Kreditna slika: Ministrstvo za energijo ZDA
Ko bo asteroid ali komet naslednjič na trku z Zemljo, lahko obiščete spletno mesto in ugotovite, ali imate čas, da končate kosilo ali morate skočiti v avto in voziti.
Znanstveniki z univerze v Arizoni lansirajo preprost spletni program, ki vam pove, kako bo trčenje vplivalo na vaše mesto na svetu z izračunom več vplivov na okolje.
Od danes je program na spletu na naslovu http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Vtipkate razdaljo od predvidenega mesta udarca, velikost in vrsto izstrelka (npr. Led, skalo ali železo) in druge informacije. Nato program Učinki Zemlje izračuna energijo udarcev in velikost kraterja. Nato povzame toplotno sevanje, potresno tresenje, odlaganje izmetov (kjer bodo pristale vse te leteče stvari) in učinke eksplozije v jeziku, ki ga neznanci razumejo.
Za tiste, ki želijo vedeti, kako so narejeni vsi ti izračuni, bo spletna stran vsebovala „opis našega algoritma z navedbami uporabljenih znanstvenih virov“, je dejal Robert Marcus, dodiplomski študent iz UA v vesoljskem programu UA / NASA. Pred kratkim je o projektu razpravljal na 35. srečanju o Lunarni in planetarni znanosti v Houstonu v Teksasu.
Marcus je spletno stran razvil v sodelovanju s planetarnimi znanostmi Regents? Profesor H. Jay Melosh in znanstveni sodelavec Gareth Collins iz Lunarnega in planetarnega laboratorija iz UA.
Melosh je vodilni strokovnjak za boj proti udarcem in eden prvih znanstvenikov novinarji pokličejo, ko začnejo krožiti govorice o velikih, razpadajočih Zemlji.
Poročevalci in znanstveniki želijo vedeti isto: koliko škode bi posamezno trčenje povzročilo skupnosti v bližini mesta trka.
Melosh je dejal, da je spletno mesto dragoceno za znanstvenike, saj jim ni treba porabiti časa za kopanje enačb in podatkov, potrebnih za izračun učinkov. Podobno daje informacije na voljo novinarjem in drugim neznanstvenim delavcem, ki ne vedo, kako narediti izračune.
"Zdelo se nam je, da bi to lahko nekaj avtomatizirali, če bi našli nekoga zelo sposobnega človeka, ki bi nam pomagal sestaviti spletno stran," je dejal Melosh.
Izkazalo se je, da je bil Marcus, ki je po izobrazbi računalniški inženiring in fizika. Na projekt se je prijavil kot plačan stažistnik preko vesoljskega programa UA / NASA.
Marcus je na spletnem programu zgradil približno štiri vplive na okolje. Glede na njihov pojav so:
1) Toplotno sevanje. Ob udarcu se pojavi razširjajoča se krogla ognja. Program izračuna, kako se bo ta krogla razširila, kdaj bo prišlo do največjega sevanja in koliko ognjene krogle bomo videli nad obzorjem.
Raziskovalci so svoje sevalne izračune utemeljili na informacijah, najdenih v "Učinek jedrskega orožja." Ta knjiga iz leta 1977 ameriškega obrambnega ministrstva in ameriškega ministrstva za energetiko podrobno opisuje "obsežne raziskave o tem, kakšne različne stopnje toplotnega sevanja bodo povzročile eksplozije," je opozoril Melosh.
"Na določeni razdalji določimo, kakšno škodo povzroča sevanje," je dejal Marcus. "Imamo opise, ko se bo vžgala trava, kdaj se bo vžgala vezana plošča ali časopis, ko bodo ljudje utrpeli opekline 2. ali 3. stopnje."
2) potresno tresenje. Udar ustvarjajo potresne valove, ki potujejo daleč od mesta udarca. Program uporablja kalifornijske podatke o potresu in za vpliv izračuna magnitudo Richterjeve lestvice. V spremljajočem besedilu je opisana intenzivnost tresenja na določeni razdalji od mesta trka s pomočjo spremenjene Mercallijeve lestvice. To je niz 12 opisov, ki segajo od "splošnega uničenja" do "le blago čuti."
Predpostavimo, da so dinozavri imeli ta program pred 65 milijoni let. Lahko bi ga uporabili za določitev okoljskih posledic asteroida premera 15 kilometrov, ki se je vdrl v Zemljo in tvoril krater Chicxulub.
Program bi jim rekel, naj pričakujejo potresno tresenje magnitude 10,2 po Richterjevi lestvici. Prav tako bi ugotovili (ob predpostavki, da so celine obložene kot zdaj), da bi se tla tako silovito stresla na 1000 kilometrov v Houstonu, da bi tam živeli dinozavri imeli težave s hojo ali celo vstajanjem.
Če bi se danes zgodil vpliv kraterja Chicxulub, bi se steklo v Houstonu zlomilo. Zidar in omet bi počil. Drevesa in grmovje bi se pretresli, ribniki bi sestavljali valove in postali motni z blatom, bregovi peska in gramoza bi se jamali, zvončki v šolah in cerkvah v Houstonu pa bi zvonili od tresenja tal.
3) Odlaganje izmetov. Ekipa je uporabila zapleteno balistično enačbo potovalnega časa, da je izračunala, kdaj in kje bodo odpadki kraterji, ki jih je odpihnil krater, spet deževali na Zemljo. Nato so uporabili podatke, zbrane iz eksperimentalnih eksplozij in meritev kraterjev na Luni, da so izračunali, kako globoka bo odeja ejekta na robu udarnega kraterja in zunaj njega.
Na podlagi opazovanj, ki sta jih objavila Melosh in ameriški Christian J. Schaller, sta pred analizo izmetov na Veneri ugotovila, kako veliki bodo delci izliva.
V redu, nazaj k dinozavrom. Houston bi zajel 80,8-centimetrski (32-palčni) debel odejček z delci v velikosti 2,8 mm (približno 1/8 palca). Prišli bi 8 minut in 15 sekund po trku (kar pomeni, da so tam prišli več kot 4.000 mph).
4) Zračna piha. Vplivi povzročajo tudi udarni val v atmosferi, ki se po definiciji giblje hitreje od hitrosti zvoka. Udarni val ustvarja močan zračni tlak in močne vetrove, vendar propada do hitrosti zvoka, medtem ko je še vedno blizu ognjene krogle, je opozoril Melosh. "To znižanje tlaka prevajamo v decibele? od zvoka, ki ruši ušesa in pljuča, do glasnega kot promet, do glasnega kot šepetanje. "
Program izračuna največje tlake in hitrosti vetra na podlagi rezultatov preskusov pred jedrskimi eksplozijami pred šestdesetimi leti. Raziskovalci ob teh eksplozijah so postavili opečne konstrukcije na testnem mestu Nevada, da bi preučili vplive eksplozijskih valov na zgradbe. Skupina UA je te podatke uporabila za opis škode v smislu porušitve zgradb in mostov, avtomobilov, ki jih je veter podrl, ali gozdov.
Dinozavri, ki živijo v Houstonu, bi slišali udarce Chicxulubja tako glasno kot močan promet in se kregali ob vetru 30 mph.
Izvirni vir: UA News Release
