Obrazový kredit: Ministerstvo energetiky USA
Až bude asteroid nebo kometa na kolizním kurzu se Zemí, můžete jít na webovou stránku a zjistit, zda máte čas dokončit oběd nebo potřebujete skočit do auta a DRIVE.
Vědci z University of Arizona zahajují snadno použitelný webový program, který vám řekne, jak kolize ovlivní vaše místo na světě vypočítáním několika důsledků jeho dopadu na životní prostředí.
Od dnešního dne je program online na adrese http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Zadáte vzdálenost od předpokládaného místa dopadu, velikost a typ projektilu (např. Led, horninu nebo železo) a další informace. Program dopadů na Zemi pak vypočítá nárazové energie a velikost kráteru. Dále shrnuje tepelné záření, seismické otřesy, depozici ejekcí (kde všechno, co létající věci dopadnou), a účinky vzduchového výbuchu v jazyce, kterému nevědecké vědci rozumí.
Pro ty, kteří chtějí vědět, jak se všechny tyto výpočty provádějí, bude webová stránka obsahovat „popis našeho algoritmu s citacemi použitých vědeckých zdrojů,“ řekl Robert Marcus, vysokoškolský student UA v kosmickém grantovém programu UA / NASA. O projektu diskutoval nedávno na 35. setkání Lunární a planetární vědy v Houstonu v Texasu.
Marcus vyvinul web ve spolupráci s planetárními vědami Regenty? Profesor H. Jay Melosh a výzkumný spolupracovník Gareth Collins z Lunární a planetární laboratoře UA.
Melosh je předním odborníkem na impaktní kráter a jeden z prvních reportérů vědců volá, když se začnou šířit zvěsti o velkých objektech rozbíjejících Zemi.
Reportéři i vědci chtějí vědět to samé: jak velkou škodu by konkrétní srážka zničila na komunitách poblíž místa dopadu.
Web je pro vědce cenný, protože nemusí trávit čas hledáním rovnic a dat potřebných k výpočtu účinků, uvedl Melosh. Obdobně zpřístupňuje informace reportérům a jiným vědcům, kteří nevědí, jak provádět výpočty.
"Zdálo se nám, že je to něco, co bychom mohli automatizovat, kdybychom našli nějakou velmi schopnou osobu, která by nám pomohla vytvořit web," řekl Melosh.
Ukázalo se, že to byl Marcus, který se specializuje na počítačové inženýrství a fyziku. V rámci projektu UA / NASA Space Grant Program požádal o práci na projektu jako placená stážista.
Marcus vytvořil webový program kolem čtyř environmentálních efektů. V pořadí jejich výskytu jsou:
1) Tepelné záření. Při nárazu dochází k rozšiřující se ohnivé kouli spalujících par. Program vypočítá, jak se tato ohnivá koule rozšíří, když dojde k maximálnímu záření a kolik ohnivé koule bude vidět nad horizontem.
Výzkumníci založili své radiační výpočty na informacích nalezených v článku „Vliv jaderných zbraní“. Tato kniha z roku 1977 Ministerstva obrany USA a Ministerstva energetiky USA podrobně popisuje „značný výzkum toho, jaké různé stupně tepelného záření budou způsobeny výbuchy“, poznamenal Melosh.
"V dané vzdálenosti určujeme, jaký druh poškození způsobí záření," řekl Marcus. "Máme popisy, kdy se zapálí tráva, když se zapálí překližka nebo noviny, když lidé utrpí popáleniny druhého nebo třetího stupně."
2) Seismické třepání. Dopad vytváří seismické vlny, které putují daleko od místa dopadu. Program využívá kalifornská data o zemětřesení a vypočítává velikost Richterovy stupnice pro dopad. Doprovodný text popisuje intenzitu třepání v určené vzdálenosti od místa dopadu pomocí modifikované stupnice Mercalli. Jedná se o sadu 12 popisů od „obecné destrukce“ po „pouze mírně pociťované“.
Předpokládejme, že dinosauři měli tento program před 65 miliony let. Mohli ho použít k určení environmentálních důsledků asteroidu o průměru 15 kilometrů, který se rozbil na Zemi a vytvořil kráter Chicxulub.
Program by jim řekl, aby očekávali seismické otřesy o velikosti 10,2 v Richterově stupnici. Rovněž by zjistili (za předpokladu, že by byly kontinenty uspořádány tak, jak jsou dnes), že by se země v Houstonu otřásla tak násilně, že by se dinosauři, kteří by tam žili, mohli potrápit nebo dokonce vstát.
Pokud by dnes došlo k dopadu kráteru Chicxulub, sklo v Houstonu by se rozbilo. Zdivo a omítka by praskly. Stromy a keře se otřásly, rybníky tvořily vlny a zakalily se bahnem, jeskyněmi s pískem a štěrkem a jeskyněmi zvonily zvony v Houstonských školách a kostelech.
3) Ejecta depozice. Tým použil složitou balistickou rovnici cestování a času, aby vypočítal, kdy a kde by úlomky z dopadajícího kráteru pršely zpět na Zemi. Pak použili data shromážděná z experimentálních explozí a měření kráterů na Měsíci, aby vypočetli, jak hluboká by byla ejecta přikrývka na a za okrajem kráteru nárazu.
Na základě pozorování, která Melosh a UA Christian Christian J. Schaller publikovali dříve, když analyzovali ejektivy na Venuši, také určili, jak velké budou ejekční částice v různých vzdálenostech od dopadu.
Dobře, zpět k dinosaurům. Houston by byl pokryt přikrytím trosky o rozměrech 80,8 centimetrů (32 palců), s částicemi v průměru o velikosti 2,8 mm (asi 1/8 palce). Dorazili by 8 minut a 15 sekund po nárazu (což znamená, že se tam dostali rychlostí více než 4 000 km / h).
4) Výbuch vzduchu. Nárazy také produkují rázovou vlnu v atmosféře, která se podle definice pohybuje rychleji než rychlost zvuku. Rázová vlna vytváří intenzivní tlak vzduchu a silné větry, ale klesá na rychlost zvuku, zatímco je stále blízko ohnivé kouli, poznamenal Melosh. "Přeložili jsme tento klesající tlak, pokud jde o decibely?" od zvuku praskajícího do uší a plic, k tomu, aby byl stejně hlasitý jako hustý provoz, aby byl jen tak hlasitý jako šepot. “
Program počítá maximální tlaky a rychlosti větru na základě výsledků zkoušek jaderných výbuchů před šedesátými lety. Vědci na těchto výbuchech postavili cihlové struktury v Nevada Test Site, aby studovali účinky výbuchových vln na budovy. Tým UA použil tyto informace k popisu poškození, pokud jde o kolaps budov a mostů, auta uklouznutá větrem nebo vyhození lesů.
Dinosauři žijící v Houstonu by slyšeli dopad Chicxulubu stejně hlasitě jako hustý provoz a vyhřívali se ve větru 30 mil / h.
Původní zdroj: UA News Release
