Bildekreditt: USAs energidepartement
Neste gang en asteroide eller komet er på kollisjonskurs med Jorden, kan du gå til et nettsted for å finne ut om du har tid til å avslutte lunsj eller trenger å hoppe i bilen og KJØRE.
Forskere fra University of Arizona lanserer et brukervennlig, webbasert program som forteller deg hvordan kollisjonen vil påvirke stedet ditt på kloden ved å beregne flere miljømessige konsekvenser av virkningen.
Fra og med i dag er programmet online på http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Du skriver inn avstanden din fra det predikerte nedslagsstedet, størrelsen og typen prosjektil (f.eks. Is, stein eller jern) og annen informasjon. Da beregner Earth Impact Effects-programmet påvirkningsenergier og kraterstørrelse. Den oppsummerer deretter termisk stråling, seismisk risting, ejecta-deponering (hvor alt det flygende stoffet kommer til å lande), og luft-eksplosjonseffekter på språk som ikke-forskere forstår.
For de som vil vite hvordan alle disse beregningene gjøres, vil websiden inkludere "en beskrivelse av algoritmen vår, med sitater til de vitenskapelige kildene som er brukt," sa Robert Marcus, en UA-utdanning i UA / NASA Space Grant Program. Han diskuterte prosjektet nylig på det 35. Lunar and Planetary Science Conference-møtet i Houston, Texas.
Marcus utviklet nettstedet i samarbeid med planetarvitenskapelige regenter? Professor H. Jay Melosh og forskningsassistent Gareth Collins ved UAs Lunar and Planetetary Laboratory.
Melosh er en ledende ekspert på påvirkningskratering, og en av de første forskerne som reportere ringer når ryktene om store, jordskadelige gjenstander begynner å sirkulere.
Reportere og forskere ønsker begge å vite det samme: hvor mye skade en bestemt kollisjon vil svekke på lokalsamfunn i nærheten av påvirkningsstedet.
Nettstedet er verdifullt for forskere fordi de ikke trenger å bruke tid på å grave opp likningene og dataene som trengs for å beregne effektene, sa Melosh. Tilsvarende gjør informasjonen tilgjengelig for journalister og andre ikke-forskere som ikke vet hvordan de skal gjøre beregningene.
"Det syntes for oss at dette er noe vi kunne automatisere, hvis vi kunne finne en veldig dyktig person som kan hjelpe oss med å konstruere nettstedet," sa Melosh.
Den personen viste seg å være Marcus, som har hovedfag innen datateknikk og fysikk. Han søkte om å jobbe med prosjektet som betalt praktikant gjennom UA / NASA Space Grant Program.
Marcus bygde det nettbaserte programmet rundt fire miljøeffekter. I rekkefølgen av forekomsten er de:
1) Termisk stråling. En ekspanderende ildkule av skjærende damp oppstår ved påvirkning. Programmet beregner hvordan denne ildkulen vil utvide seg, når maksimal stråling vil oppstå, og hvor mye av ildkulen vil bli sett over horisonten.
Forskerne baserte sine strålingsberegninger på informasjon som ble funnet i “Effekten av kjernevåpen.” Denne boken fra 1977, av det amerikanske forsvarsdepartementet og det amerikanske energidepartementet, beskriver "betydelig forskning på hva forskjellige grader av termisk stråling fra eksplosjoner vil gjøre," bemerket Melosh.
"Vi bestemmer på en gitt avstand hvilken type skade strålingen forårsaker," sa Marcus. "Vi har beskrivelser som når gress vil antenne, når kryssfiner eller aviser vil antenne, når mennesker vil lide 2. eller 3. grads forbrenning."
2) Seismisk risting. Påvirkningen genererer seismiske bølger som reiser langt fra påvirkningsstedet. Programmet bruker jordskjelvdata fra California og beregner en Richters skalastørrelse for påvirkningen. Medfølgende tekst beskriver ristingsintensitet i den spesifiserte avstanden fra påvirkningsstedet ved bruk av en modifisert Mercalli-skala. Dette er et sett med 12 beskrivelser som spenner fra "generell ødeleggelse" til "bare mildt følt."
Anta at dinosaurene hadde dette programmet for 65 millioner år siden. De kunne ha brukt den til å bestemme de miljømessige konsekvensene av den 15 kilometer lange asteroiden som smadret inn i jorden og dannet Chicxulub-krateret.
Programmet ville ha bedt dem om å forvente seismisk risting i størrelsesorden 10,2 på Richters skala. De ville også ha funnet (antar at kontinentene var stilt opp slik de er nå) at bakken ville riste så voldsomt 1000 kilometer unna i Houston at dinosaurer som bodde der ville ha problemer med å gå, eller til og med stå opp.
Hvis Chicxulub Crater-påvirkning skjedde i dag, ville glass i Houston gå i stykker. Murverk og gips ville sprekke. Trær og busker ville riste, dammer ville danne bølger og bli grumsete med gjørme, sand og grusbanker ville hule seg inn, og bjeller i Houston skoler og kirker ville ringe fra bakken risting.
3) Deponering av Ejecta. Teamet brukte en komplisert ballistisk reisetid-ligning for å beregne når og hvor søppel som ble blåst ut av påvirkningskrateret ville regne ned igjen på jorden. Deretter brukte de data samlet fra eksperimentelle eksplosjoner og målinger av kratere på månen for å beregne hvor dypt ejecta-teppet ville ligge ved og utenfor slagkraterkanten.
De bestemte også hvor store ejecta-partiklene ville være i forskjellige avstander fra påvirkning, basert på observasjoner som Melosh og UAs Christian J. Schaller publiserte tidligere da de analyserte ejecta på Venus.
OK, tilbake til dinosaurene. Houston ville ha blitt dekket av et 80,8 centimeter tykt teppe av rusk, med partikler i gjennomsnitt 2,8 mm (omtrent 1/8 inch). De ville ha kommet 8 minutter og 15 sekunder etter påvirkningen (noe som betyr at de kom dit på mer enn 4000 mph).
4) Luftsprengning. Effekter gir også en sjokkbølge i atmosfæren som per definisjon beveger seg raskere enn lydhastigheten. Sjokkbølgen skaper intenst lufttrykk og kraftig vind, men avtar til lydens hastighet mens den fremdeles er i nærheten av ildkulen, bemerket Melosh. “Vi oversetter det synkende trykket i form av desibel? fra øre-og-lungesprengende lyd, til å være så høy som tung trafikk, til å bare være så høy som en hvisking. ”
Programmet beregner maksimale trykk og vindhastigheter basert på testresultater fra kjernefysiske sprengninger før 1960-tallet. Forskere ved disse sprengningene reiste murstrukturer på teststedet i Nevada for å studere eksplosjonsbølgeeffekter på bygninger. UA-teamet brukte denne informasjonen for å beskrive skader i form av at bygninger og broer kollapset, biler som ble kastet over av vind eller skog som ble sprengt.
Dinosaurer som bor i Houston ville ha hørt Chicxulub-innvirkningen like høyt som tung trafikk og solet seg i 30 mph vind.
Originalkilde: UA News Release
