Кредитна снимка: Министерство на енергетиката на САЩ
Следващия път, когато астероид или комета е на курс на сблъсък със Земята, можете да отидете на уеб сайт, за да разберете дали имате време да завършите обяда или трябва да скочите в колата и да шофирате.
Учените от Университета на Аризона стартират лесна за използване уеб-базирана програма, която ви казва как сблъсъкът ще повлияе на вашето място по света, като изчислява няколко последствия от околната среда от неговото въздействие.
От днес програмата е онлайн на адрес http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Въвеждате разстоянието си от мястото на прогнозираното въздействие, размера и вида снаряд (например лед, скала или желязо) и друга информация. Тогава програмата за въздействие върху Земята изчислява енергиите на удара и размера на кратера. След това тя обобщава топлинното излъчване, сеизмичното разклащане, отлагането на изхвърлянето (където всички тези летящи неща ще кацнат) и ефектите от взрив на въздух на език, който не-учени разбират.
За тези, които искат да знаят как са направени всички тези изчисления, уеб страницата ще включва „описание на нашия алгоритъм, с цитати към използваните научни източници“, казва Робърт Маркъс, студент от Обединеното кралство в Програмата за безвъзмездна помощ на UA / NASA. Наскоро той обсъди проекта на 35-ата среща на конференцията за лунна и планетарна наука в Хюстън, Тексас.
Маркъс разработи уеб сайта в сътрудничество с планетарните науки Regents? Професор Х. Джей Мелош и научен сътрудник Гарет Колинс от лунната и планетарната лаборатория на UA.
Мелош е водещ експерт по кратериране на удари и един от първите учени репортери се обаждат, когато слуховете за големи, разрушаващи Земята обекти започват да циркулират.
И репортерите, и учените искат да знаят едно и също нещо: колко щети би нанесъл определен сблъсък върху общностите в близост до мястото на удара.
Уебсайтът е полезен за учените, тъй като не им се налага да прекарват време в изкопаването на уравненията и данните, необходими за изчисляване на ефектите, каза Мелош. По подобен начин той предоставя информацията достъпна за репортери и други неучени, които не знаят как да направят изчисленията.
„Струваше ни се, че това е нещо, което можем да автоматизираме, ако намерим някой много способен човек, който да ни помогне да изградим уебсайта“, каза Мелош.
Този човек се оказа Маркъс, който е специалност компютърна техника и физика. Кандидатства за работа по проекта като платен стаж чрез програмата за безвъзмездна помощ на UA / NASA.
Маркъс изгради уеб базираната програма около четири въздействия върху околната среда. В ред на тяхното възникване те са:
1) Топлинно излъчване. При удара възниква разширяваща се огнена топка от сечещи пари. Програмата изчислява как ще се разшири тази огнена топка, кога ще се появи максимално излъчване и каква част от огнената топка ще се види над хоризонта.
Изследователите базират своите радиационни изчисления на информация, открита в „Ефектът на ядрените оръжия“. Тази книга от 1977 г., от американското министерство на отбраната и американското министерство на енергетиката, описва „значителни проучвания за това какво ще правят различните степени на топлинно излъчване от взривовете“, отбелязва Мелош.
„Ние определяме на определено разстояние какъв вид щета причинява радиацията“, каза Маркъс. „Имаме описания като кога ще се запали тревата, кога ще се запали шперплат или вестник, когато хората ще получат изгаряния от втора или трета степен.“
2) Сеизмично разклащане. Въздействието поражда сеизмични вълни, които пътуват далеч от мястото на удара. Програмата използва данни за земетресението в Калифорния и изчислява магнитуд по скалата на Рихтер за въздействието. Придружаващият текст описва интензивността на разклащане на посоченото разстояние от мястото на удара с помощта на модифицирана скала на Меркали. Това е набор от 12 описания, вариращи от „общо унищожаване“ до „само леко почувстван“.
Сега да предположим, че динозаврите са имали тази програма преди 65 милиона години. Те можеха да го използват за определяне на последиците за околната среда от астероида с диаметър 15 километра, който се разби в Земята, образувайки кратера Chicxulub.
Програмата би им казала да очакват сеизмично разклащане с магнитуд 10,2 по скалата на Рихтер. Те също биха открили (ако предположим, че континентите са подредени така, както сега), че земята ще се разклати толкова бурно на 1000 километра в Хюстън, че динозаврите, които живеят там, биха имали проблеми с ходенето или дори изправянето.
Ако днес се случи въздействието на кратера Chicxulub, стъклото в Хюстън щеше да се счупи. Зидарията и мазилката щяха да се напукат. Дърветата и храстите ще се разклатят, езерцата ще образуват вълни и ще станат мътни с кал, пясък и чакъл, банките ще се спукат и камбаните в училищата и църквите в Хюстън ще звънят от треперене на земята.
3) Отлагане на изхвърлянето. Екипът използва сложно балистично уравнение на времето за пътуване, за да изчисли кога и къде остатъците, издути от ударания кратер, ще валят обратно на Земята. Тогава те използваха данни, събрани от експериментални експлозии и измервания на кратери на Луната, за да изчислят колко дълбоко ще бъде одеялото за изхвърляне на отровата и отвъд ръба на кратера на удара.
Те също така определят колко големи ще бъдат частиците на изхвърлянето на различни разстояния от въздействието, въз основа на наблюденията, които Мелош и Юрий Кристиан Дж. Шалер публикуваха по-рано, когато анализираха изхвърлянето на Венера.
ОК, обратно към динозаврите. Хюстън щеше да бъде покрит от 80,8-сантиметров (32-инчов) дебело одеяло с частици среден размер 2,8 мм (около 1/8-инчов). Те щяха да пристигнат 8 минути и 15 секунди след удара (което означава, че са стигнали там с повече от 4000 мили / ч).
4) Въздушен взрив. Въздействията предизвикват и ударна вълна в атмосферата, която по дефиниция се движи по-бързо от скоростта на звука. Ударната вълна създава интензивно въздушно налягане и силни ветрове, но намалява до скоростта на звука, докато е все още близо до огнената топка, отбеляза Мелош. „Превеждаме това понижаващо налягане по отношение на децибели? от звук, разкъсващ ушите и белите дробове, до толкова силен, колкото тежък трафик, до само толкова силен като шепот. "
Програмата изчислява максимални налягания и скорости на вятъра въз основа на резултатите от тестовете от ядрени взривове преди 1960-те. Изследователите на тези взривове издигнали тухлени конструкции на тестовия площад в Невада, за да проучат въздействието на взривната вълна върху сградите. Екипът на ОА използва тази информация, за да опише щетите по отношение на срутване на сгради и мостове, коли, премазани от вятър, или разрушени гори.
Динозаврите, живеещи в Хюстън, щяха да чуят удара на Chicxulub толкова силно, колкото натоварения трафик и да се забавляват при ветрове от 30 мили / ч.
Оригинален източник: UA News Release
