太阳系里面一颗小行星可能把月球撞到地球上来么?


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12个答案
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LePtC物理学博士生

2013-07-29 14:12

2112年12月4日。

太阳系预警系统宣布,月球正在受到黑暗森林打击。

自从地球存在生命被四体人发现后,地球人便建立了太阳系预警系统,每天心惊胆战地注视着四体人的方向。

一个月前,太阳系预警系统探测到一颗石粒从该方向飞入太阳系,质量约10^20kg,相当于较大的小行星,它的推进器保持其以5 m/s加速,进入太阳系时速度约20 km/s,最重要的是它的轨迹并不经过地球,它将飞入小行星带那堆乱石中,所有人都认为它对地球构不成威胁,甚至有人开始嘲笑四体人的技术精度。

结果,石粒精确地避开了小行星带的其它乱石,准确地击中了谷神星,将其推离了公转轨道。

谷神星的质量为9.43*10^20 kg,原本的轨道速度约17.9 km/s,与石粒碰撞后速度大小变为20 km/s,距离地球轨道约2.94*10^8 km,石粒嵌入谷神星后加速度减至0.5 m/s,现在,谷神星正在石粒的推进与太阳的引力下加速,向地球方向扑来。

谷神星将在约17天后到达地球,到达地球时的速度将达到约560 km/s

人们以为四体人的目的是让谷神星撞地球,可是他们又错了。

太阳系预警系统的计算显示,谷神星并不会击中地球!

谷神星将迎面向下击中月球!

月球的在轨动量约7.51*10^25 kg·m/s,谷神星将达到的动量为5.6*10^26 kg·m/s,为月球的7倍多!其撞击的方向也十分精确,会把月球公转方向的动量抵消为零,剩下的动量毫不浪费地指向地球。谷神星的密度小于月球,直径约为月球的七分之二。计算机的模拟显示,谷神星将在月球表面撞碎,它们一起向地球的西南半球坠落,并在地球引力下继续加速!整个地球表面将成为一片火海,炮弹的破坏力比灭绝恐龙的那次大三个数量级,没有任何生物能幸存。但幸亏地球的轨道动量比炮弹还要大三个数量级,新的地球轨道会比之前靠近太阳一点,但不至于向太阳坠落。

四体人不满足于一个小行星造成的破坏力,用小炮弹把月球变成大炮弹!同时四体人想保留地球以便以后移民,直接让石粒撞击地球可能把地球击碎,才设计了这一套经济的毁灭方法,这是一次十分精确的打击!

地球联邦宣布,掩体计划启动,人类开始向亚欧大陆的深地下移民,并准备核弹拦截。

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注:明确一下我对原问题的回答: 小行星必须经大量推进才能达到能击落月球的动量,天然形成的小行星远远无法动摇月球…

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ProtossProbe工程力学专业,果壳SpaceX小组组长

2013-07-29 11:07

相比月球这个卫星来说,小行星的大小、质量都太小了吧。应该不足以在大尺度上改变月球轨道。

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好吧出于好奇我还是来算一下(其实是因为无聊好吧。。。)

就拿今年年初与地球擦肩而过的2012DA14小行星来说吧。

查询了一下2012DA14小行星的相关数据资料,如下:
2012DA14小行星是一颗质量达到了13万吨(1.3 × 10^8kg),直径40至50米的小行星,将在距离地球约17200英里(约合27 680公里)的空间掠过,它的运行速度为7.82km/s

小行星的动量为:1.02 × 10^12 kg × m/s

又查询了一下月球的相关数据资料,如下:
平均半径1737.10km
平均速度1.022km/s
质量7.3477 × 10^22kg

月球的动量为:7.51 × 10^25 kg × m/s

。。。相差13个数量级,不管从哪个方向碰撞,对月球的轨道影响都微不足道了。。。

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好吧,出于好奇假如把小行星的直径扩大100倍,直径大约就是4km-5km,在近地小行星中,这个尺寸算是较大的了。假设密度不变、速度不变的话,质量扩大10^6倍,此时小行星的动量为 1.02 × 10^18 kg × m/s

如果小行星撞上月球(以下计算忽略月球由于碰撞造成的质量改变)
月球的速度改变量大约是:ΔV=(1.02 × 10^18) / (7.3477 × 10^22)m/s = 1.39 × 10^-5 m/s

所以月球速度大约改变13.9微米每秒(汗。。。小行星你能不能给点力啊)

至于用多大的小行星才能把月球撞到地球上来,楼主可以自己算算~~

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yhz学物理的IT工程师

2013-07-29 15:21

对于月球那么大的天体,要让它明显的改变轨道,那么撞击它的天体所需要的动量要和月球目前的动量想差不大才行。
所以,即时考虑到小行星速度较快,那么小行星的质量也应该不小于月球一个数量级这个水平上。

然后,再考虑这么大级别的碰撞中,它们所受的冲量是极大的。
再考虑到月球是石质星体,而小行星多半也是石质为主,少量铁质和碳质。
那么,月球和小行星所受到的冲力,是否小于其万有引力和岩石晶体的结构张力是很值得怀疑的。如果冲力过大,结局很可能是相互粉碎,而不是像台球那样改变轨道。

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支持者: 鸟口凉子

应该不会有这种情况发生,因为不会有这么大质量的行星来到地球轨道,小质量的行星有可能,但最多在地球或者月球上撞一个坑,只有非常巨大的质量的行星在合适的角度才有可能把月亮撞到地球上来,但这么大质量的天体不可能来到地球轨道上来,原因很简单,因为地球外面有两个很大的行星,木星和土星,大质量天体想来到地球轨道上来,必须过木星和土星那一关,因为他们的引力比地球大的太多,所以大部分的外来天体都被木星和土星收走了。

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不可能吧,要么多一个环形山,要么小行星撞碎,要么月球撞碎吧

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傅里叶变黄油猫软件工程师,应用数学专业

2013-07-29 15:05

事实上如果有那么大的速度和质量的小行星能造成这种效果,还不如直接撞上地球来得简单高效快捷经济。

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Johnny小俊Android系统软件工程师、分析化学硕士

2013-07-29 17:13

1楼 算错了吧?算速度应该对时间积分才对。4100km/s不靠谱,太阳的逃逸速度从地球轨道上算才40多km/s呢。

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如果小行星质量足够大的话~~~

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大家请看,月亮表面那么多的环形山,那么多的小行星都没有把月亮撞到地球上来。看来,要把月亮撞离轨道,需要更大的小行星。

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如果有什么能把月球撞脱轨,我们基本上可以肯定要么外星人来了要么火星/金星撞上了(还是外星人干的!)。这种情况下我们还是不要担心掉下来的月球,我们还是更应该看看是什么造成的。或者直接撒丫子跑啊!!

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小行星不会,质量太小。
有没有哪位大牛能做个太阳系的相对论的时空图。

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