行星撞地球

行星撞地球

 


以下『黑體字』資料取自『87年3月14日 中國時報第七版』:

『藍體字』則為本網頁說明加註的內容』

『有一顆小行星可能在西元 二零二八年 撞上地球,...』

『不過根據美國航空暨太空總署的估算,這枚代號 1997XF11 的小行星

不可能撞上地球,就算有可能撞上,科學家也有辦法化解。』

『美國航空暨太空總署表示:根據他們以尚未公開的資料計算的結果,

XF11在 2008 年(十月期間)飛過地球時,距離地球至少九十六萬公里,

這個距離遠超過月球與地球間的三十八萬公里。

太空總署噴進實驗室的天文學家尤曼斯說,XF11撞上地球的機率是零,

他對地球完全不構成威脅。』

 


九十六萬公里 = 9.6×108 公尺,地球赤道半徑 = 6.374×106 公尺 。

月球繞地球軌道平均距離 = 3.844×108 公尺。

地球繞太陽軌道平均距離 = 1.496×1011 公尺。

到底是 2008年還是 2028年?

 


『國際天文學聯合會警告:直徑 1.609公里 的 XF11 有可能以 四萬八千公里的近距離,

1.609公里,資料有如此的精密度嗎?報上附圖 路透社只提 寬 1.6公里,

而法新社 則說直徑約 2 公里,因此 1.609 後面兩位數值是誰加上去的呢?

2008年十月 掠過地球,甚至可能撞上地球,雖然機率十分微小

上述數據是由該會天文學家馬斯登計算』(時間是 2008年!)

『尤曼斯說,就算小行星直朝地球飛來,也可以用大型核彈改變其航向,

例如派一艘配備核武的太空船,在離小行星表面約一個直徑的範圍引爆核彈,

減緩小行星的速度,避免它撞上地球。

尤曼斯指出,XF11是試行上述方法的一個絕佳目標,因為它離地球還有三十年遠

(怎麼又有三十年 那豈不是 2008年,兩個單位都有相同差異的報導?

可惜都沒有提到 XF11 目前的距離與速度,要不然我們可以試著算一下

到底是 2008還是 2028年,也可估算最短距離)

現在對它使用核彈減緩其飛行速度,三十年時間足以讓他慢到撞不上地球,

如果離地球只有一個月時間,效果就差多了。

2002年的十月三十一日萬聖節時,XF11就會從約九百六十萬公里之外掠過地球。

尤曼斯說科學家可以利用這個機會好好觀察XF11,以便更精確的估算它的軌道』

由以上數據,如果 2002年距離 9.6×109公尺(九百六十萬公里),

若 2008年 距離 9.6×108公尺(九十六萬公里)

則目前 XF11 朝地球徑向平均速度約為 105/364 = 2.7×102公尺/秒。

前文中『國際天文學聯合會警告...,在 2008年十月 掠過地球,

甚至可能撞上地球,雖然機率十分微小』,

為何會出現『機率』的字眼,主要現在對於 XF11的資料,精密度仍然不夠,

只能預測會在地球軌道附近掠過,無法精確的估算它的軌道,

一組說有可能最近 四萬八千公里,另一組則說九十六萬公里。(相差很多)

即使是 四萬八千公里也比地球半徑 六千公里大 8倍。

因此提議在更近的距離時詳細測量。由於以上報導連時間都有不一致,

我還是上網查一查資料。(結果詳述於後

 


至於同時提到 大約六千五百萬年前,可能有一枚小行星撞擊地球之後,導致恐龍全數滅亡。

若是小星球撞擊地球後,導致地球外圍受塵雲密佈,太陽『光』抵達不到地面,

而地面原有的熱能輻射能夠輻射出去(因為溫度較低,含較多紅外線)

則由簡單 熱輻射平衡可計算出 平衡溫度約 214K(相當於攝氏零下59度)。

如此低溫的環境下,難怪大多數生物都無法生存!

 


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自我挑戰題:

任何具有溫度的物質都會輻射出電磁波,若表面溫度為 T

(凱氏溫度 =攝氏溫度 + 273.15)

則 單位面積所輻射電磁能功率為 εσT4

ε為表面吸收或輻射電磁波的效率,介於 0 - 1 之間。

σ為一常數值 = 5.67×10-8 W/m2‧K4

1. 已知地球與太陽間距離為 1.496×1011 m,太陽半徑為 6.96×108 m(約地球半徑多少倍呀?若太陽與地球密度約略相同,則太陽質量為地球質量的多少倍?)

由以上數據,假設太陽為理想黑體(ε= 1.0 )太陽表面的溫度約為 6000K

可以計算出 太陽的熱輻射抵達地球表面時,單位面積所提供的熱功率。

(請計算一下!)實際測量值,單位面積約提供 1360W/m2 的熱功率。

(比所計算的數值稍微小一些)

2. 經測量得出以上單位面積的熱功率只有 70%被地球所吸收,

已知地球的半徑(提示:則知道吸收太陽能的截面積),

由所吸收的能量 與 地球表面熱輻射的能量 達成平衡,(計算一下吧!)

則可以計算出地球表面 熱平衡溫度為 255K (-18℃)。(檢查我算的對不對)

這數據很接近大氣層外表的溫度。

可是比地表實際溫度少了許多!因為我們忽略了 大氣層的效應。

大氣層裡含有 CO2 和 H2O,會吸收大部份紅外線區域的能量。

於是 太陽輻射出的能量容較易穿過 大氣層抵達地面。

而地面輻射出的能量則大多數被 大氣層所吸收(約78%,其餘輻射向外太空)。

(就好像溫室的玻璃,讓陽光透過,屋內的紅外線卻不易出去,於是溫度較高)

因此 可以 計算 地表除了吸收太陽能外,大氣層也會輻射能量回地表。

同時計算地表與 大氣層的熱平衡 可以得出 地表溫度為 288K(15℃)。

如果你好好算一下以上的結果,相信你對 熱輻射 有進一層的認識。

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根據 http://cfa-www.harvard.edu/iau/pressreleases/1997XF11.html 的資料:

由於版權不能複製網頁公開瀏覽,欲觀看原始資料請按以上鍊結。

證實最接近時間為 2028 年。以下乃不同組人不同觀察時段所報導的各種結果:

1. 根據某組人 60 天的觀察數據,顯示 最接近地球的距離為 五十萬英哩。

(地球半徑約 四千英哩)

2. Peter Shelus 等人於三月四日與五日特別觀察 XF11,加上原有資料新計算最接近時間為

2028年十月二十六日美國西區時間下午 1:30,最近距離 三萬英哩。

3. Eleanor Helin 等人用了另一組資料計算出最近時間 為

2028年十月二十六日美國西區時間下午 2:30,最近距離 六十萬英哩。

以上資料相差頗大,主要因為該 『小行星』與地球仍相距甚遠。

這也會是近年來最靠近地球的小行星。

以下時段將會有其他小行星較靠近地球

年代 2002年 2078年 2090年 2095年
距離(百萬英哩) 5.9 7.5 4.2 1.3