6 Οκτωβρίου 2017

Προσομοίωση: Τι θα συνέβαινε εάν ένας αστεροειδής έπεφτε στο κέντρο της Αθήνας;

Συνέβη μια ωραία πρωία του Μεσοζωικού αιώνα, πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια. Όλα ήταν ήσυχα στην περιοχή όπου βρίσκεται σήμερα η χερσόνησος Γιουκατάν του Μεξικού, με δεινόσαυρους και υπερμεγέθη έντομα να περιφέρονται στα κωνοφόρα δάση και τους βαλτότοπους του Τσιξουλούμπ. Μερικά δευτερόλεπτα αργότερα, όλα είχαν καταστραφεί. 

Ένας βράχος από το Διάστημα, μεγάλος σαν βουνό, πέφτει προς στη Γη με ταχύτητα 64.000 χιλιομέτρων την ώρα, και για μια στιγμή φαίνεται μεγαλύτερος και λαμπρότερος από τον Ήλιο καθώς σχίζει τον ουρανό. Μερικά κλάσματα του δευτερολέπτου αργότερα, συντρίβεται και απελευθερώνει ενέργεια που εκτιμάται στα 100 τρισεκατομμύρια τόνους TNT, ή ένα δισεκατομμύριο βόμβες σαν της Χιροσίμα. 

Εκείνος ο βράχος είχε διάμετρο 10 χιλιομέτρων. Τι θα συνέβαινε όμως εάν ένας διαστημικός βράχος διαμέτρου 1 χιλιομέτρου, έπεφτε αύριο το πρωί στο κέντρο της Αθήνας; 

Για τις ανάγκες της προσομοίωσης εισάγαμε τις παρακάτω παραμέτρους: 
– Διάμετρος βράχου: ένα χιλιόμετρο, 
– πυκνότητα βράχου: 3.000 κιλά ανά κυβικό μέτρο,
– γωνία πρόσκρουσης 45 μοίρες,
– ταχύτητα 18 μέτρα/δευτερόλεπτο ή 64.000 χλμ/ώρα,
– στόχος: Παναθηναϊκό Στάδιο (συμβολή οδων Β. Κωνσταντινου και Ηρώδου Αττικού – κέντρο Αθηνών) 

Η στιγμή της πρόσκρουσης 

Ο ενός χιλιομέτρου και υψηλής πυκνότητας διαστημικός βράχος εισέρχεται στην ατμόσφαιρα με ταχύτητα 18 μέτρων/δευτ. Στα 55.000 μέτρα, λόγω τριβής, αρχίζει να διασπάται. Προσκρούει σε κομμάτια στο καθορισμένο σημείο απελευθερώνοντας ενέργεια 100.000 μεγατόνων ΤΝΤ ή 1.000.000 φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια της ατομικής βόμβας της Χιροσίμα. 

Δημιουργείται κρατήρας διαμέτρου 7 έως 10 χιλιομέτρων και βάθους 3,83 χλμ στιγμιαία που σταθεροποιείται στα 545 μέτρα. 

Δημιουργείται πύρινη μπάλα διαμέτρου 12,6 χιλιομέτρων με 126 φορές τη φωτεινότητα του ήλιου. 

1,6 κυβικά χιλιόμετρα βράχου, εξαερώνονται. 

Οχήματα πάσης φύσεως και μεγέθους, ανατρέπονται ή εκτοξεύονται. Σε αποστάσεις έως 200 χιλιόμετρα, 

Προκαλείται σεισμική δόνηση 7,8 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ. 

Επιπτώσεις σε ακτίνα 50 χιλιομέτρων 

Ρούχα, δέντρα, γρασίδι και ξύλινες κατασκευές αναφλέγονται εξαιτίας της μεγάλης θερμότητας. Ολικές ζημιές και καταρρεύσεις κτηρίων και γεφυρών. Σοβαρές ζημιές σε φράγματα. Σημαντικές καταστροφές σε υπόγειους αγωγούς. Εκτεταμένες εδαφικές ρωγμές. Ο σεισμός των 7,8 Ρίχτερ, γίνεται αισθητός 4 δευτερόλεπτα μετά τη πρόσκρουση. 

Το ωστικό κύμα φτάνει σε απόσταση 50 χιλιομέτρων σε 2,53 λεπτά μετά τη πρόσκρουση. Προκαλούνται άνεμοι ταχύτητας 1.200 χλμ/ώρα ενώ η πίεση εκτοξεύεται στα 58,7 psi. (Η πίεση μίας ατμόσφαιρας (1 atm), είναι ίση με 14 psi). Ήχος έκρηξης σε απόσταση 50 χλμ: 112 dB. Το ωστικό κύμα θα ξεριζώσει το 90% των δένδρων, ενώ όλες οι πολυόροφες κατασκευές θα καταρρεύσουν. Ο θάνατος είναι ακαριαίος από εγκαύματα 3ου βαθμού. 

Σε αποστάσεις άνω των 200 χιλιομέτρων, προκαλούνται εγκαύματα 2ου βαθμού. Σοβαρές ζημιές σε κτήρια με καταρρεύσεις εσωτερικών διαχωριστικών και οροφών. Το 30% των δένδρων ξεριζώνονται. 

Στα 250 χιλιόμετρα και πάνω, οι απώλειες εκμηδενίζονται. Μικρές ζημιές σε κτήρια και θραύσεις τζαμιών από το ωστικό κύμα. 

Το μέγεθος των καταστροφών ποικίλει  εάν τροποποιήσουμε τα δεδομένα. Για παράδειγμα εάν ο αστεροειδής αποτελείται από σίδηρο με πυκνότητα 8.000 κιλά ανά κυβικό μέτρο, θα δημιουργήσει κρατήρα διαμέτρου 21,5 χιλιομέτρων και βάθους 755 μέτρων. Η τελική ισχύς της έκρηξης, θα προσεγγίσει τους 200.000 μεγατόνων ΤΝΤ. 

Συμπεράσματα εξομοίωσης 

Πρόσκρουση κομήτη ή αστεροειδούς διαμέτρου ενός χιλιομέτρου στο κέντρο των Αθηνών, θα καταστρέψει ολοκληρωτικά το Λεκανοπέδιο σε ακτίνα 200 χιλιομέτρων. Οι απώλειες θα ανέλθουν σε εκατομμύρια νεκρούς, ενώ οι καταστροφές θα είναι μη αναστρέψιμες. 

Η εξομοίωση περιγράφει μόνο τις άμεσες συνέπειες της πρόσκρουσης. Οι δευτερεύουσες συνέπειες από τον όγκο υλικών και σκόνης που θα εκτιναχθούν στην ατμόσφαιρα, θα επηρεάσουν το παγκόσμιο κλίμα για χρόνια ή ακόμη και δεκαετίες. Παρά την κινητική ενέργεια του συμβάντος, δε πρόκειται να προκληθεί μετατόπιση του άξονα της Γης, ενώ η πιθανότητα ενεργοποίησης σεισμικών ρηγμάτων είναι υπαρκτή, αλλά μόνο σε τοπικό επίπεδο.. 

Συγκρίσεις 

Στις 15 Φεβρουαρίου 2013, ένας μετεωρίτης εκρήγνυται στην ατμόσφαιρα πάνω από το Τσελιάμπινσκ της Ρωσίας. Είχε διάμετρο 20 μέτρων και ισχύ 470 τόνων ΤΝΤ, δηλαδή 30-40 φορές μεγαλύτερη της έκρηξης στη Χιροσίμα.

Η Έκρηξη της Τουνγκούσκα το 1908 ισοπέδωσε 2.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα δάσους με ισχύ 5-30.000.000 τόνων ΤΝΤ. Η διάμετρος του βράχου, εκτιμήθηκε κάπου μεταξύ 60 έως 190 μέτρα. Η πιθανότερη αιτία για την έκρηξη ήταν η εκρηκτική διάλυση στη γήινη ατμόσφαιρα ενός μεγάλου μετεωρίτη, ή μικρού αστεροειδούς ή και θραύσματος κομήτη, η οποία πρέπει να έλαβε χώρα σε ύψος από 5 ως 10 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Ισχύς έκρηξης: περίπου 185 φορές αυτή της Χιροσίμα.

Υπολογίζεται πως ένας αστεροειδής διαμέτρου 1.000 μέτρων χτυπά τον πλανήτη μας κάθε 440.000 χρόνια (πηγή Imperial College). 

Για της ανάγκες της προσομοίωσης χρησιμοποιήσαμε δεδομένα από τον υπολογιστή πρόσκρουσης του Imperial College.και τον ιστότοπο simulator.down2earth.eu.


Θάνος Σ. Επαχτίτης 



Share
Posted by ΘΑΝΟΣ ΚΟΥΚ at 8:30 π.μ.
Κατηγορία Θέματος , , , ,

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Εγγραφή σε: Σχόλια ανάρτησης (Atom)

Λίγες οδηγίες πριν επισκεφθείτε το ιστολόγιό μας (Για νέους επισκέπτες)

1. Στην στήλη αριστερά βλέπετε τις αναρτήσεις του ιστολογίου μας τις οποίες μπορείτε ελεύθερα να σχολιάσετε επωνύμως, ανωνύμως ή με ψευδώνυμο, πατώντας απλά την λέξη κάτω από την ανάρτηση που γραφει "σχόλια" ή "δημοσίευση σχολίου" (σας προτείνω να διαβάσετε με προσοχή τις οδηγίες που θα βρείτε πάνω από την φόρμα που θα ανοίξει ώστε να γραψετε το σχόλιό σας). Επίσης μπορείτε να στείλετε σε φίλους σας την συγκεκριμένη ανάρτηση που θέλετε απλά πατώντας τον φάκελλο που βλέπετε στο κάτω μέρος της ανάρτησης. Θα ανοίξει μια φόρμα στην οποία μπορείτε να γράψετε το email του φίλου σας, ενώ αν έχετε προφίλ στο Facebook ή στο Twitter μπορείτε με τα εικονίδια που θα βρείτε στο τέλος της ανάρτησης να την μοιραστείτε με τους φίλους σας.

2. Στην δεξιά στήλη του ιστολογίου μας μπορείτε να βρείτε το πλαίσιο στο οποίο βάζοντας το email σας και πατώντας την λέξη Submit θα ενημερώνεστε αυτόματα για τις τελευταίες αναρτήσεις του ιστολογίου μας.

3. Αν έχετε λογαριασμό στο Twitter σας δινεται η δυνατότητα να μας κάνετε follow και να παρακολουθείτε το ιστολόγιό μας από εκεί. Θα βρείτε το σχετικό εικονίδιο του Twitter κάτω από τα πλαίσια του Google Friend Connect, στην δεξιά στήλη του ιστολογίου μας.

4. Μπορείτε να ενημερωθείτε από την δεξιά στήλη του ιστολογίου μας με τα διάφορα gadgets για τον καιρό, να δείτε ανακοινώσεις, στατιστικά, ειδήσεις και λόγια ή κείμενα που δείχνουν τις αρχές και τα πιστεύω του ιστολογίου μας. Επίσης μπορείτε να κάνετε αναζήτηση βάζοντας μια λέξη στο πλαίσιο της Αναζήτησης (κάτω από τους αναγνώστες μας). Πατώντας την λέξη Αναζήτηση θα εμφανιστούν σχετικές αναρτήσεις μας πάνω από τον χώρο των αναρτήσεων. Παράλληλα μπορείτε να δείτε τις αναρτήσεις του τρέχοντος μήνα αλλά και να επιλέξετε κάποια συγκεκριμένη κατηγορία αναρτήσεων από την σχετική στήλη δεξιά.

5. Μπορείτε ακόμα να αφήσετε το μήνυμά σας στο μικρό τσατάκι του blog μας στην δεξιά στήλη γράφοντας απλά το όνομά σας ή κάποιο ψευδώνυμο στην θέση "όνομα" (name) και το μήνυμά σας στην θέση "Μήνυμα" (Message).

6. Επίσης μπορείτε να μας στείλετε ηλεκτρονικό μήνυμα στην διεύθυνσή μας koukthanos@gmail.com με όποιο περιεχόμενο επιθυμείτε. Αν είναι σε προσωπικό επίπεδο θα λάβετε πολύ σύντομα απάντησή μας.

7. Τέλος μπορείτε να βρείτε στην δεξιά στήλη του ιστολογίου μας τα φιλικά μας ιστολόγια, τα ιστολόγια που παρακολουθούμε αλλά και πολλούς ενδιαφέροντες συνδέσμους.

Να σας υπενθυμίσουμε ότι παρακάτω μπορείτε να βρείτε χρήσιμες οδηγίες για την κατασκευή των αναρτήσεών μας αλλά και στην κάτω μπάρα του ιστολογίου μας ότι έχει σχέση με δημοσιεύσεις και πνευματικά δικαιώματα.

ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ ΚΑΛΗ ΠΕΡΙΗΓΗΣΗ

Χρήσιμες οδηγίες για τις αναρτήσεις μας.

1. Στις αναρτήσεις μας μπαίνει ΠΑΝΤΑ η πηγή σε οποιαδήποτε ανάρτηση ή μερος αναρτησης που προέρχεται απο άλλο ιστολόγιο. Αν δεν προέρχεται από κάποιο άλλο ιστολόγιο και προέρχεται από φίλο αναγνώστη ή επώνυμο ή άνωνυμο συγγραφέα, υπάρχει ΠΑΝΤΑ σε εμφανες σημείο το ονομά του ή αναφέρεται ότι προέρχεται από ανώνυμο αναγνώστη μας.

2. Για όλες τις υπόλοιπες αναρτήσεις που δεν έχουν υπογραφή ΙΣΧΥΕΙ η αυτόματη υπογραφή της ανάρτησης. Ετσι όταν δεν βλέπετε καμιά πηγή ή αναφορά σε ανωνυμο ή επώνυμο συντάκτη να θεωρείτε ΩΣ ΑΥΣΤΗΡΟ ΚΑΝΟΝΑ ότι ισχύει η αυτόματη υπογραφή του αναρτήσαντα.

3. Οταν βλέπετε ανάρτηση με πηγή ή και επώνυμο ή ανώνυμο συντάκτη αλλά στη συνέχεια υπάρχει και ΣΧΟΛΙΟ, τότε αυτό είναι ΚΑΙ ΠΑΛΙ του αναρτήσαντα δηλαδή είναι σχόλιο που προέρχεται από το ιστολόγιό μας.

Σημείωση: Να σημειώσουμε ότι εκτός των αναρτήσεων που υπογράφει ο διαχειριστής μας, όλες οι άλλες απόψεις που αναφέρονται σε αυτές ανήκουν αποκλειστικά στους συντάκτες των άρθρων. Τέλος άλλες πληροφορίες για δημοσιεύσεις και πνευματικά δικαιώματα μπορείτε να βρείτε στην κάτω μπάρα του ιστολογίου μας.