Afbeelding tegoed: US Department of Energy
De volgende keer dat een asteroïde of komeet op een aanvaringscursus met de aarde komt, kun je naar een website gaan om erachter te komen of je tijd hebt om te lunchen of om in de auto te springen en te DRIJVEN.
Wetenschappers van de Universiteit van Arizona lanceren een gebruiksvriendelijk, webgebaseerd programma dat u vertelt hoe de botsing uw plek op de wereld zal beïnvloeden door verschillende gevolgen voor het milieu van de impact te berekenen.
Vanaf vandaag staat het programma online op http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
U typt uw afstand in tot de voorspelde inslagplaats, de grootte en het type projectiel (bijv. IJs, steen of ijzer) en andere informatie. Vervolgens berekent het Earth Impact Effects Program de impactenergieën en de grootte van de krater. Het vat vervolgens thermische straling, seismisch schudden, ejecta-afzetting (waar al dat vliegende spul terecht zal komen) en luchtstraaleffecten samen in taal die niet-wetenschappers begrijpen.
Voor degenen die willen weten hoe al deze berekeningen worden gemaakt, zal de webpagina 'een beschrijving van ons algoritme bevatten, met verwijzingen naar de gebruikte wetenschappelijke bronnen', zei Robert Marcus, een UA-student in het UA / NASA Space Grant-programma. Hij besprak het project onlangs op de 35e conferentie van de Lunar and Planetary Science Conference in Houston, Texas.
Marcus heeft de website ontwikkeld in samenwerking met planetary sciences Regents? Professor H. Jay Melosh en onderzoeksmedewerker Gareth Collins van het Lunar and Planetary Laboratory van UA.
Melosh is een toonaangevende expert op het gebied van inslagkraters en een van de eerste wetenschappers die verslaggevers noemen wanneer geruchten over grote, aardverscheurende objecten beginnen te circuleren.
Verslaggevers en wetenschappers willen allebei hetzelfde weten: hoeveel schade een bepaalde botsing zou toebrengen aan gemeenschappen in de buurt van de inslaglocatie.
De website is waardevol voor wetenschappers omdat ze geen tijd hoeven te besteden aan het opgraven van de vergelijkingen en gegevens die nodig zijn om de effecten te berekenen, zei Melosh. Evenzo maakt het de informatie beschikbaar voor verslaggevers en andere niet-wetenschappers die niet weten hoe ze de berekeningen moeten maken.
"Het leek ons dat we dit konden automatiseren, als we iemand zouden kunnen vinden die ons kon helpen de website te bouwen," zei Melosh.
Die persoon bleek Marcus te zijn, met als hoofdvak computertechniek en natuurkunde. Hij solliciteerde op het project als betaalde stagiair via het UA / NASA Space Grant Program.
Marcus heeft het webgebaseerde programma opgebouwd rond vier milieueffecten. In volgorde van voorkomen zijn ze:
1) Thermische straling. Bij het stoten treedt een expanderende vuurbal van schroeiende damp op. Het programma berekent hoe deze vuurbal zal uitzetten, wanneer maximale straling zal optreden en hoeveel van de vuurbal boven de horizon te zien zal zijn.
De onderzoekers baseerden hun stralingsberekeningen op informatie uit 'Het effect van kernwapens'. Dit boek uit 1977, van het Amerikaanse ministerie van Defensie en het Amerikaanse ministerie van Energie, beschrijft 'aanzienlijk onderzoek naar wat verschillende graden van thermische straling van ontploffingen zullen doen', merkte Melosh op.
'We bepalen op een bepaalde afstand wat voor soort schade de straling veroorzaakt', zei Marcus. "We hebben beschrijvingen zoals wanneer gras zal ontbranden, wanneer triplex of krant zal ontbranden, wanneer mensen 2e of 3e graads brandwonden zullen oplopen."
2) Seismisch schudden. De inslag genereert seismische golven die ver van de inslagplaats reizen. Het programma gebruikt aardbevingsgegevens in Californië en berekent een schaalgrootte van Richter voor de impact. De begeleidende tekst beschrijft de intensiteit van het schudden op de gespecificeerde afstand van de impactplaats met behulp van een gemodificeerde Mercalli-schaal. Dit is een set van 12 beschrijvingen, variërend van "algemene vernietiging" tot "slechts licht gevoeld".
Stel nu dat de dinosauriërs dit programma 65 miljoen jaar geleden hadden. Ze hadden het kunnen gebruiken om de gevolgen voor het milieu te bepalen van de asteroïde met een diameter van 15 kilometer die de aarde insloeg en de Chicxulub-krater vormde.
Het programma zou hen hebben verteld dat ze seismisch schudden van magnitude 10,2 op de schaal van Richter zouden verwachten. Ze zouden ook hebben vastgesteld (ervan uitgaande dat de continenten op één lijn stonden zoals ze nu zijn) dat de grond zo hevig zou trillen op 1.000 kilometer (600 mijl) afstand in Houston dat dinosauriërs die daar wonen moeite zouden hebben met lopen of zelfs opstaan.
Als de Chicxulub-kraterinslag vandaag zou plaatsvinden, zou glas in Houston breken. Metselwerk en pleisterwerk zouden barsten. Bomen en struiken zouden trillen, vijvers zouden golven vormen en troebel worden met modder, zand- en grindbanken zouden instorten, en klokken in Houston-scholen en kerken zouden gaan klinken door grondschokken.
3) Ejecta-afzetting. Het team gebruikte een ingewikkelde ballistische reistijdvergelijking om te berekenen wanneer en waar puin dat uit de inslagkrater werd geblazen, weer op aarde zou regenen. Vervolgens gebruikten ze gegevens die waren verzameld uit experimentele explosies en metingen van kraters op de maan om te berekenen hoe diep de ejecta-deken zou zijn bij en voorbij de inslagkraterrand.
Ze bepaalden ook hoe groot de ejecta-deeltjes zouden zijn op verschillende afstanden van de impact, op basis van waarnemingen die Melosh en Christian's J. Schaller van de UA eerder publiceerden toen ze ejecta op Venus analyseerden.
Ok, terug naar de dinosauriërs. Houston zou bedekt zijn geweest met een 80,8 centimeter (32 inch) dikke deken van puin, met deeltjes die gemiddeld 2,8 mm (ongeveer 1/8 inch) groot waren. Ze zouden 8 minuten en 15 seconden na de botsing zijn aangekomen (wat betekent dat ze daar met meer dan 4000 mph zijn gekomen).
4) Luchtontploffing. Impacts veroorzaken ook een schokgolf in de atmosfeer die per definitie sneller beweegt dan de geluidssnelheid. De schokgolf veroorzaakt intense luchtdruk en harde wind, maar vervalt naar de snelheid van het geluid terwijl het nog steeds dicht bij de vuurbal is, merkte Melosh op. 'We vertalen die afnemende druk in decibel? van oor-en-long-scheurend geluid, tot zo hard als druk verkeer, tot slechts zo hard als gefluister. '
Het programma berekent maximale drukken en windsnelheden op basis van testresultaten van nucleaire ontploffingen van vóór de jaren 60. Onderzoekers van die explosies bouwden bakstenen constructies op de Nevada Test Site om de effecten van explosiegolven op gebouwen te bestuderen. Het UA-team gebruikte die informatie om schade te beschrijven in termen van instortende gebouwen en bruggen, door de wind omvergeworpen auto's of omvergewaaide bossen.
Dinosaurussen die in Houston woonden, zouden de Chicxulub-impact zo luid als zwaar verkeer hebben gehoord en koesteren in winden van 30 mph.
Oorspronkelijke bron: UA News Release
