如果彗星碎片撞擊地面,真會像《你的名字。》中那樣嗎?
題圖來源:《你的名字。》
知友 | One Two
以下分析基於電影提供的信息以及 Impact: Earth! 的模擬。
「是否合理」,我們首先需要定義「合理」。就當前的人類認知而言,符合模型可認為是「合理」。
具體地說,將影片提供的信息輸入 Impact Earth 進行模擬,如果模擬結果和影片展現的一致,就可以認為是「合理」的。
我們打開 Impact Earth 的網站,看看模擬一次隕石撞擊需要什麼參數。
我們需要:
隕石直徑
隕石密度
隕石入射角
隕石入射速度
撞擊點性質
最後還要屬於和撞擊點的距離,這個主要是估算不同距離下的傷害。
隕石的直徑以及密度信息我們可以直接從電影中獲得:40m,密度與鐵相近。
至於隕石入射角,傳統的隕石入射角大多在 30°~45°,但電影中隕石落在糸守鎮以前,可以明顯發現其傾角近乎垂直。我事後量了一下,是 80°左右。
入射速度有點麻煩,電影沒有提供直接信息,不過我們可以推算一下。
我們知道彗星在 2013 年 10 月 4 日 19 時 40 分經過近地點,當時彗星位於天鷹座與盾牌座的交界處:
此處有一個 bug,2013 年 10 月 4 日是農曆三十,看不到月亮。
從電影中我們還可以知道,彗星近地點小於一個地月距,從電影中的示意圖推測,只有地月距離的不到一半,暫且認為是 18 萬千米。
而從上圖的模擬我們得知,彗星在近地點時離黃道面還有一段距離(黃緯約 17°),簡單的三角函數計算可知彗星與地球的實際距離約為 19 萬千米。另外也有答主表示原著小說提到彗星近地點距離地球僅 15 萬千米,也可作為一個參考。
繼續關注電影,電影中提到 19 時 50 分左右發現彗星分裂,20 時 42 分隕石撞擊,中間僅過去 52 分鐘。
根據隕石入射角以及電影表現,不難得知撞擊糸守鎮的彗星碎片在脫離彗星後是徑直衝向地球的,那麼問題就化為一道簡單的小學數學追及問題:地球與隕石相距 19(15)萬千米,52 分鐘後隕石撞擊地球,求隕石的平均速度。
易得隕石相對地球的速度為 61(48)千米 / 秒,綜合考慮其他因素,我們把速度定在 60 千米 / 秒好了。
至此所需參數已全部得到,撞擊點性質默認,距離選 5 千米,然後就是「CALCULATE IMPACT」。
模擬結果(部分)如下:
The projectile begins to breakup at an altitude of 35700 meters = 117000 ft
The projectile reaches the ground in a broken condition. The mass of projectile strikes the surface at velocity 31.4 km/s = 19.5 miles/s
Final Crater Diameter: 2.16 km ( = 1.34 miles )
Final Crater Depth: 460 meters ( = 1510 feet )
Visible fireball radius: 1.01 km ( = 0.626 miles )
The fireball appears 45.8 times larger than the sun
Damage Description:
Multistory wall-bearing buildings will collapse.
Wood frame buildings will almost completely collapse.
Highway truss bridges will collapse.
Glass windows will shatter.
Up to 90 percent of trees blown down; remainder stripped of branches and leaves.
接下來我們可以把模擬結果與電影場景一一對照。
首先是下落過程,空中解體有展現。
有同學通過電影中隕石下落的長鏡頭判斷沒有出現火球,我倒是覺得這一段是將隕石墜落的過程藝術化了,特地把隕石畫小,搭配上 BGM 的感覺更是如此,你看 BGM 一點都不悲壯。
電影中倒是有另外一幕:
不是科班,不知道這樣子算不算有火球?(另外圖書資料中也有火球形象)
隕石撞擊後的破壞力,模擬是這樣說的(5 千米範圍):
多層牆體承重建築倒塌
木結構建築近乎完全被摧毀
公路桁架橋倒塌
玻璃碎裂
高達 90% 的樹木倒下,剩下的損枝殘葉
圖我就不截了,總體觀感還算接近。
最後一個,形成的隕石坑。電影中有多個展現新隕石湖的鏡頭,但我反覆對比發現這個新隕石湖忽大忽小......有的場景會比糸守湖稍大,有的場景又僅僅為糸守湖的一半大。
若以電影中出現的圖書資料為準,新隕石湖的直徑應為 1.2 千米左右,而模擬結果中隕石坑直徑為 2.1 千米。不過要注意隕石湖和隕石坑大小不一定完全一致,隕石湖比隕石坑稍小完全說得過去。
總的來說,我認為誠哥還是很合理的(笑)。
P.S. 我覺得最不合理的地方在於碎片離開彗星後完全變向直奔地球,這真的是完全不按套路出牌啊啊啊啊啊。
P.P.S. 這道題三個月前就有人邀請我回答 Orz,我是昨天才看的!被劇透了一臉......
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