Asteroideneinschlag-Simulator

Lassen Sie einen Körper aus Stein, Eisen, Eis oder losem Geröll auf einen beliebigen Punkt der Erde fallen und sehen Sie, welchen Krater er gräbt, welchen Feuerball er erzeugt und wie weit die Stoßwelle Fenster zerbrechen lässt.

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Was dieser Simulator macht

Wählen Sie einen Durchmesser von 1 Meter bis 3 Kilometern und ein Material (Stein, Eisen, Eis oder ein Schutthaufen wie Bennu), dann klicken Sie irgendwo auf die Karte. Der Körper trifft mit der von Ihnen eingestellten Eintrittsgeschwindigkeit ein, standardmäßig 17 km/s und 12,7 km/s bei der Vorlage Bennu. Seine Bewegungsenergie wird in Megatonnen TNT umgerechnet, und der Simulator zeichnet ein, was diese Energie am Boden anrichtet:

Krater: das Loch, falls der Körper die Atmosphäre übersteht
Feuerball: der Radius, in dem praktisch nichts überlebt
Druckwellenringe für 20, 5 und 1 psi: Stahlbetonbauten zerstört, Häuser eingestürzt, Fenster zersplittert
Schwere Verbrennungen: der Radius, in dem die Wärmestrahlung Verbrennungen dritten Grades verursacht

Jeder Ort innerhalb dieser Ringe wird einzeln aus OpenStreetMap gezählt, und die Seite schätzt die Toten je Zone.

Der Simulator lässt einen 140-Meter-Steinasteroiden auf New York fallen: Krater und Feuerball in der Mitte, drei Druckwellenringe darum, Ergebnisfeld mit 3,6 Millionen Toten — Ein 140-Meter-Steinkörper über New York, die Größe, die etwa alle 20 000 Jahre eintrifft. Helles Zentrum: Krater und Feuerball. Weitere Ringe: 20, 5 und 1 psi Überdruck.

Die meisten Meteoriten erreichen den Boden nie

An dieser Stelle liegen einfache Einschlagsrechner daneben. Kleine Körper zerbrechen unter dem Druck des Eintritts und explodieren in der Luft, und der Simulator bildet das ab:

Stein unter etwa 70 m explodiert in der Luft
Eisen unter etwa 20 m
Schutthaufen unter etwa 90 m
Eis unter etwa 150 m

Dann gibt es keinen Krater, die Höhe der Explosion schwächt die schweren Schäden direkt darunter ab, und der größte Teil der Energie geht in eine Stoßwelle, die über ein weites Gebiet Glas zerbrechen lässt. Der 20-Meter-Körper von Tscheljabinsk explodierte 2013 in etwa 30 km Höhe: kein Krater, keine Toten und rund 1 500 Verletzte, fast alle durch umherfliegendes Fensterglas, während sie dastanden und den Feuerball beobachteten.

Warum sich Eisen so anders verhält

Eisen ist 2,6-mal dichter als Stein. Ein gleich großer Körper trägt also 2,6-mal so viel Energie und übersteht die Atmosphäre weit eher unversehrt. Der Vergleich steht im Boden:

Ein Eisenkörper von etwa 50 m Durchmesser grub den Meteor Crater in Arizona: 1,2 km breit und nach 50 000 Jahren noch immer da.
Ein Steinkörper ähnlicher Größe explodierte 1908 über der Tunguska, legte 2 000 km² Wald flach und hinterließ überhaupt keinen Krater.

Eis ist leicht und zerbrechlich, deshalb liegt die Schwelle so viel höher: Ein Kometenfragment muss riesig sein, bevor es den Boden erreicht.

Ein 20-Meter-Meteorit über Tscheljabinsk im Simulator, mit einer Luftexplosion ohne Krater und einem weiten Ring zersplitterter Fenster — Der Körper von Tscheljabinsk 2013 mit 20 m. Gar kein Krater: Er explodierte hoch in der Luft, und übrig bleibt ein breiter Ring aus zerbrochenem Glas.

Szenarien, die sich lohnen

20 m Stein über Tscheljabinsk: das Ereignis von 2013, eine Luftexplosion ohne Krater
60 m Stein über der Tunguska: 1908, aber sehen Sie, was er stattdessen über einer Stadt anrichtet
50 m Eisen in Arizona: der Körper, der tatsächlich einen Krater hinterließ
140 m Stein auf New York: die Größe, die etwa alle 20 000 Jahre eintrifft
3 km auf Chicxulub: ein Zehntel des Dinosaurierkillers und schon jenseits der Skala

Wie wahrscheinlich ist das alles?

Kleine Körper explodieren jedes Jahr am Himmel, fast immer über dem Ozean oder über leerem Land. Objekte von etwa 140 m Durchmesser, die Größe, die eine Region statt einer Stadt zerstören würde, treffen etwa alle 20 000 Jahre ein. Noch größere Stadtkiller sind seltener, und kein bekannter Asteroid ist in diesem Jahrhundert auf Kollisionskurs mit der Erde.

NASA und ESA verfolgen erdnahe Objekte ununterbrochen, und 2022 hat die Mission DART die Bahn eines Asteroiden absichtlich durch einen Aufprall verändert. Damit ist das die einzige Gefahr auf dieser Seite, gegen die die Menschheit derzeit etwas tun kann.

Was das Modell weglässt

Den Eintrittswinkel, der die Kraterform verändert und die Schäden zu einer Ellipse auseinanderziehen kann. Einschläge ins Meer, die den Krater gegen einen Tsunami tauschen; dafür starten Sie gesondert den Tsunami-Simulator. Globale Folgen: Ein Einschlag, der groß genug ist, den Himmel mit Staub zu füllen, tötet weit mehr Menschen durch Missernten als durch die Druckwelle, und nichts davon wird hier modelliert. Die Druckwellenradien skalieren mit der Kubikwurzel der Energie; das ist die übliche Näherung und gilt gut für den Bereich, den dieses Werkzeug abdeckt.

Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Meteor, Meteorit und Asteroid?

Ein Asteroid ist der Felsbrocken im Weltraum. Ein Meteor ist die Leuchtspur, die er beim Verglühen in der Atmosphäre hinterlässt. Ein Meteorit ist das, was übrig bleibt, wenn ein Stück den Boden erreicht. Dieser Simulator deckt alle drei Stadien desselben Objekts ab.

Warum gibt es bei meinem Meteoriten keinen Krater?

Weil er in der Luft explodiert ist. Erhöhen Sie den Durchmesser über die Schwelle für sein Material oder wechseln Sie zu Eisen, und der Krater erscheint.

Warum sind die Opferzahlen so viel niedriger als bei einer Kernwaffe gleicher Sprengkraft?

Weil Einschläge einen weit kleineren Teil ihrer Energie als Wärme abgeben. Eine Kernexplosion setzt etwa ein Drittel ihrer Sprengkraft als Wärmestrahlung frei, ein Einschlag nur wenige Prozent. Bei gleicher Megatonnenzahl ist der Verbrennungsradius deshalb viel kleiner.

Kann ich einen Einschlag ins Meer simulieren?

Sie können einen Körper aufs Wasser fallen lassen, aber das Modell zeichnet Druck- und Hitzeringe, nicht die Welle. Die Welle ist ein eigenes Werkzeug.

Zum Weiterlesen: Was ein Asteroideneinschlag anrichtet, Größe für Größe