Attēla kredīts: ASV Enerģētikas departaments
Nākamreiz, kad asteroīds vai komēta atrodas sadursmes kursā ar Zemi, jūs varat doties uz vietni, lai uzzinātu, vai jums ir laiks pabeigt pusdienas vai ir nepieciešams ielēkt mašīnā un braukt.
Arizonas Universitātes zinātnieki uzsāk viegli lietojamu, tīmeklī balstītu programmu, kas stāsta par to, kā sadursme ietekmēs jūsu vietu uz zemeslodes, aprēķinot vairākas tās ietekmes uz vidi sekas.
Sākot no šodienas, programma ir pieejama tiešsaistē vietnē http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Ievadiet savu attālumu no paredzamās trieciena vietas, šāviņa lielumu un veidu (piemēram, ledu, iežu vai dzelzi) un citu informāciju. Tad Zemes trieciena efektu programma aprēķina trieciena enerģiju un krātera lielumu. Tālāk tas apkopo termisko starojumu, seismisko kratīšanu, izmešu izgulsnēšanos (kur nolaidīsies viss lidojošais sīkums) un gaisa sprādziena efektus valodā, kuru nesaprot zinātnieki.
Tiem, kas vēlas uzzināt, kā tiek veikti visi šie aprēķini, tīmekļa vietnē būs “mūsu algoritma apraksts ar atsaucēm uz izmantotajiem zinātniskajiem avotiem”, sacīja Roberts Markuss, UA bakalaura grāds UA / NASA Kosmosa grantu programmā. Viņš nesen apsprieda projektu 35. Mēness un planētu zinātnes konferences sanāksmē Hjūstonā, Teksasā.
Markuss izstrādāja vietni sadarbībā ar planētu zinātnēm Regents? Profesors H. Džejs Melošs un zinātniskais līdzstrādnieks Garets Kolinss no UA Mēness un planētu laboratorijas.
Melošs ir vadošais triecienu krāšanas eksperts un viens no pirmajiem zinātnieku reportieriem zvana, kad sāk cirkulēt baumas par lieliem, zemi sagraujošiem objektiem.
Gan žurnālisti, gan zinātnieki vēlas uzzināt vienu un to pašu: cik lielu kaitējumu konkrēta sadursme nodarītu kopām netālu no trieciena vietas.
Šī vietne ir vērtīga zinātniekiem, jo viņiem nav jātērē laiks, lai izraktu vienādojumus un datus, kas nepieciešami ietekmes aprēķināšanai, sacīja Melošs. Līdzīgi tas padara informāciju pieejamu žurnālistiem un citiem zinātniekiem, kuri nezina, kā veikt aprēķinus.
"Mums šķita, ka tas ir kaut kas, ko mēs varētu automatizēt, ja mēs varētu atrast kādu ļoti spējīgu cilvēku, kurš mums palīdzētu izveidot vietni," sacīja Melošs.
Šī persona izrādījās Markuss, kurš nodarbojas ar datoru inženieriju un fiziku. Viņš pieteicās strādāt projektā kā apmaksāts stažieris, izmantojot UA / NASA Kosmosa grantu programmu.
Markuss izveidoja tīmekļa programmu, balstoties uz četrām ietekmes uz vidi jomām. Pēc parādīšanās tie ir:
1) Termiskais starojums. Trieciena laikā palielinās aizvien pieaugošs karsto tvaiku bumba. Programma aprēķina, kā šī ugunsbumba izvērsīsies, kad notiks maksimālais starojums un cik liela daļa no ugunsbumbu būs redzama virs horizonta.
Pētnieki savus radiācijas aprēķinus pamatoja ar informāciju, kas atrodama “Kodolieroču efekts”. Šajā 1977. gada grāmatā, ko sagatavojusi ASV Aizsardzības departaments un ASV Enerģētikas departaments, ir sīki aprakstīti “nozīmīgi pētījumi par to, kāda būs dažādu sprādzienu radītā siltuma starojuma pakāpe”, atzīmēja Melošs.
"Noteiktā attālumā mēs nosakām, kāda veida kaitējumu rada radiācija," sacīja Markuss. "Mums ir apraksti, piemēram, kad zāle aizdegas, kad saplāksnis vai avīze aizdegsies, kad cilvēki cietīs 2. vai 3. pakāpes apdegumus."
2) seismiskā kratīšana. Trieciens rada seismiskos viļņus, kas pārvietojas tālu no trieciena vietas. Programma izmanto Kalifornijas zemestrīces datus un aprēķina Rihtera skalas mērogu pēc ietekmes. Pavaddokumentā ir aprakstīta kratīšanas intensitāte noteiktā attālumā no trieciena vietas, izmantojot modificētu Mercalli skalu. Tas ir 12 aprakstu kopums, sākot no “vispārējas iznīcināšanas” līdz “tikai viegli jūtamam”.
Tagad pieņemsim, ka dinozauriem šī programma bija pirms 65 miljoniem gadu. Viņi to varēja izmantot, lai noteiktu 15 kilometru diametra asteroīda, kas ietriecās zemē, ietekmi uz vidi, veidojot Chicxulub krāteri.
Programma viņiem būtu likusi sagaidīt seismisku kratīšanu pēc 10,2 balles pēc Rihtera skalas. Viņi arī būtu secinājuši (pieņemot, ka kontinenti ir sakārtoti tā, kā tie ir tagad), ka zeme drebēs tik vardarbīgi 1000 kilometru (600 jūdžu) attālumā Hjūstonā, ka tur dzīvojošajiem dinozauriem būs grūti staigāt vai pat piecelties.
Ja šodien notiktu Čiksuluba krātera trieciens, stikls Hjūstonā saplīst. Mūris un apmetums varētu saplaisāt. Koki un krūmi satricinās, dīķi veidos viļņus un kļūs duļķaini ar dubļiem, ienāks ala un smiltis un Hjūstonas skolu un baznīcu zvani zvana no zemes drebēšanas.
3) Ejecta nogulsnēšanās. Komanda izmantoja sarežģītu ballistikas pārvietošanās laika vienādojumu, lai aprēķinātu, kad un kur no trieciena krātera izplūstošie gruži varētu nokļūt atpakaļ uz Zemes. Pēc tam viņi izmantoja datus, kas savākti no eksperimentāliem sprādzieniem un krāteru mērījumiem uz Mēness, lai aprēķinātu, cik dziļa ejecta sega būtu trieciena krātera apmalē un aiz tās.
Viņi arī noteica, cik lielas izmešu daļiņas atradīsies dažādos attālumos no trieciena, pamatojoties uz novērojumiem, kurus Melosh un UA Christian Christian Schaller publicēja iepriekš, kad viņi analizēja ejecta uz Venēras.
Labi, atpakaļ pie dinozauriem. Hjūstonu būtu klājusi 80,8 centimetrus (32 collas) bieza atlūzu sega, kuras daļiņas būtu vidēji 2,8 mm (apmēram 1/8 collas) lielumā. Viņi būtu ieradušies 8 minūtes un 15 sekundes pēc trieciena (tas nozīmē, ka viņi tur nokļuva vairāk nekā 4000 jūdzes stundā).
4) Gaisa uzspridzināšana. Triecieni atmosfērā rada arī trieciena vilni, kas pēc definīcijas pārvietojas ātrāk nekā skaņas ātrums. Triecienvilnis rada intensīvu gaisa spiedienu un spēcīgu vēju, bet, samazinoties skaņas ātrumam, tas joprojām ir tuvu ugunsbumbu, atzīmēja Melošs. “Mēs tulkojam šo samazinošo spiedienu decibelu izteiksmē? no skaņas ausīs un plaušās līdz skaļumam kā intensīvai satiksmei un tikai kā skaļam kā čukstam. ”
Programma aprēķina maksimālo spiedienu un vēja ātrumu, balstoties uz testa rezultātiem no pirms 1960. gada notikušajiem kodolsprādzieniem. Pētnieki šajos sprādzienos Nevada izmēģinājumu vietā uzcēla ķieģeļu konstrukcijas, lai izpētītu sprādziena viļņu ietekmi uz ēkām. UA komanda izmantoja šo informāciju, lai aprakstītu postījumus saistībā ar ēku un tiltu sabrukšanu, vēja apgāztām automašīnām vai mežu izpūšanu.
Hjūstonā dzīvojošie dinozauri būtu dzirdējuši Chicxulub triecienu tik skaļi kā intensīva satiksme un pūtīs 30 jūdzes stundā vējā.
Oriģinālais avots: UA News Release
