محاكي اصطدام الكويكبات

أسقط جسمًا من الصخر أو الحديد أو الجليد أو الركام المفكك على أي نقطة على الأرض، وشاهد الفوهة التي يحفرها وكرة النار التي يصنعها والمدى الذي تحطّم فيه موجة الصدمة النوافذ.

ماذا يفعل هذا المحاكي

اختر قطرًا من متر واحد إلى 3 كيلومترات ومادة: صخر، أو حديد، أو جليد، أو كومة ركام مثل بينو، ثم انقر في أي مكان على الخريطة. يصل الجسم بسرعة الدخول التي تحددها، وهي 17 كم/ث افتراضيًا و12.7 كم/ث للإعداد المسبق لبينو، وتُحوَّل طاقته الحركية إلى ميغاطنات من مادة TNT، ثم يرسم المحاكي ما تفعله تلك الطاقة بالأرض:

• الفوهة: الحفرة، إن نجا الجسم من الغلاف الجوي
• كرة النار: نصف القطر الذي لا ينجو داخله شيء تقريبًا
• حلقات العصف عند 20 و5 و1 psi: المباني المسلحة تُدمَّر، والمنازل تنهار، والنوافذ تتحطم
• الحروق البالغة: نصف القطر الذي يسبب فيه الإشعاع الحراري حروقًا من الدرجة الثالثة

كل بلدة داخل تلك الحلقات تُحصى واحدة واحدة من OpenStreetMap، ويقدّر الموقع عدد القتلى في كل نطاق.

معظم النيازك لا تصل إلى الأرض أبدًا

هذا هو الجزء الذي تخطئ فيه حاسبات الاصطدام البسيطة. تتفتت الأجسام الصغيرة تحت ضغط الدخول وتنفجر في الهواء، والمحاكي يأخذ ذلك في الحسبان:

• الصخر الأصغر من نحو 70 م ينفجر في الهواء
• الحديد الأصغر من نحو 20 م
• كومة الركام الأصغر من نحو 90 م
• الجليد الأصغر من نحو 150 م

عندما يحدث ذلك لا تتكون فوهة، ويُضعف ارتفاع الانفجار الضرر الشديد تحته مباشرة، ويذهب معظم الطاقة إلى موجة صدمة تحطّم الزجاج على مساحة واسعة. انفجر جسم تشيليابينسك البالغ قطره 20 مترًا على ارتفاع نحو 30 كم عام 2013: لا فوهة، ولا قتلى، ونحو 1,500 مصاب، كلهم تقريبًا بشظايا زجاج النوافذ المتطاير بينما كانوا واقفين يشاهدون كرة النار.

لماذا يتصرف الحديد بهذا الاختلاف

كثافة الحديد تبلغ 2.6 ضعف كثافة الصخر، لذا يحمل الجسم الحديدي بالحجم نفسه 2.6 ضعف الطاقة، واحتمال نجاته من الغلاف الجوي سليمًا أكبر بكثير. والمقارنة موجودة على الأرض:

• جسم حديدي بقطر نحو 50 م حفر فوهة ميتيور في أريزونا: عرضها 1.2 كم، وما زالت موجودة بعد 50,000 سنة.
• جسم صخري بحجم مماثل انفجر فوق تونغوسكا عام 1908، وسوّى 2,000 كم² من الغابات بالأرض ولم يترك أي فوهة.

الجليد خفيف وهش، ولهذا تكون عتبته أعلى بكثير: على شظية المذنّب أن تكون هائلة قبل أن تصل إلى الأرض.

سيناريوهات تستحق التجربة

• صخر بقطر 20 م فوق تشيليابينسك: حدث 2013، انفجار جوي بلا فوهة
• صخر بقطر 60 م فوق تونغوسكا: عام 1908، لكن انظر ماذا يفعل فوق مدينة بدلًا من ذلك
• حديد بقطر 50 م في أريزونا: الجسم الذي صنع فوهة فعلًا
• صخر بقطر 140 م على نيويورك: الحجم الذي يصل مرة كل 20,000 سنة تقريبًا
• 3 كم على تشيكشولوب: عُشر قاتل الديناصورات، وهو مع ذلك خارج المقياس

ما مدى احتمال حدوث أي من هذا؟

تنفجر أجسام صغيرة في السماء كل عام، فوق المحيط أو الأراضي الخالية في الغالب. أما الأجسام التي يبلغ قطرها نحو 140 م، وهي الحجم الذي يدمر إقليمًا لا مدينة فحسب، فتصل مرة كل 20,000 سنة تقريبًا. وقاتلات المدن الأكبر من ذلك أندر بعد، ولا يوجد كويكب معروف في مسار يصطدم بالأرض خلال هذا القرن.

تتابع ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية الأجسام القريبة من الأرض باستمرار، وفي عام 2022 غيّرت مهمة DART عمدًا مدار كويكب بالاصطدام به، ما يجعل هذا الخطر الوحيد على هذا الموقع الذي تستطيع البشرية حاليًا فعل شيء حياله.

ما الذي يغفله النموذج

زاوية الدخول، التي تغيّر شكل الفوهة ويمكن أن تمدّ الضرر على شكل قطع ناقص. والاصطدام بالمحيط، الذي يستبدل بالفوهة موجة تسونامي؛ ولذلك شغّل محاكي التسونامي على حدة. والآثار العالمية: الاصطدام الكبير بما يكفي لملء السماء بالغبار يقتل من الناس بفشل المحاصيل أكثر بكثير مما يقتل بالعصف، ولا شيء من ذلك مُحاكى هنا. تتسع أنصاف أقطار العصف مع الجذر التكعيبي للطاقة، وهو التقريب القياسي الذي يصمد جيدًا في النطاق الذي تغطيه هذه الأداة.

أسئلة

للاستزادة: ماذا يفعل اصطدام الكويكب، حجمًا بعد حجم

الكوارث الأخرى