落面積更大,最終產生的破壞作用也不可忽視。

就以你的例子,1億噸的小行星直徑大概是457.15米(以2g/cm^3計算),碎成10塊的話,每塊也有100多米,以100米計算,能量也超過百萬噸TNT炸藥的能量,這麼大的能量,摧毀北上廣任意一個城市都不成問題。(註:通古斯大爆炸的隕石直徑估算值是75米)

並且100米的隕石要想在大氣層中徹底燒掉幾乎是不可能的,所以直接炸掉不是什麼太好的方案。

想想看:原來可能只是毀滅某個城市圈,炸成幾塊以後可能就是毀滅一個國家的大部分地方,這種風險實在太大。一個大核彈變成10個小核彈,你喜歡哪個?反正我是都不喜歡。

除非是炸成小於1米的碎塊,也就是一般流星雨的碎塊大小,但是要想炸碎石頭是非常困難的,除非是把核彈塞進小行星內部,但目前人類還沒有載人登陸小行星的記錄,所以是非常困難的。

現在比較流行的觀點是提前發現有可能撞擊地球的小行星,通過各種擾動使其提前偏離原來的軌道,擾動的越早,產生的干擾就越大。

為什麼我說直接炸碎小行星太困難了:舉個直觀的例子,一個千萬噸TNT當量的核彈扔到泰山上,山下的泰安市可能被抹平,但泰山基本沒什麼變化,泰山相當於直徑幾公里左右的小行星。人類能造出的威力最大的武器不過就是氫彈,但比起大自然的力量來說還是太小了,一場颱風產生的能量都比氫彈的威力要大的多(沒有直接的數據,颱風維持風速:普通颱風風能就相當於至少20萬噸TNT當量,降水能量:1000億噸降水,水溫度升高1度就需要相當於2500萬噸TNT炸藥的能量),不要指望一個或者幾個核武器就搞定小行星,人類手裡的武器都太弱了。

參考資料:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%92%9E%E6%93%8A%E4%BA%8B%E4%BB%B6

另外,附上一個計算工具,計算小行星破壞力的:Impact: Earth!

-------------------關於摩擦燃燒的問題-------------------

航天器再入大氣層的高度大概是120公里,再入時溫度能到1500度左右,典型的小行星相對地球速度都超過10km/s,以10km/s計算,飛行時間只有十幾秒,如果是直徑大於10米的石塊,我覺得十幾秒的加熱是無法燒掉多少東西的。


這個問題要考慮很多因素,例如在小行星距離地球一億公里的地方和一百萬公里的地方,同樣的應對策略就會造成不同的結果:在一億公里的地方把小行星炸開,很多碎片會偏離原有軌道從地球旁邊衝過去,最終只有很少幾片能沖向地面。即使在百萬公里這個範圍內,也有讓碎片落到海里和落到城市裡的差別。

而且我們還應當考慮月球的因素:如果月球角度合適,正好佔了一個拯救人類的位置,那麼儘管我們無法把小行星推離地球靶心,但把靶心推到月球上也能解決問題。

就算在同樣的高度和入射角度、地點都確定的前提下,對鐵隕和冰隕的應對方式也會不同:鐵隕密度大,直徑數十米的碎片就很可怕,但冰隕則幾百米的直徑都不算什麼大問題。

直徑大的星體破壞力大,但是更好被發現。直徑小的星體破壞力小,卻可能跑得很近才被發現。所以在現實中,除非我們特別懈怠或特別倒霉,應當不會面對炸還是不炸這種另人頭疼的問題。


從不那麼專業的角度回答這個專業的問題。

本人出於對犯罪學的熱衷,曾研究過一個問題:裝滿酒的酒瓶和空酒瓶哪個對頭部的殺傷性更大?根據很多實驗得出的結論是,滿酒瓶造成更嚴重的震蕩傷,空酒瓶造成更嚴重的破片殺傷,而這二者對於頭部的損傷都可以是致命的。所以,這個不怎麼專業的答案就是,如果小行星本身的破壞力足夠大,結果都是地球毀滅,區別是得到一個砸破地幔的大坑還是無數遍布半球的小坑。

有時候從另一個角度看問題會更清晰,多懂點,沒壞處。


如果你看過《絕世天劫》(布魯斯威利斯主演),就會發現他們的方案是通過鑽洞,放置氫彈,讓彗星分成兩半,掠過地球。

而摩根弗里曼參演的《天地大衝撞》(和上面一部經常搞混) 是飛船撞擊彗星,同時引爆核彈,炸碎彗星,變成許多小流星落下來。

我們分析一下就知道了,由於大氣層的存在,炸碎小行星是個不錯的選擇,因為很多碎片在降落過程中和大氣摩擦,燒掉了。

如果是整塊小行星撞上來,大氣層無法讓它燒完,最終結局是非常可怕的。


最關鍵的是沒有這麼大當量的氫彈……


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