Tín dụng hình ảnh: Bộ năng lượng Hoa Kỳ
Lần tới khi một tiểu hành tinh hoặc sao chổi đang tham gia khóa học va chạm với Trái đất, bạn có thể truy cập trang web để tìm hiểu xem bạn có thời gian để ăn trưa xong hay cần phải nhảy lên xe và LÁI XE.
Các nhà khoa học của Đại học Arizona đang tung ra một chương trình dựa trên web dễ sử dụng để cho bạn biết sự va chạm sẽ ảnh hưởng đến vị trí của bạn trên toàn cầu bằng cách tính toán một số hậu quả môi trường do tác động của nó.
Bắt đầu từ hôm nay, chương trình trực tuyến tại http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Bạn nhập khoảng cách của bạn từ vị trí tác động dự đoán, kích thước và loại đạn (ví dụ: băng, đá hoặc sắt) và các thông tin khác. Sau đó, Chương trình Hiệu ứng Tác động Trái đất tính toán năng lượng tác động và kích thước miệng hố. Tiếp theo, nó tóm tắt bức xạ nhiệt, rung chấn địa chấn, lắng đọng ejecta (nơi tất cả những thứ bay sẽ hạ cánh) và hiệu ứng nổ không khí trong ngôn ngữ mà những người không phải là nhà khoa học hiểu.
Đối với những người muốn biết làm thế nào tất cả các tính toán này được thực hiện, trang web sẽ bao gồm một mô tả về thuật toán của chúng tôi, với các trích dẫn về các nguồn khoa học được sử dụng, ông Robert Marcus, một sinh viên UA trong Chương trình tài trợ không gian của UA / NASA cho biết. Ông đã thảo luận về dự án gần đây tại cuộc họp Hội nghị Khoa học Hành tinh và Hành tinh lần thứ 35 ở Houston, Texas.
Marcus đã phát triển trang web hợp tác với Khoa học hành tinh Regent? Giáo sư H. Jay Melosh và cộng sự nghiên cứu Gareth Collins của Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh của UA.
Melosh là một chuyên gia hàng đầu về việc va chạm va chạm và là một trong những nhà báo đầu tiên của các nhà khoa học gọi khi tin đồn về những vật thể lớn, đập vào Trái đất bắt đầu lưu hành.
Các phóng viên và các nhà khoa học đều muốn biết điều tương tự: một vụ va chạm cụ thể sẽ gây ra bao nhiêu thiệt hại cho các cộng đồng gần khu vực va chạm.
Melosh cho biết trang web này có giá trị đối với các nhà khoa học vì họ không phải dành thời gian đào bới các phương trình và dữ liệu cần thiết để tính toán các hiệu ứng, Melosh nói. Tương tự, nó làm cho thông tin có sẵn cho các phóng viên và những người không phải là nhà khoa học khác, những người không biết cách thực hiện các phép tính.
Có vẻ như chúng tôi có thể tự động hóa, nếu chúng tôi có thể tìm thấy một người rất có khả năng giúp chúng tôi xây dựng trang web, thì ông Mel Melosh nói.
Người đó hóa ra là Marcus, người chuyên ngành kỹ thuật máy tính và vật lý. Ông đã nộp đơn xin làm việc trong dự án với tư cách là một thực tập sinh được trả lương thông qua Chương trình tài trợ không gian của UA / NASA.
Marcus đã xây dựng chương trình dựa trên web xung quanh bốn hiệu ứng môi trường. Theo thứ tự xuất hiện của chúng, chúng là:
1) Bức xạ nhiệt. Một quả cầu lửa mở rộng của hơi sear xảy ra lúc va chạm. Chương trình tính toán làm thế nào quả cầu lửa này sẽ mở rộng, khi bức xạ tối đa sẽ xảy ra, và bao nhiêu quả cầu lửa sẽ được nhìn thấy phía trên đường chân trời.
Các nhà nghiên cứu dựa trên tính toán bức xạ của họ dựa trên thông tin được tìm thấy trong Hồi giáo Ảnh hưởng của vũ khí hạt nhân. Cuốn sách năm 1977 này của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã trình bày chi tiết về nghiên cứu đáng kể về những mức độ khác nhau của bức xạ nhiệt từ các vụ nổ sẽ làm, ông Mel Melosh lưu ý.
Chúng tôi xác định ở một khoảng cách nhất định loại thiệt hại mà bức xạ gây ra, leo Marcus nói. Chúng tôi có những mô tả như khi nào cỏ sẽ bốc cháy, khi ván ép hoặc báo sẽ bốc cháy, khi con người bị bỏng độ 2 hoặc 3.
2) Rung chấn địa chấn. Tác động tạo ra sóng địa chấn đi xa khỏi vị trí tác động. Chương trình sử dụng dữ liệu động đất ở California và tính toán cường độ quy mô Richter cho tác động. Văn bản kèm theo mô tả cường độ rung ở khoảng cách xác định từ vị trí va chạm sử dụng thang đo Mercalli đã sửa đổi Đây là một bộ gồm 12 mô tả từ phá hủy chung chung, đến chỉ cảm thấy nhẹ nhàng.
Bây giờ giả sử khủng long đã có chương trình này 65 triệu năm trước. Họ có thể đã sử dụng nó để xác định hậu quả môi trường của tiểu hành tinh đường kính 15 km đã đập vào Trái đất, tạo thành miệng núi lửa Chicxulub.
Chương trình sẽ bảo họ mong đợi cơn địa chấn có cường độ 10,2 trên thang Richter. Họ cũng sẽ nhận thấy (giả định các lục địa đã được xếp hàng như bây giờ) mà mặt đất sẽ được lắc rất dữ dội 1.000 km (600 dặm) ở Houston rằng khủng long sống ở đó sẽ gặp khó khăn khi đi bộ, hoặc thậm chí đứng lên.
Nếu vụ va chạm Chicxulub Crater xảy ra hôm nay, kính ở Houston sẽ vỡ. Masonry và thạch cao sẽ nứt. Cây cối và bụi rậm sẽ rung chuyển, ao sẽ tạo thành sóng và trở nên đục với bùn, cát và sỏi sẽ chảy vào, và tiếng chuông trong các trường học và nhà thờ ở Houston sẽ rung lên từ mặt đất.
3) lắng đọng Ejecta. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương trình du hành thời gian đạn đạo phức tạp để tính toán thời điểm và nơi các mảnh vỡ được thổi ra từ miệng núi lửa va chạm sẽ rơi xuống Trái đất. Sau đó, họ đã sử dụng dữ liệu thu thập được từ các vụ nổ thử nghiệm và đo đạc các miệng hố trên mặt trăng để tính toán độ sâu của tấm chăn ejecta ở và ngoài vành miệng hố va chạm.
Họ cũng xác định các hạt ejecta sẽ lớn như thế nào ở các khoảng cách khác nhau từ tác động, dựa trên các quan sát mà Christian J. Schaller của Melosh và UA đã công bố trước đó khi họ phân tích ejecta trên Sao Kim.
OK, trở lại với khủng long. Houston sẽ được bao phủ bởi một mảnh vụn dày 80,8 cm (32 inch-), với các hạt có kích thước trung bình 2,8 mm (khoảng 1/8 inch). Họ đã đến 8 phút và 15 giây sau khi va chạm (có nghĩa là họ đã đến đó với tốc độ hơn 4.000 dặm / giờ).
4) Không khí nổ. Tác động cũng tạo ra một sóng xung kích trong bầu khí quyển, theo định nghĩa, di chuyển nhanh hơn tốc độ âm thanh. Sóng xung kích tạo ra áp suất không khí dữ dội và gió mạnh, nhưng phân rã theo tốc độ âm thanh trong khi nó vẫn gần với quả cầu lửa, Melosh lưu ý. Chúng tôi dịch rằng áp lực giảm về mặt decibel? từ âm thanh vỡ tai, đến tiếng ồn ào như xe cộ đông đúc, chỉ to như tiếng thì thầm.
Chương trình tính toán áp lực tối đa và vận tốc gió dựa trên kết quả thử nghiệm từ các vụ nổ hạt nhân trước thập niên 1960. Các nhà nghiên cứu tại các vụ nổ đã dựng lên các cấu trúc gạch tại Khu thử nghiệm Nevada để nghiên cứu hiệu ứng sóng nổ trên các tòa nhà. Nhóm UA đã sử dụng thông tin đó để mô tả thiệt hại về các tòa nhà và cây cầu bị sập, ô tô bị gió quật ngã hoặc rừng bị thổi bay.
Khủng long sống ở Houston hẳn đã nghe thấy tiếng va chạm Chicxulub lớn như giao thông đông đúc và đắm mình trong những cơn gió 30 dặm / giờ.
Nguồn gốc: Bản tin UA
