Кредит на изображението: 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 приключите с обяда или трябва да скочите в колата и да ШОФирате.
Учените от университета в Аризона стартират лесна за използване уеб-базирана програма, която ви казва как сблъсъкът ще засегне вашето място на земното кълбо, като изчислява няколко екологични последствия от въздействието му.
От днес програмата е онлайн на адрес http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects .
Въведете разстоянието си от предвиденото място на удара, размера и вида на снаряда (например лед, камък или желязо) и друга информация. След това програмата за въздействие върху Земята изчислява енергията на удара и размера на кратера. След това обобщава термичното излъчване, сеизмичното разклащане, отлагането на изхвърляне (където всички тези летящи неща ще кацнат) и ефектите на въздушния взрив на език, който не-учените разбират.
За тези, които искат да знаят как се правят всички тези изчисления, уеб страницата ще включва „описание на нашия алгоритъм, с цитати на използваните научни източници“, каза Робърт Маркъс, студент от UA в Програмата за космически грантове на UA/NASA. Той обсъди проекта наскоро на срещата на 35-та конференция за лунни и планетарни науки 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 планетарна лаборатория на UA.
Мелош е водещ експерт по ударни кратери и един от първите учени, репортери, които се обаждат, когато започват да се разпространяват слухове за големи, разбиващи Земята обекти.
И репортерите, и учените искат да знаят едно и също нещо: колко щети би нанесъл конкретен сблъсък на общности в близост до мястото на удара.
Уебсайтът е ценен за учените, защото не им се налага да прекарват време в изкопаване на уравненията и данните, необходими за изчисляване на ефектите, каза Мелош. По същия начин той прави информацията достъпна за репортери и други неучени, които не знаят как да правят изчисленията.
„Струва ни се, че това е нещо, което бихме могли 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 компютърно инженерство и физика. Той кандидатства за работа по проекта като платен стажант чрез програмата за космически грантове на UA/NASA.
Маркъс изгради уеб-базираната програма около четири екологични ефекта. По ред на тяхното възникване те са:
1) Топлинно излъчване. При удара се получава разширяващо се огнено кълбо от изгаряща пара. Програмата изчислява как тази огнена топка ще се разшири, кога ще се появи максимална радиация и каква част от огнената топка ще се види над хоризонта.
Изследователите основават своите радиационни изчисления върху информацията, открита в „Ефектът на ядрените оръжия“. Тази книга от 1977 г. на Министерството на отбраната на САЩ и Министерството на енергетиката на САЩ описва „значителни изследвания за това какво ще направят различните степени на топлинно излъчване от взривове“, отбеляза Мелош.
„Ние определяме на дадено разстояние какъв тип щети причинява радиацията“, каза Маркъс. „Имаме описания като кога ще се запали тревата, кога ще се запали шперплат или вестник, кога хората ще получат изгаряния от 2-ра или 3-та степен.”
2) Сеизмично разклащане. Ударът генерира сеизмични вълни, които се придвижват далеч от мястото на удара. Програмата използва данни за земетресението в Калифорния и изчислява магнитуда по скалата на Рихтер за въздействието. Придружаващият текст описва интензитета на треперене на определеното 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 усетено“.
Сега да предположим, че динозаврите са имали тази програма преди 65 милиона години. Те биха могли да го използват, за да определят екологичните последици от астероида с диаметър 15 километра, който се разби в Земята, образувайки кратера Чиксулуб.
Програмата щеше да им каже да очакват сеизмично разтърсване с магнитуд 10,2 по скалата на Рихтер. Те също така биха открили (ако предположим, че континентите са подредени така, както са сега), че земята ще се разклати толкова силно на 1000 километра (600 мили) в Хюстън, че динозаврите, живеещи там, биха имали проблеми да ходят или дори да се изправят.
Ако ударът на кратера Чиксулуб се случи днес, стъклото в Хюстън щеше да се счупи. Зидарията и мазилката щяха да се напукат. Дърветата и храстите щяха да се разклатят, езерата ще образуват вълни и ще се замъглят от кал, пясъчните и чакълести брегове ще се пропаднат, а камбаните в училищата и църквите в Хюстън ще звънят от треперенето на земята.
3) Отлагане на изхвърляне. Екипът използва сложно балистично уравнение за времето на пътуване, за да изчисли кога и къде отломките, издухани от ударния кратер, ще завалят обратно на Земята. След това те използваха данни, събрани от експериментални експлозии и измервания на кратери на Луната, за да изчислят колко дълбоко ще бъде одеялото на изхвърлянето при и извън ръба на кратера.
Те също така определиха колко големи биха били частиците на изхвърлянето на различни разстояния от удара, въз основа на наблюдения, публикувани по-рано от Мелош и Кристиан Дж. Шалер от UA, когато анализираха изхвърлянето на Венера.
Добре, обратно към динозаврите. Хюстън щеше да бъде покрит с 80,8-сантиметрова (32-инча) дебела покривка от отломки, с частици със среден размер 2,8 mm (около 1/8-инч). Те биха пристигнали 8 минути и 15 секунди след удара (което означава, че са стигнали там с повече от 4000 мили в час).
4) Въздушен взрив. Ударите също така произвеждат 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 огненото кълбо, отбеляза Мелош. „Превеждаме ли това намаляващо налягане в децибели? от разкъсващ ухото и белите дробове звук, до това да бъде силен като натоварения трафик, да бъде силен само като шепот.”
Програмата изчислява максимални налягания и скорости на вятъра въз основа на резултати от тестове от ядрени взривове преди 60-те години на миналия век. Изследователи от тези взривове издигнаха тухлени конструкции в тестовата площадка в Невада, за да проучат ефектите на взривните вълни върху сградите. Екипът на UA използва тази информация, за да опише щети по отношение на срутване на сгради и мостове, коли, прехвърлени от вятъра, или събаряни гори.
Динозаврите, живеещи в Хюстън, щяха да чуят удара на Chicxulub толкова силен, колкото натоварения трафик и да се наслаждават на вятъра от 30 мили в час.
Оригинален източник: Съобщение за новини на UA
