Кредитний імідж: Міністерство енергетики США
Наступного разу, коли астероїд або комета пройде курс зіткнення із Землею, ви можете зайти на веб-сайт, щоб дізнатися, чи встигнете ви закінчити обід чи вам потрібно застрибнути в машині та поїхати.
Вчені університету Арізони запускають просту у користуванні веб-програму, яка розповість про те, як зіткнення вплине на ваше місце на земній кулі, обчисливши кілька наслідків його впливу на навколишнє середовище.
З сьогоднішнього дня програма працює в Інтернеті за адресою http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Ви вводите відстань від місця передбачуваного удару, розмір і тип снаряда (наприклад, лід, скеля або залізо) та іншу інформацію. Тоді програма впливів на Землю обчислює енергію впливу та розмір кратера. Далі він підсумовує термічне випромінювання, сейсмічне струшування, осадження викидів (куди приземляться всі ті літаючі речі) та ефекти вибуху повітрям мовою, яку невідомі розуміють.
Для тих, хто хоче знати, як зроблені всі ці розрахунки, веб-сторінка буде містити "опис нашого алгоритму з цитатами на використані наукові джерела", - сказав Роберт Маркус, магістр з програми космічних грантів UA / NASA. Нещодавно він обговорював цей проект на 35-й зустрічі Місячної та планетарної наукової конференції в Х'юстоні, Техас.
Маркус розробив веб-сайт у співпраці з планетарними науками Regents? Професор Х. Джей Мелош та науковий співробітник Гарет Коллінз з Місячної та планетарної лабораторії UA.
Мелош - провідний фахівець з питань кратерного впливу, і один з перших репортерів вчених закликає, коли чутки про великі об’єкти, що руйнують Землю, починають циркулювати.
Журналісти та вчені хочуть знати одне й те саме: скільки шкоди нанесло б певне зіткнення громадам поблизу місця удару.
Мелош сказав, що веб-сайт цінний для науковців, оскільки їм не потрібно витрачати час на розкопки рівнянь та даних, необхідних для обчислення ефектів. Аналогічно, вона робить доступною інформацію для журналістів та інших науковців, які не знають, як зробити розрахунки.
"Нам здавалося, що це те, що ми можемо автоматизувати, якщо ми зможемо знайти якусь дуже здібну людину, яка б допомогла нам створити веб-сайт", - сказав Мелош.
Ця людина виявилася Маркусом, який спеціалізується на комп'ютерній техніці та фізиці. Він подав заявку на роботу над проектом як платний стажист через Програму космічних грантів UA / NASA.
Маркус побудував веб-програму навколо чотирьох впливів на навколишнє середовище. У порядку їх виникнення вони:
1) Теплове випромінювання. При ударі виникає розширюється вогнена куля випаровування пари. Програма розраховує, як розшириться ця вогняна куля, коли відбудеться максимальне випромінювання та яка частина вогняної кулі буде видно над горизонтом.
Дослідники ґрунтували свої радіаційні обчислення на інформації, знайденій у "Впливі ядерної зброї". У цій книзі 1977 року Міністерством оборони США та Міністерством енергетики США докладно описано "значні дослідження того, що будуть робити різні ступені теплового випромінювання від вибухів", - зазначив Мелош.
"Ми визначаємо на даній відстані, який тип шкоди викликає радіація", - сказав Маркус. "У нас є такі описи, як коли запалиться трава, коли запалиться фанера або газета, коли люди отримають опіки другої чи третьої ступеня".
2) Сейсмічне струшування. Вплив породжує сейсмічні хвилі, які рухаються далеко від місця удару. Програма використовує дані землетрусу в Каліфорнії та обчислює величину шкали Ріхтера для впливу. Текст, що додається, описує інтенсивність струшування на зазначеній відстані від місця удару за допомогою модифікованої шкали Меркаллі. Це набір з 12 описів, починаючи від "загального руйнування" до "лише легкого відчуття".
Тепер припустимо, що динозаври мали цю програму 65 мільйонів років тому. Вони могли використовувати його для визначення екологічних наслідків астероїду діаметром 15 кілометрів, який потрапив у Землю, утворюючи кратер Chicxulub.
Програма сказала б їм очікувати сейсмічного струшування магнітудою 10,2 за шкалою Ріхтера. Вони також виявили б (припустивши, що материки вишикувались так, як зараз), що земля трясеться так бурхливо на відстані 1000 кілометрів (600 миль) від Х'юстона, що динозаври, які живуть там, матимуть труднощі з ходою або навіть стоячи.
Якби сьогодні відбувся вплив кратера Chicxulub, скло в Х'юстоні зламається. Кладка та штукатурка тріскаються. Дерева та кущі трясуться, ставки утворюватимуть хвилі та стають мутними від грязей, берегів піску та гравію, заграють, а дзвінки в школах та церквах Х'юстону дзвонять від тремтіння землі.
3) Відкладення викидів. Команда використала складне балістичне рівняння часу подорожі, щоб обчислити, коли і де сміття, що видувається з кратера, що потрапив, буде дощу на Землю. Потім вони використовували дані, зібрані в результаті експериментальних вибухів та вимірювань кратерів на Місяці, щоб обчислити, наскільки глибока ковдра викиду буде знаходитися біля та поза межами кратера удару.
Вони також визначили, наскільки великі частинки викиду будуть на різних відстанях від удару, ґрунтуючись на спостереженнях, які Мелош та Крістіан Дж. Шаллер опублікували раніше, коли вони аналізували викиди на Венеру.
Добре, повернемося до динозаврів. Х'юстон був би накритий 80,8-сантиметровим (32-дюймовим) товстим покривалом із сміття, частинками в середньому розміром 2,8 мм (приблизно 1/8 дюйма). Вони приїхали б через 8 хвилин і 15 секунд після удару (мається на увазі, що вони потрапили туди понад 4000 миль / год.
4) Повітряний вибух. Удари також викликають ударну хвилю в атмосфері, яка, за визначенням, рухається швидше, ніж швидкість звуку. Ударна хвиля створює інтенсивний тиск повітря та сильний вітер, але занепадає до швидкості звуку, поки вона ще близька до вогняної кулі, зазначив Мелош. "Ми перекладаємо це зменшення тиску в децибелі? від звуку, що розриває вуха і легені, до того, щоб бути таким же гучним, як густий рух, до того, щоб бути таким же гучним, як шепіт ".
Програма обчислює максимальний тиск і швидкість вітру на основі результатів випробувань ядерних вибухів до 1960-х років. Дослідники під час цих вибухів спорудили цегляні конструкції на полігоні Невади, щоб вивчити вплив доменних хвиль на будівлі. Команда UA використала цю інформацію, щоб описати пошкодження внаслідок руйнування будівель і мостів, автомобілів, перекинутих вітром, або лісів, що вибухають.
Динозаври, що живуть у Х'юстоні, почули б удар Chicxulub так само гучно, як і великі затори, і брякнули вітром 30 миль / год.
Оригінальне джерело: UA News Release
