Credito d'immagine: US Department of Energy
La prossima volta che un asteroide o una cometa è in rotta di collisione con la Terra, puoi visitare un sito web per scoprire se hai tempo per finire il pranzo o se devi saltare in macchina e guidare.
Gli scienziati dell'Università dell'Arizona stanno lanciando un programma web facile da usare che ti dice come la collisione influenzerà il tuo punto sul globo calcolando diverse conseguenze ambientali del suo impatto.
A partire da oggi, il programma è online all'indirizzo http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Digiti la distanza dal sito di impatto previsto, le dimensioni e il tipo di proiettile (ad es. Ghiaccio, roccia o ferro) e altre informazioni. Quindi il programma Earth Impact Effects calcola le energie di impatto e le dimensioni del cratere. Riassume poi le radiazioni termiche, le scosse sismiche, la deposizione di ejecta (dove atterrerà tutta quella roba volante) e gli effetti dell'esplosione di aria nel linguaggio comprensibile dai non scienziati.
Per coloro che vogliono sapere come vengono effettuati tutti questi calcoli, la pagina web includerà "una descrizione del nostro algoritmo, con citazioni alle fonti scientifiche utilizzate", ha affermato Robert Marcus, laureato UA nel programma di sovvenzione spaziale UA / NASA. Ha discusso recentemente del progetto alla 35a riunione della Conferenza sulle scienze lunari e planetarie a Houston, in Texas.
Marcus ha sviluppato il sito Web in collaborazione con Reggenti di scienze planetarie? Il professor H. Jay Melosh e il ricercatore associato Gareth Collins del laboratorio lunare e planetario di UA.
Melosh è uno dei massimi esperti di croste da impatto e uno dei primi scienziati che i giornalisti chiamano quando iniziano a circolare voci di grandi oggetti che distruggono la Terra.
Reporter e scienziati vogliono entrambi sapere la stessa cosa: quanto danno una collisione causerebbe alle comunità vicino al luogo dell'impatto.
Il sito web è prezioso per gli scienziati perché non devono perdere tempo a cercare le equazioni e i dati necessari per calcolare gli effetti, ha detto Melosh. Allo stesso modo, mette le informazioni a disposizione di giornalisti e altri non scienziati che non sanno come effettuare i calcoli.
"Ci è sembrato che questo fosse qualcosa che potremmo automatizzare, se potessimo trovare una persona molto capace per aiutarci a costruire il sito Web", ha detto Melosh.
Quella persona si rivelò essere Marcus, che si sta specializzando in ingegneria informatica e fisica. Ha fatto domanda per lavorare al progetto come stagista retribuito attraverso il programma di sovvenzione spaziale UA / NASA.
Marcus ha creato il programma basato sul web attorno a quattro effetti ambientali. In ordine di occorrenza, sono:
1) Radiazione termica. Una palla di fuoco in espansione di vapore bruciante si verifica all'impatto. Il programma calcola come si espanderà questa palla di fuoco, quando si verificherà la massima radiazione e quanta parte della palla di fuoco sarà vista sopra l'orizzonte.
I ricercatori hanno basato i loro calcoli sulle radiazioni sulle informazioni trovate in "L'effetto delle armi nucleari". Questo libro del 1977, del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, descrive "una considerevole ricerca su ciò che faranno diversi gradi di radiazione termica dalle esplosioni", ha osservato Melosh.
"Determiniamo a una determinata distanza che tipo di danno provoca la radiazione", ha detto Marcus. "Abbiamo descrizioni come quando l'erba si accenderà, quando il compensato o il giornale si accenderanno, quando gli umani subiranno ustioni di secondo o terzo grado".
2) Agitazione sismica. L'impatto genera onde sismiche che viaggiano lontano dal sito di impatto. Il programma utilizza i dati sui terremoti in California e calcola una grandezza della scala Richter per l'impatto. Il testo di accompagnamento descrive l'intensità di scuotimento alla distanza specificata dal sito di impatto usando una scala Mercalli modificata. Questo è un insieme di 12 descrizioni che vanno dalla "distruzione generale" a "solo lievemente sentito".
Supponiamo ora che i dinosauri abbiano questo programma 65 milioni di anni fa. Avrebbero potuto usarlo per determinare le conseguenze ambientali dell'asteroide di 15 chilometri di diametro che si schiantò sulla Terra, formando il cratere Chicxulub.
Il programma avrebbe detto loro di aspettarsi scosse sismiche di magnitudo 10.2 sulla scala Richter. Avrebbero anche scoperto (supponendo che i continenti fossero allineati come lo sono ora) che il terreno tremerebbe così violentemente a 1.000 chilometri (600 miglia) di distanza a Houston che i dinosauri che vivono lì avrebbero difficoltà a camminare, o addirittura ad alzarsi.
Se oggi si verificasse l'impatto del cratere Chicxulub, il vetro a Houston si spezzerebbe. La muratura e l'intonaco si spezzerebbero. Gli alberi e gli arbusti si scuoterebbero, gli stagni formerebbero onde e diventerebbero torbidi di fango, sabbia e ghiaia si infrangerebbero, e le campane nelle scuole e nelle chiese di Houston suonerebbero dal tremare del terreno.
3) deposizione Ejecta. Il team ha usato una complicata equazione del tempo di viaggio balistica per calcolare quando e dove i detriti espulsi dal cratere da impatto sarebbero piovuti sulla Terra. Quindi hanno usato i dati raccolti dalle esplosioni sperimentali e le misurazioni dei crateri sulla luna per calcolare la profondità della coperta di ejecta in corrispondenza e oltre il bordo del cratere da impatto.
Hanno anche determinato la dimensione delle particelle di ejecta a diverse distanze dall'impatto, sulla base delle osservazioni che Melosh e Christian J. Schaller di UA hanno pubblicato in precedenza quando hanno analizzato ejecta su Venere.
OK, torniamo ai dinosauri. Houston sarebbe stata coperta da una coltre di detriti spessa 80,8 centimetri (32 pollici), con particelle di dimensioni medie di 2,8 mm (circa 1/8 di pollice). Sarebbero arrivati 8 minuti e 15 secondi dopo l'impatto (nel senso che ci sono arrivati a più di 4.000 mph).
4) Soffio d'aria. Gli impatti producono anche un'onda d'urto nell'atmosfera che, per definizione, si muove più velocemente della velocità del suono. L'onda d'urto crea un'intensa pressione dell'aria e venti forti, ma decade alla velocità del suono mentre è ancora vicino alla palla di fuoco, ha osservato Melosh. "Traduciamo questa pressione decrescente in termini di decibel? dal suono che rompe le orecchie e ai polmoni, all'essere forte come il traffico intenso, all'essere forte solo come un sussurro. "
Il programma calcola le massime pressioni e velocità del vento in base ai risultati dei test di esplosioni nucleari precedenti agli anni '60. I ricercatori di quelle esplosioni hanno eretto strutture in mattoni nel Nevada Test Site per studiare gli effetti delle onde esplosive sugli edifici. Il team UA ha utilizzato tali informazioni per descrivere i danni in termini di edifici e ponti che crollano, automobili investite dal vento o foreste abbattute.
I dinosauri che vivevano a Houston avrebbero sentito l'impatto di Chicxulub forte come il traffico intenso e si sarebbero crogiolati con venti di 30 mph.
Fonte originale: UA News Release
