Symulator uderzenia asteroidy

Zrzuć ciało z kamienia, żelaza, lodu albo luźnego rumowiska w dowolny punkt na Ziemi i zobacz, jaki wybije krater, jak dużą kulę ognia wytworzy i jak daleko fala uderzeniowa wybije szyby.

Otwórz symulator uderzenia asteroidy

Co robi ten symulator

Wybierz średnicę od 1 metra do 3 kilometrów i materiał: kamień, żelazo, lód albo rumowisko, takie jak Bennu. Potem kliknij dowolne miejsce na mapie. Ciało nadlatuje z ustawioną przez ciebie prędkością wejścia, domyślnie 17 km/s, a w gotowym scenariuszu Bennu 12,7 km/s. Jego energia kinetyczna jest przeliczana na megatony trotylu, a symulator rysuje, co ta energia robi z powierzchnią ziemi:

Krater: dziura w ziemi, jeśli ciało przetrwa przelot przez atmosferę
Kula ognia: promień, w którym praktycznie nic nie przeżywa
Pierścienie fali uderzeniowej 20, 5 i 1 psi: zniszczone budynki żelbetowe, zawalone domy, wybite szyby
Ciężkie oparzenia: promień, w którym promieniowanie cieplne powoduje oparzenia trzeciego stopnia

Każda miejscowość w obrębie tych pierścieni jest liczona osobno na podstawie OpenStreetMap, a strona szacuje liczbę ofiar w każdej strefie.

Symulator zrzuca 140-metrową kamienną asteroidę na Nowy Jork: krater i kula ognia w środku, wokół trzy pierścienie fali uderzeniowej, a w panelu wyników 3,6 mln ofiar — Ciało kamienne o średnicy 140 metrów nad Nowym Jorkiem, czyli takie, jakie spada mniej więcej raz na 20 000 lat. Jasny środek to krater i kula ognia, szersze pierścienie to nadciśnienie 20, 5 i 1 psi.

Większość meteorów nigdy nie dociera do ziemi

Właśnie tu mylą się proste kalkulatory uderzeń. Małe ciała rozpadają się pod ciśnieniem w trakcie wejścia w atmosferę i eksplodują w powietrzu, a symulator to uwzględnia:

Kamień o średnicy poniżej około 70 m eksploduje w powietrzu
Żelazo poniżej około 20 m
Rumowisko poniżej około 90 m
Lód poniżej około 150 m

Wtedy nie ma krateru, wysokość eksplozji osłabia ciężkie zniszczenia bezpośrednio pod nią, a większość energii przechodzi w falę uderzeniową, która wybija szyby na dużym obszarze. Dwudziestometrowe ciało nad Czelabińskiem eksplodowało w 2013 roku na wysokości około 30 km: bez krateru i bez ofiar śmiertelnych, za to z około 1 500 rannymi. Prawie wszystkich zraniło szkło z wybitych okien, gdy stali i patrzyli na kulę ognia.

Dlaczego żelazo zachowuje się zupełnie inaczej

Żelazo jest 2,6 razy gęstsze od kamienia, więc ciało tej samej wielkości niesie 2,6 razy więcej energii i dużo częściej przechodzi przez atmosferę w całości. Porównanie widać w samym gruncie:

Żelazne ciało o średnicy około 50 m wybiło w Arizonie Krater Barringera, szeroki na 1,2 km i wciąż widoczny po 50 000 lat.
Kamienne ciało podobnej wielkości eksplodowało w 1908 roku nad Tunguską, powaliło 2 000 km² lasu i nie zostawiło żadnego krateru.

Lód jest lekki i kruchy, dlatego jego próg jest o tyle wyższy: fragment komety musi być ogromny, żeby dotrzeć do ziemi.

Meteor o średnicy 20 metrów nad Czelabińskiem w symulatorze: eksplozja w powietrzu bez krateru i szeroki pierścień wybitych szyb — Ciało czelabińskie z 2013 roku, 20 m średnicy. Nie ma żadnego krateru: eksplodowało wysoko w powietrzu i zostawiło tylko szeroki pierścień potłuczonego szkła.

Scenariusze, które warto sprawdzić

Kamień 20 m nad Czelabińskiem: zdarzenie z 2013 roku, eksplozja w powietrzu bez krateru
Kamień 60 m nad Tunguską: rok 1908, ale sprawdź, co zrobiłoby nad miastem
Żelazo 50 m w Arizonie: ciało, które naprawdę wybiło krater
Kamień 140 m na Nowy Jork: rozmiar, który spada mniej więcej raz na 20 000 lat
3 km na Chicxulub: jedna dziesiąta zabójcy dinozaurów, a to już poza wszelką skalą

Jak bardzo jest to prawdopodobne?

Małe ciała eksplodują na niebie co roku, prawie zawsze nad oceanem albo pustkowiem. Obiekty o średnicy około 140 m, czyli takie, które zniszczyłyby cały region, a nie jedno miasto, spadają mniej więcej raz na 20 000 lat. Większe od nich ciała, zdolne zniszczyć całe miasto, trafiają się jeszcze rzadziej, a żadna znana asteroida nie jest na kursie kolizyjnym z Ziemią w tym stuleciu.

NASA i ESA bez przerwy śledzą obiekty bliskie Ziemi, a w 2022 roku misja DART celowo zmieniła orbitę asteroidy, uderzając w nią. To jedyne zagrożenie na tej stronie, z którym ludzkość już dziś może coś zrobić.

Czego model nie uwzględnia

Kąta wejścia, który zmienia kształt krateru i może rozciągnąć strefę zniszczeń w elipsę. Uderzeń w ocean, w których zamiast krateru powstaje tsunami; do tego uruchom osobno symulator tsunami. Skutków globalnych: uderzenie na tyle duże, by wypełnić niebo pyłem, zabija znacznie więcej ludzi przez nieurodzaj niż przez samą falę uderzeniową, a nic z tego nie jest tu modelowane. Promienie fali uderzeniowej rosną proporcjonalnie do pierwiastka sześciennego z energii. To standardowe przybliżenie, które dobrze się sprawdza w zakresie obsługiwanym przez to narzędzie.

Pytania

Czym różnią się meteor, meteoryt i asteroida?

Asteroida to skała w kosmosie. Meteor to smuga światła, którą zostawia, spalając się w atmosferze. Meteoryt to to, co zostaje, gdy fragment dotrze do ziemi. Ten symulator obejmuje wszystkie trzy etapy tego samego obiektu.

Dlaczego mój meteor nie zostawił krateru?

Bo eksplodował w powietrzu. Zwiększ średnicę powyżej progu dla danego materiału albo przełącz na żelazo, a krater się pojawi.

Dlaczego liczba ofiar jest o tyle niższa niż przy broni jądrowej o tej samej mocy?

Bo uderzenia oddają znacznie mniej energii w postaci ciepła. Wybuch jądrowy wypromieniowuje jako ciepło około jednej trzeciej swojej mocy, a uderzenie tylko kilka procent, więc przy tej samej liczbie megaton promień oparzeń jest dużo mniejszy.

Czy mogę zasymulować uderzenie w ocean?

Możesz zrzucić ciało na wodę, ale model narysuje pierścienie fali uderzeniowej i promieniowania cieplnego, a nie falę tsunami. Do niej służy osobne narzędzie.

Czytaj dalej: Co robi uderzenie asteroidy, rozmiar po rozmiarze