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＞できれば、計算式を教えていただけないでしょうか。

　ここ何日かどうやって計算過程を説明しようか地味に悩んでたけど、どう説明しても煩雑になるのでExcelで直に見てもらったほうが早い。
　https://files-uploader.xzy.pw/upload/20190420061914_7a51336279.xlsx
　緑色のセルの数字を適当に変えてシミュレーションしてみてください。B4セルが彗星までの距離、B5セルが彗星の初速度、B7セルが地球からみた彗星と太陽の角度です。
　θが0度ならちょうど太陽の方向から彗星が飛んできている状態で、θが180度なら彗星は真夜中の方向にあります。ちなみに東京(北緯35度)に彗星が垂直落下する軌道の場合、θが取りうる範囲は 11.6≦θ≦168.4 になります。昼間だと太陽が明るくて彗星がよく見えないので、θは90度以上にしたほうがいいかも。

　ただ、一応断っておきますがこれはあくまで概算です。有効数字とかもとくに確認してないし、あまり厳密なものだとは思わないでほしい。

　また、計算を簡単にするために以下の前提をおいてます。
・地球の自転は考慮しない。
・地球の公転は等速直線運動で近似(公転による遠心力は考慮しない)。
・太陽からの引力は常に平行に働き、大きさは定数。また落下方向から水平な分力は考慮しない。
　ちゃんと検証してないけどこの近似による落下時間への影響は1秒もないと思う。

　もしExcelが開けないor数値を編集できない場合。
　地球の質量をM、重力定数をG、太陽が彗星に与える加速度をS、地球からみた太陽と彗星の角度をθ、彗星と地球の距離をr(0)、彗星の速度をv(0)とすると、彗星が地球にr[km]まで近づくのにかかる時間t[秒]とその時の速度v[km/秒]は以下の式で近似できる。

v = √(v(0)^2 + GM(1/r - 1/r(0)) - (r - r(0))Scosθ)
t = - (r - r(0))/v(0)

　ただしG、M、Sの値は以下の通りとする。
G = 6.67259*10^(-20) = 0.0000000000000000000667259
M = 5.9726*10^24 = 5972600000000000000000000
S = 5.93*10^(-6) = 0.00000593

　Excel表に比べて時刻tの精度が地球付近でちょっと落ちるけれど、数秒程度遅くなるだけなのでこっちで計算してもいいかも。

＞「直径2390kmの小さな惑星」を
＞密度が鉄相当の「8000kg/m³」

　直径2390kmってめちゃくちゃ巨大な小惑星じゃないですか。月の直径が3500kmだから月より一回り小さいくらいのサイズですよこれ。そのうえ密度が鉄相当なら下手をすると月より重いかもしれない。
　これだけ大きかったら地球から100万kmの距離にある時点で、いわゆる"お星様"という感じではなく表面の模様まで肉眼で見えるくらいの存在感があると思う。ほとんど空に月が２つ出てるようなもの。

＞入射角が「90度」

　リンク先の記事を見ました。たしかに入射角90度と書いてありますね。ただ一般に入射角は、垂直が0度で水平に近づくほど90度に近くなっていくはず……。これは想像なのですが、英語だと入射角は『Impact Angle』(=衝突の角度)となっているので、これを記事で入射角と訳したために混乱が生じているのだと思う。文字通りの"衝突の角度"なら90度が垂直落下と考えるのが自然だし。

＞地球のダメージは、「100 percent of the Earth is melted(100％溶ける)」

　記事内の画像の英語をちゃんと読んでみると、
・『loses little mass』(質量を少し失う)
・『axis』(地軸)には『does not make a noticeable change』(影響がない)
・『length of the day』(一日の長さ)は『up to 427 milliseconds』(427ミリ秒長くなる)
・『orbit』(公転軌道)には『does not shift』(影響がない)
　などと書いてあるのでここで言う『melted』というのは地表が全部吹き飛ばされて溶岩とかになってしまうという意味なんじゃないかと。
　さらに下の画像を読むと、クレーターの形態は『melt pool』(溶けたプール)であると言っているように見えるので、やはり衝突時の衝撃や熱で地球の裏側まで地面がすべて溶けてしまうといったことが言いたいのでは。

　質量を失うのは、衝突の衝撃で吹き飛ばされた地球の破片がそのまま宇宙空間に出ていってしまうからだと思う。地球は死の星になりますが、地軸と公転周期に影響はないので一年の長さと四季は変わらず、一日の長さが0.4秒だけ変わります。意外と影響が少ない……？

＞核に岩石が含まれた直径約10kmの彗星としても、今回の隕石の条件に合いますか？
＞そうすると、質量ってどうやって計算すれば良いんでしょうか？

　彗星を球体と仮定すれば、密度さえわかれば球の体積公式(V=4πr^3/3)で計算できる。直径10kmなら 4×5×5×5×3.14÷3≒500km^3 くらい。
　ググったら『知られている彗星の平均密度は、約0.6g/cm^3』( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8_(%E5%BD%97%E6%98%9F) )という記述が出てきたので、0.6g/cm^3=600000000000kg/km^3=6*10^11kg/km^3を掛けて、300000000000000=3*10^14kg程度でしょうか。これだとだいたいハレー彗星の核と同程度ですね。
　隕石としての破壊力を強調したければ、核の中心に巨大な岩の塊があるため密度がもっと高いということにしてもいいのかも。核の密度が2.0g/cm^3とか3.0g/cm^3とかあるような彗星が存在しうるのかどうかは知らないけど、天文学ってそういう天体が発見されて初めて「そんなものがあったのか！」ってわかることもある世界なのでまあ大丈夫かと思う。

＞手塚満さん、コメントありがとうございます！

＞構想してお出で作品であれば、テーマは「母親を取り戻す」とすれば、セントラル・クエスチョンは「母親を取り戻せるか？」となりそうです。
なんか、多くの回答者さんからテーマは「母親を取り戻す」だとご指摘をいただくんですが、母親を取り戻すことが書きたいんじゃなくて、「大切な人が死んでも、一緒に生きてほしい」というのを書きたいんですけど……。
クライマックスで、大切な人（息子）が死んだ悲しみに我を忘れ悪に身を落とし自殺したヴィランの悲しみを目の当たりにして、同じように大切な人（父）の後を追って星になりたがる母の気持ちを汲んで星にしてあげようとする主人公を、ヒーローが励まして、素直になった主人公が「これを言ったら私のわがままかもしれないけど、ママ、死なないで」と頼む、そして、死んだ父の魂を星にしないといけない夜白の悲しみを知った母が夜白を支えるために生きることを決意する、というクライマックスが書きたいんです。だから、単純に母を取り戻すというのがセントラル・クエスチョンと言えるのか、あんまり納得できない気持ちがあります。それでいうと「母は、父が死んだ世界で一緒に生きてくれるか？」というのがセントラル・クエスチョンかなーと思いました。

＞しかし、主人公が何をしようとしているか（何をする話なのか）が提示できないと、読者としては読む目的を見失い、読了するモチベが削がれます。ですので、偽の目的を与えておくわけです。明示的なセントラル・クエスチョンも偽の目的に沿うことになります。
確かに。目的がわからないと読む気が失せるので、いつも主人公の目的は何かを意識して書くようにしていました。
それで言うと、セントラル・クエスチョンを暗示的にしていいわけないですね。

＞劇的アイロニーは「読者は真相を知っているけれど、作中のキャラは知らない」というものです。
三人称多元視点にしようと思っていたので、やってみる価値はありそうですね。

◆プロローグ
第一幕：セットアップ5W2H誰がどこでどのような状況で何をする話か：父が死に、悲しむ母を主人公天沢夜白はなぐさめる
テーマの提示：大切な人が死んでも、一緒に生きてほしい（「パパはお星様になってママと私を見守ってくれているよ」となぐさめることで提示）
インサイティング・インシデント (つかみ・FTのきっかけとなる出来事・引き込み要素)：母が失踪し、母の友人と名乗る女・摩耶（ヴィラン）が家にやってくる

◆幕間
摩耶が母に月の神殿の禁書庫に侵入して禁書を盗んでくるように命令しているシーン

セントラル・クエスチョン（偽）：主人公の解決しなければならない問題：主人公は摩耶を取り戻せるか？
主人公はどのような人物像か（主人公の日常）：夜白はまじめで前向きな性格で、摩耶と仲良く暮らしていきたいと家事を率先して行うが摩耶は冷たい。
主人公をめぐる問題が具体的に何か明確化： 婚約者を名乗る月兎族の賢人が現れ、 悪霊化する幽霊の霊魂を夜空に上げる月の神になれるのは夜白しかいないと言われる。
ファースト・ターニングポイント（アクション・選択）：母が生きていると知り、取り戻すと決意する

こんな感じでしょうか。
ちょっと冒頭で視点移動多めですが……。

＞それに物語のピークがヴィランとの対決じゃなくて母との再会に来てしまいそうな気もするし

私は一番書きたいのは、何度もコピペで申し訳ないんですが、

クライマックスで、大切な人（息子）が死んだ悲しみに我を忘れ悪に身を落とし自殺したヴィランの悲しみを目の当たりにして、同じように大切な人（父）の後を追って星になりたがる母の気持ちを汲んで星にしてあげようとする主人公を、ヒーローが励まして、素直になった主人公が「これを言ったら私のわがままかもしれないけど、ママ、死なないで」と頼む、そして、死んだ父の魂を星にしないといけない夜白の悲しみを知った母が夜白を支えるために生きることを決意する、というクライマックスです。

だから、単純に母を取り戻すというのがセントラル・クエスチョンと言えるのか、あんまり納得できない気持ちがあります。それでいうと「母は、父が死んだ世界で一緒に生きてくれるか？」というのがセントラル・クエスチョンかなーと思いました。

だから、クライマックスの一番盛り上がるところは、母と向き合うシーンでも特に問題は感じないんですけど……。
間延びしますか？

＞インサイティングインシデントで母親の失踪を経験した主人公が、喪失感を乗り越えて母の不在を受容することで、ヴィラン（＝異なる価値観）に打ち勝つ話、みたいな。
母の不在を受容するというか、母に愛されていたという記憶を思い出す（風邪をひいた時に母が飲ませてくれたジュースが神の酒ネクタルだった）ことで覚醒・本来の力を取り戻し、神になってヴィランを倒すという流れなんですけど……。愛されていることを思い出して力を得た夜白は、ヴィランを倒すけれど、ヴィランの亡くした人を追いたいという気持ちを受け止めて、一度は母も星にしてあげようと考えるけれど、ヒーローに励まされて本音を話し、その涙に心打たれた母を思いとどまらせる（改心させる）というような話を書きたいです。

＞ここのちぐはぐ具合を何とかしないとダメだなーと思いました。
このセントラルクエッション、ようは問題提起は、どっちかっていうと読者が感じ取る要素なんですよ。
Wikipediaにある例「バック・トゥ・ザ・フューチャー１」の部分を見てみると、「主人公は元の時代に帰れるのか？」がセントラルクエッション。
で、ファーストターニングポイントは「主人公のマーティがデロリアンに乗って過去にタイムトラベルするシーン」で、このターニングポイントを終えてセットアップの行程が完了する。
序盤を終えて「主人公が過去へ行った」「なら、元の時代へ帰る話なんだろう」とわかる。

言い換えると、ターニングポイントを終えたときに読者が「セントラルクエッション」を持っているか、というのが大事なわけです。
ターニングポイントまでを読み終わって、読者が「セントラルクエッション」という問題提起を理解しているかどうか。
ここでにわとりさんが指摘されてますが、
私が提示した「主人公は母を取り戻せるのか？」という設定にすると、「母親を取り戻す話」になってしまうし、ヴィランとの戦闘は話を盛り上げる要素なだけで最終的な物語の着地点は「母親を取り戻せたかどうか」になります。
これは、感性の問題で人それぞれ意見があるよね、って話じゃなくて、三幕構成の理論を考えたら数学的にこういう答えになる、という話。
「母親を取り戻せるのか？という問題提起」があって、そこに「取り戻せたOR取り戻せなかった」という回答があれば、「その過程は取り戻そうとする内容」でなければ成立しない。結論としてそれは「母親を取り戻そうとする話である」となってしまう。
感性の組み立てではなくて、数学的な話です。

で、作者としてこの展開は違うかな、と感じるのであれば、そもそもセントラルクエッションの設定にミスがあり、そのセントラルクエッションはターニングポイントの問題提起なのでターニングポイントのシーン設計に問題がある。という答えが出せます。

こう考えると、よく言われますが「オチから考えたほうがいい」ってことがわかるんじゃないかと思う。
どこが物語の着地点かを決めておけば、逆算していけばいいだけなので。
プロットにおけるラストは
＞クライマックス：覚醒した主人公がヴィランを星にする
＞おわり：賢人の励ましもあり、闇落ちした母に死なないでと言う。父を星にする
このように書かれています。
「ヴィランとの戦闘」は「母親を助けるための障害」としてサブプロットに配置するのであれば、これで問題ないと思う。
けど、「ヴィランとの戦闘・決着」や「主人公が神になること」が着地点だと考えているのであれば、セントラルクエッションしいてはターニングポイントの設定が間違ってると思う。
少なくとも現状は「母に死なないでと言う」という文言から、「母親を助ける話なのかな？」という印象を得ます。

＞後戻りできない動機が、３つあります。
とあるので、メインになる要素だけを抜き取って、他２つの要素はサブプロットにまとめ、今は考えないようにしたほうが良いと思う。