Wetenschappers van het Institute of Dynamics of Geospheres (IDG) van de Russische Academie van Wetenschappen hebben een model gemaakt dat de gevolgen beschrijft van de val van grote kosmische lichamen meer dan 30 meter in de aarde. Wetenschappers hebben hun berekeningen vergeleken met observatiegegevens van de val van het Chelyabinsk-ruimtelichaam in februari 2013. De resultaten van het werk dat is uitgevoerd met de steun van de Russian Science Foundation (RSF) zijn gepubliceerd in het tijdschrift Planetary and Space Science.
Grote ruimtelichamen, waarvan de massa tienduizenden tonnen is, vallen zelden op onze planeet. Het bekendste geval van deze soort in de afgelopen decennia was de val van de Chelyabinsk-meteoriet op 15 februari 2013. Wetenschappers schatten de oorspronkelijke grootte van het lichaam dat de atmosfeer binnenkwam op 17 meter en zijn massa op 10.000 ton. Het vrijkomende vermogen was enkele honderden kiloton in TNT-equivalent, wat 20 keer krachtiger is dan de bom die op Hiroshima is gevallen. Er waren geen fatale gevolgen omdat de explosie op grote hoogte plaatsvond en de energie ervan werd verspreid over een enorm gebied.
Het personeel van de IDG RAS analyseerde de observatiegegevens van natuurrampen en door de mens veroorzaakte rampen en ontwikkelde een reeks numerieke modellen met behulp waarvan ze de gevaarlijke gevolgen inschatten van grote ruimtelichamen die op de aarde vallen.
De belangrijkste schadelijke factoren die een gevaar vormen voor mensen en economische objecten en waarmee in het model rekening is gehouden, zijn de parameters van de schokgolf (de druk en de snelheid van de wind die erdoor wordt veroorzaakt), thermische straling, atmosferische storingen, inclusief ionosferische storingen (storingen in het bovenste deel van de atmosfeer, verzadigd met ionen en vrije elektronen).
Wetenschappers gebruikten een vloeibaar model om te beschrijven hoe grote ruimtelichamen worden vernietigd in de atmosfeer van planeten. Wanneer een ruimtevoorwerp wordt vertraagd, geeft het energie vrij en vervormt het op hoogten waar de aërodynamische belasting (luchtdruk) zijn kracht aanzienlijk overschrijdt, dus het stort in en wordt beschouwd als een vloeistof (of een lichaam dat uit zand bestaat).
Vernietiging van het Chelyabinsk-ruimtelichaam in de atmosfeer. H - vlieghoogte in km. Niet-verdampte substantie wordt weergegeven in rood, grijs - dampen en lucht (een donkere kleur komt overeen met een hogere dichtheid) / Valery Shuvalov / indicator.ru
“De limiet van de toepasbaarheid van ons model is objecten van meer dan 30-50 meter, maar we waren in staat om het tijdelijke geval van de Chelyabinsk-meteoriet vrij goed te beschrijven. Het blijkt dat het model toepasbaar is op alle lichamen die meer of minder belangrijke vernietiging kunnen veroorzaken. We kunnen de kenmerken van de schokgolf voorspellen, de grootte van de vernietigingszone en de enorme branden, de amplitude van ionosferische verstoringen, de grootte van de gevormde krater”, zei een van de auteurs van het werk, doctor in de natuurkunde en wiskunde, hoofd van het laboratorium voor wiskundige modellering van geofysische processen, IDG RAS, Valery Shuvalov.
Volgens de verzekering van experts is de kans op de val van kosmische lichamen als de Tsjeljabinsk en de Tunguska (ongeveer 60-80 meter groot) extreem klein, maar zelfs de krachtigste telescopen kunnen ze niet onmiddellijk detecteren. Momenteel volgen astronomen de meeste kosmische lichamen, waarvan de diameter wordt gemeten in kilometers. Hun val kan worden voorspeld lang voordat ze de aarde naderen.
Promotie video:
“Er zijn veel objecten met een diameter van enkele tientallen en honderden meters, en het is op dit moment bijna onmogelijk om ze te detecteren. Het ruimtelichaam van Tsjeljabinsk was nog vrij klein, maar de Tunguska, met een diameter van iets minder dan 100 meter, was in staat om een grote metropool, zoals Moskou, te vernietigen”, zegt Valery Shuvalov.
