Πιστωτική εικόνα: Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ
Την επόμενη φορά που ένας αστεροειδής ή ένας κομήτης βρίσκεται σε πορεία σύγκρουσης με τη Γη, μπορείτε να μεταβείτε σε έναν ιστότοπο για να μάθετε αν έχετε χρόνο να τελειώσετε το μεσημεριανό γεύμα ή πρέπει να πηδήξετε στο αυτοκίνητο και να οδηγήσετε.
Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Αριζόνα ξεκινούν ένα εύχρηστο, διαδικτυακό πρόγραμμα που σας λέει πώς η σύγκρουση θα επηρεάσει το σημείο σας στον κόσμο υπολογίζοντας αρκετές περιβαλλοντικές επιπτώσεις των επιπτώσεών της.
Από σήμερα, το πρόγραμμα είναι διαδικτυακό στη διεύθυνση http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Πληκτρολογείτε την απόσταση σας από τον προβλεπόμενο ιστότοπο κρούσης, το μέγεθος και τον τύπο του βλήματος (π.χ. πάγος, βράχος ή σίδερο) και άλλες πληροφορίες. Στη συνέχεια, το πρόγραμμα Earth Impact Effects υπολογίζει τις ενέργειες πρόσκρουσης και το μέγεθος του κρατήρα. Στη συνέχεια συνοψίζει τη θερμική ακτινοβολία, τη σεισμική ανατάραξη, την απόθεση εκτίναξης (όπου θα προσγειωθούν όλα αυτά τα ιπτάμενα πράγματα) και τα εφέ έκρηξης αέρα σε γλώσσα που κατανοούν οι μη επιστήμονες.
Για όσους θέλουν να μάθουν πώς γίνονται όλοι αυτοί οι υπολογισμοί, η ιστοσελίδα θα περιλαμβάνει «μια περιγραφή του αλγορίθμου μας, με αναφορές στις χρησιμοποιούμενες επιστημονικές πηγές», δήλωσε ο Robert Marcus, προπτυχιακός φοιτητής UA στο πρόγραμμα επιδοτήσεων UA / NASA. Συζήτησε το έργο πρόσφατα στη συνάντηση της 35ης σεληνιακής και πλανητικής επιστήμης στο Χιούστον του Τέξας.
Ο Marcus ανέπτυξε τον ιστότοπο σε συνεργασία με τους Πλανητικούς Επιστήμες Regents; Ο καθηγητής H. Jay Melosh και ερευνητικός συνεργάτης Gareth Collins του εργαστηρίου Lunar and Planetary UA.
Η Melosh είναι κορυφαίος εμπειρογνώμονας στον κρατήρα αντίκτυπου και ένας από τους πρώτους δημοσιογράφους επιστήμονες καλεί όταν αρχίζουν να κυκλοφορούν φήμες για μεγάλα αντικείμενα που καταστρέφουν τη Γη.
Οι δημοσιογράφοι και οι επιστήμονες θέλουν και οι δύο να ξέρουν το ίδιο πράγμα: πόση ζημιά θα προκαλούσε μια συγκεκριμένη σύγκρουση σε κοινότητες κοντά στον τόπο σύγκρουσης.
Ο ιστότοπος είναι πολύτιμος για τους επιστήμονες, επειδή δεν χρειάζεται να ξοδεύουν χρόνο για να σκάψουν τις εξισώσεις και τα δεδομένα που απαιτούνται για τον υπολογισμό των επιπτώσεων, δήλωσε ο Melosh. Παρομοίως, καθιστά τις πληροφορίες διαθέσιμες σε δημοσιογράφους και άλλους μη επιστήμονες που δεν ξέρουν πώς να κάνουν τους υπολογισμούς.
«Μας φάνηκε ότι αυτό είναι κάτι που θα μπορούσαμε να αυτοματοποιήσουμε, αν μπορούσαμε να βρούμε κάποιο πολύ ικανό άτομο να μας βοηθήσει να κατασκευάσουμε τον ιστότοπο», δήλωσε ο Melosh.
Αυτό το άτομο αποδείχθηκε ο Marcus, ο οποίος ασχολείται με τη μηχανική υπολογιστών και τη φυσική. Υπέβαλε αίτηση για να εργαστεί στο έργο ως αμειβόμενος ασκούμενος μέσω του προγράμματος UA / NASA Space Grant Program.
Ο Marcus δημιούργησε το διαδικτυακό πρόγραμμα γύρω από τέσσερις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Κατά σειρά εμφάνισης, είναι:
1) Θερμική ακτινοβολία. Κατά την πρόσκρουση εμφανίζεται μια διογκούμενη βολίδα του ατμού. Το πρόγραμμα υπολογίζει πώς θα επεκταθεί αυτή η βολίδα, πότε θα εμφανιστεί η μέγιστη ακτινοβολία και πόσο μεγάλο μέρος της βολίδας θα είναι ορατό.
Οι ερευνητές βασίστηκαν τους υπολογισμούς της ακτινοβολίας τους σε πληροφορίες που βρέθηκαν στο «Η Επίδραση των Πυρηνικών Όπλων». Αυτό το βιβλίο του 1977, από το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ και το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, περιγράφει λεπτομερώς «σημαντική έρευνα για το τι θα κάνουν οι διαφορετικοί βαθμοί θερμικής ακτινοβολίας από τις εκρήξεις», σημείωσε ο Melosh.
«Προσδιορίζουμε σε μια δεδομένη απόσταση τι είδους ζημιά προκαλεί η ακτινοβολία», δήλωσε ο Marcus. "Έχουμε περιγραφές όπως όταν το γρασίδι θα ανάψει, όταν το κόντρα πλακέ ή η εφημερίδα θα ανάψει, όταν οι άνθρωποι θα υποστούν εγκαύματα 2ου ή 3ου βαθμού."
2) Σεισμική ανακίνηση. Ο αντίκτυπος δημιουργεί σεισμικά κύματα που ταξιδεύουν πολύ μακριά από την τοποθεσία κρούσης. Το πρόγραμμα χρησιμοποιεί δεδομένα σεισμού στην Καλιφόρνια και υπολογίζει ένα μέγεθος κλίμακας Ρίχτερ για τον αντίκτυπο. Το συνοδευτικό κείμενο περιγράφει την ένταση κούνησης στην καθορισμένη απόσταση από την τοποθεσία κρούσης χρησιμοποιώντας μια τροποποιημένη κλίμακα Mercalli. Αυτό είναι ένα σύνολο 12 περιγραφών που κυμαίνονται από «γενική καταστροφή» έως «μόνο ελαφρώς αισθητή».
Ας υποθέσουμε τώρα ότι οι δεινόσαυροι είχαν αυτό το πρόγραμμα πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια. Θα μπορούσαν να το χρησιμοποιήσουν για να προσδιορίσουν τις περιβαλλοντικές συνέπειες του αστεροειδούς διαμέτρου 15 χιλιομέτρων που έσπασαν στη Γη, σχηματίζοντας τον κρατήρα Chicxulub.
Το πρόγραμμα θα τους είχε πει να περιμένουν σεισμική ανατάραξη μεγέθους 10,2 στην κλίμακα Ρίχτερ. Θα είχαν επίσης βρει (υποθέτοντας ότι οι ηπείροι ήταν ευθυγραμμισμένοι όπως είναι τώρα) ότι το έδαφος θα κουνιζόταν βίαια 1.000 χιλιόμετρα (600 μίλια) μακριά στο Χιούστον που οι δεινόσαυροι που ζούσαν εκεί θα είχαν πρόβλημα να περπατήσουν ή ακόμα και να σηκωθούν.
Εάν εμφανιστεί σήμερα η πρόσκρουση του κρατήρα Chicxulub, το γυαλί στο Χιούστον θα σπάσει. Τοιχοποιία και σοβά θα σπάσουν. Τα δέντρα και οι θάμνοι θα κούνησαν, οι λίμνες θα σχηματίζουν κύματα και θα είναι θολές με λάσπη, άμμο και χαλίκια θα σπηλιάσουν, και κουδούνια στα σχολεία και τις εκκλησίες του Χιούστον θα χτυπήσουν από το τίναγμα του εδάφους.
3) Απόθεση Ejecta. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια περίπλοκη εξίσωση για τον χρόνο ταξιδιού της βαλλιστικής για να υπολογίσει πότε και πού θα πέσουν τα συντρίμμια από τον κρατήρα πρόσκρουσης. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από πειραματικές εκρήξεις και μετρήσεις κρατήρων στο φεγγάρι για να υπολογίσουν πόσο βαθιά θα ήταν η κουβέρτα εκτίναξης και πέρα από το χείλος κρατήρα πρόσκρουσης.
Προσδιορίστηκαν επίσης πόσο μεγάλα θα ήταν τα σωματίδια εκτίναξης σε διαφορετικές αποστάσεις από την πρόσκρουση, με βάση τις παρατηρήσεις που δημοσίευσε ο Melosh και ο Christian J. Schaller από την UA όταν ανέλυσαν την εκτίναξη στην Αφροδίτη.
Εντάξει, πίσω στους δεινόσαυρους. Το Χιούστον θα είχε καλυφθεί από ένα κάλυμμα από συντρίμμια πάχους 80,8 εκατοστών (32 ιντσών), με σωματίδια κατά μέσο όρο 2,8 mm (περίπου 1 / 8η ίντσα) σε μέγεθος. Θα έφταναν 8 λεπτά και 15 δευτερόλεπτα μετά την πρόσκρουση (που σημαίνει ότι έφτασαν εκεί με ταχύτητα μεγαλύτερη από 4.000 mph).
4) Έκρηξη αέρα. Οι κρούσεις παράγουν επίσης ένα κύμα σοκ στην ατμόσφαιρα που, εξ ορισμού, κινείται πιο γρήγορα από την ταχύτητα του ήχου. Το κρουστικό κύμα δημιουργεί έντονη πίεση αέρα και έντονους ανέμους, αλλά μειώνεται με την ταχύτητα του ήχου ενώ βρίσκεται ακόμα κοντά στην βολίδα, σημείωσε ο Melosh. «Μεταφράζουμε αυτή τη μείωση της πίεσης όσον αφορά τα ντεσιμπέλ; από τον ήχο που σπάει τα αυτιά και τους πνεύμονες, το να είσαι τόσο δυνατός όσο η βαριά κίνηση, στο να είσαι τόσο δυνατός όσο ένας ψίθυρος. "
Το πρόγραμμα υπολογίζει τις μέγιστες πιέσεις και τις ταχύτητες του ανέμου με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών από πυρηνικές εκρήξεις πριν από τη δεκαετία του 1960. Ερευνητές σε αυτές τις εκρήξεις δημιούργησαν δομές από τούβλα στον τόπο δοκιμών της Νεβάδας για να μελετήσουν τις επιπτώσεις των κυμάτων σε κτήρια. Η ομάδα των UA χρησιμοποίησε αυτές τις πληροφορίες για να περιγράψει ζημιές όσον αφορά την κατάρρευση κτιρίων και γεφυρών, τα αυτοκίνητα που πέφτουν από τον άνεμο ή τα δάση που καταρρέουν.
Οι δεινόσαυροι που ζούσαν στο Χιούστον θα είχαν ακούσει την επίδραση του Chicxulub τόσο δυνατά όσο η βαριά κυκλοφορία και θα βυθίζονταν σε 30 μίλια / ώρα.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων UA
