حقوق الصورة: وزارة الطاقة الأمريكية
في المرة القادمة التي يكون فيها كويكب أو مذنب في مسار تصادم مع Earth ، يمكنك الانتقال إلى موقع ويب لمعرفة ما إذا كان لديك الوقت لإنهاء الغداء أو بحاجة إلى القفز في السيارة والقيادة.
يطلق علماء جامعة أريزونا برنامجًا سهل الاستخدام قائمًا على الويب يخبرك بكيفية تأثير التصادم على مكانك على الكرة الأرضية من خلال حساب العديد من العواقب البيئية لتأثيره.
بدءًا من اليوم ، يتوفر البرنامج عبر الإنترنت على http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
تكتب في المسافة الخاصة بك من موقع التأثير المتوقع ، وحجم ونوع المقذوف (مثل الجليد أو الصخور أو الحديد) وغيرها من المعلومات. ثم يقوم برنامج التأثيرات على الأرض بحساب طاقات التأثير وحجم الحفرة. ويلخص بعد ذلك الإشعاع الحراري ، والاهتزاز الزلزالي ، وترسب القذف (حيث ستهبط كل هذه الأشياء الطائرة) ، وتأثيرات انفجار الهواء في اللغة التي يفهمها غير العلماء.
قال روبرت ماركوس ، وهو طالب جامعي في UA / NASA Space Grant Program: "بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في معرفة كيفية إجراء جميع هذه الحسابات ، فإن صفحة الويب ستتضمن" وصفًا للخوارزمية الخاصة بنا ، مع الاستشهاد بالمصادر العلمية المستخدمة ". وقد ناقش المشروع مؤخرًا في الاجتماع الخامس والثلاثين لمؤتمر علوم القمر والكواكب في هيوستن ، تكساس.
قام ماركوس بتطوير موقع الويب بالتعاون مع Regents sciences Regents؟ البروفيسور إتش جاي ميلوش وزميل البحث غاريث كولينز من مختبر القمر والكواكب بجامعة أم القيوين.
ميلوش هو خبير بارز في حفر الصدم وأحد العلماء الأوائل الذين يتصل بهم المراسلين عندما تبدأ شائعات عن أشياء كبيرة تحطيم الأرض في الانتشار.
يريد المراسلون والعلماء أن يعرفوا الشيء نفسه: مدى الضرر الذي سيلحقه تصادم معين بالمجتمعات القريبة من موقع الارتطام.
وقال ميلوش إن موقع الويب مفيد للعلماء لأنه ليس عليهم قضاء الوقت في حفر المعادلات والبيانات اللازمة لحساب التأثيرات. وبالمثل ، فإنه يجعل المعلومات متاحة للصحفيين وغيرهم من غير العلماء الذين لا يعرفون كيفية إجراء الحسابات.
قال ميلوش: "بدا لنا أن هذا شيء يمكننا أتمتة ، إذا استطعنا العثور على شخص قادر للغاية لمساعدتنا في إنشاء الموقع".
تبين أن هذا الشخص هو ماركوس ، وهو متخصص في هندسة الكمبيوتر والفيزياء. تقدم بطلب للعمل في المشروع كمتدرب مدفوع الأجر من خلال برنامج منح الفضاء UA / NASA.
بنى ماركوس البرنامج القائم على الويب حول أربعة تأثيرات بيئية. من حيث حدوثها ، فهي:
1) الإشعاع الحراري. تحدث كرة نارية موسعة من بخار الحرق عند الارتطام. يحسب البرنامج كيف ستتوسع كرة النار هذه ، ومتى سيحدث الحد الأقصى من الإشعاع ، وكم من كرة نارية سترى فوق الأفق.
بنى الباحثون حساباتهم الإشعاعية على المعلومات الموجودة في "تأثير الأسلحة النووية". وأشار ميلوش إلى أن كتاب 1977 الصادر عن وزارة الدفاع الأمريكية ووزارة الطاقة الأمريكية يفصل "بحثًا كبيرًا في ما ستفعله درجات الإشعاع الحراري المختلفة من الانفجارات".
قال ماركوس: "نحدد على مسافة معينة نوع الضرر الذي يسببه الإشعاع". "لدينا أوصاف مثل متى سيشعل العشب ، عندما يشعل الخشب الرقائقي أو الجريدة ، عندما يعاني البشر من حروق من الدرجة الثانية أو الثالثة."
2) اهتزاز زلزالي. يولد التأثير موجات زلزالية تنتقل بعيدًا عن موقع الارتطام. يستخدم البرنامج بيانات زلزال كاليفورنيا ويحسب حجم مقياس ريختر للتأثير. يصف النص المصاحب كثافة الاهتزاز عند المسافة المحددة من موقع الارتطام باستخدام مقياس Mercalli المعدل. هذه مجموعة من 12 وصفًا تتراوح من "التدمير العام" إلى "الشعور الخفيف فقط".
لنفترض الآن أن الديناصورات كانت لديها هذا البرنامج قبل 65 مليون سنة. كان بإمكانهم استخدامها لتحديد العواقب البيئية للكويكب الذي يبلغ قطره 15 كيلومترًا والذي اصطدم بالأرض ، لتشكيل حفرة Chicxulub.
كان البرنامج سيخبرهم أن يتوقعوا اهتزازًا زلزاليًا بقوة 10.2 على مقياس ريختر. كانوا سيجدون أيضًا (على افتراض أن القارات اصطفوا كما هي الآن) أن الأرض سوف تهتز بعنف على بعد 1000 كيلومتر (600 ميل) في هيوستن لدرجة أن الديناصورات التي تعيش هناك ستواجه صعوبة في المشي ، أو حتى الوقوف.
إذا حدث تأثير Chicxulub Crater اليوم ، فسوف ينكسر الزجاج في هيوستن. يتشقق البناء والجص. سوف تهتز الأشجار والشجيرات ، وتشكل البرك موجات وتصبح عكرة مع ضفاف الطين والرمل والحصى ، وتدق الأجراس في مدارس هيوستن والكنائس من الاهتزاز على الأرض.
3) ترسب القذف. استخدم الفريق معادلة زمن السفر المعقدة لحساب المقذوفات لحساب متى وأين تتساقط الحطام من فوهة الارتطام على الأرض. ثم استخدموا البيانات التي تم جمعها من الانفجارات التجريبية وقياسات الحفر على القمر لحساب مدى عمق بطانية القذف عند حافة حافة فوهة التصادم وما بعدها.
كما حددوا أيضًا حجم جسيمات القذف على مسافات مختلفة من التأثير ، استنادًا إلى الملاحظات التي نشرها ميلوش وكريستيان شالر من جامعة كاليفورنيا في وقت سابق عندما قاموا بتحليل القذف على كوكب الزهرة.
حسنًا ، عد إلى الديناصورات. كان من الممكن تغطية هيوستن بطانية من الحطام بسماكة 80.8 سم (32 بوصة) ، مع متوسط حجم الجسيمات 2.8 مم (حوالي 1/8 بوصة). كانوا سيصلون 8 دقائق و 15 ثانية بعد الاصطدام (مما يعني أنهم وصلوا إلى هناك بأكثر من 4000 ميل في الساعة).
4) انفجار جوي. تنتج التأثيرات أيضًا موجة صدمة في الغلاف الجوي ، والتي ، بحكم تعريفها ، تتحرك أسرع من سرعة الصوت. وأشار ميلوش إلى أن موجة الصدمة تخلق ضغطًا هوائيًا شديدًا ورياحًا شديدة ، ولكنها تتحلل إلى سرعة الصوت بينما لا تزال قريبة من كرة النار. "نترجم هذا الضغط المتناقص من حيث الديسيبل؟ من صوت تمزق الأذن والرئة ، إلى أن تكون بصوت عال مثل حركة المرور الكثيفة ، إلى أن تكون بصوت عال مثل الهمس ".
يحسب البرنامج أقصى الضغوط وسرعات الرياح بناءً على نتائج الاختبارات من الانفجارات النووية قبل الستينيات. قام الباحثون في تلك الانفجارات ببناء هياكل من الطوب في موقع اختبار نيفادا لدراسة آثار موجة الانفجار على المباني. استخدم فريق UA تلك المعلومات لوصف الأضرار من حيث انهيار المباني والجسور ، أو السيارات التي تتجدد بفعل الرياح ، أو تهب الغابات.
كان من الممكن أن تسمع الديناصورات التي تعيش في هيوستن تأثير تشيككسولوب بصوت عالٍ مثل حركة المرور الكثيفة وتغرق في رياح 30 ميل في الساعة.
المصدر الأصلي: UA News Release
