Цитат на деня

Пиша много програми и не мога да твърдя, че са типични, но мога да твърдя, че получавам много от тях да работят за голямо разнообразие от неща и би ми станало по-трудно, ако трябваше да прекарвам цялото си време в обучение използвайте чужди съчетания. За мен е много по-лесно да науча няколко основни понятия и след това да използвам повторно кода чрез текстово редактиране на кода, който преди е работил.

Въведение

характеристики

Фигура 1: Местоположение на Челябинск, Русия, маркирано в червено (Източник).

Метеор експлодира над Челябинск, Русия (Фигура 1), в 3:20 UTC на 15 февруари 2013 г. Чета отчети за размера, скоростта и енергията на метеора. Тази публикация представя няколко прости изчисления, които проверяват последователността на оценките на експерта относно характеристиките на метеора. Също така, мислех, че също би било интересно да се разгледа размерът на свръхналягането, необходимо за причиняване на вида на щетите, наблюдавани след метеора, и да се включат някои обяснителни материали за това как учените определят характеристиките на метеор.

Заден план

Метеорна траектория

Този метеор е влязъл в земната атмосфера без предупреждение. Има редица причини, поради които не е бил открит по-рано. Една от причините е, че е дошъл от посоката на Слънцето, което генерира толкова много отблясъци, че е трудно да се видят метеороиди, идващи от тази посока. Фигура 2 илюстрира нейната траектория (Източник). Има програма, наречена Sentinel, която ще се опита да постави телескоп близо до орбитата на Венера, който ще ни позволи да видим някои метеороиди, идващи от посоката на Слънцето до 2017 г.

Фигура 2: Траектория на Челябинския метеор.

По стечение на обстоятелствата астероид 2012 DA14 отмина 16 часа преди това. Фигура 3 показва друг изглед на орбитите (Източник).

Фигура 3: Орбити на астероид 2012 D14 и Челябинския метеор.

Метеорни характеристики

Има много статии, цитиращи различни размери и оценки на енергията. Ако искате да видите как се определят тези характеристики, вижте този документ за това как са определени характеристиките на метеора за огнената топка на езерото Тагиш в Канада. Това е малко техническо, но предоставя пълно описание на процеса на анализ на метеора.

За характеристиките на руския метеор, нека да работим с прессъобщението на JPL. В него се посочва, че метеорът има следните характеристики:

  • скорост: vMeteor = 44 000 мили/час
  • маса: mMeteor = 7000 до 10 000 тона
  • енергия: EKE = 500 килотона

Друг доклад за печата посочва, че съдържанието на желязо в метеора е 10%, което съответства на обикновен хондрит метеор тип H. Предвид тази информация можем да продължим да проверяваме тези цифри.

Плътност на метеора

Ако приемем, че метеорът е приблизително сферичен и имаме оценка на масата, можем да изчислим диаметъра, ако знаем плътността на метеора. Да приемем, че метеорът е обикновен хондрит тип H. Фигура 4 показва таблица, която изброява стойностите на плътността за различните видове метеори (Източник). Обикновеният H хондрит тип H има средна плътност от 3,4 gm/cm 3 .

Фигура 4: Разпределение на плътността на метеоритите.

Анализ

Диаметър на метеора

Използвайки числата на масата и плътността на метеора отгоре, можем да изчислим оценка за диаметъра на метеора, използвайки подхода, показан на фигура 5.

Фигура 5: Изчисления за диаметъра на метеора.

Моята оценка от 16,8 метра за диаметъра на метеора е в диапазона от 15 до 17 метра в диаметър, посочен в прессъобщението на JPL.

Метеорна енергия

Студената война ни остави с инфраструктура за измерване на метеорни характеристики като част от Организацията на Договора за всеобхватна забрана на тестовете. Тези хора управляват мрежа от звукови сензорни станции, които могат да откриват ядрени взривове. Те също могат да проследяват метеори, което ни дава информация за скоростта, и могат да оценят енергията на метеора чрез силата на експлозията. Моите изчисления на фигура 6 показват, че отчетената енергийна стойност от 500 килотона и оценките на скоростта и масата на метеора са последователни.

Фигура 6: Изчисления за кинетичната енергия на метеора.

Понякога чувате новини за тези световни сензорни мрежи за наблюдение на спазването на забраната за ядрени тестове в контексти, различни от метеори (напр. Инцидентът Вела).

Свръхналягане

Експлодиращите метеори могат да имат огромно количество енергия. Тази енергия може да бъде сравнима с тази на ядреното оръжие. Подобно на ядрено оръжие, експлодиращият метеор може да генерира взривни ефекти поради свръхналягане. Уикипедията определя свръхналягането като

Свръхналягане (или взривно свръхналягане) е налягането, причинено от ударна вълна над и над нормалното атмосферно налягане. Ударната вълна може да бъде причинена от звуков бум или от експлозия и полученото свръхналягане получава особено внимание при измерване на въздействието на ядрените оръжия или термобаричните бомби.

Ако искате да получите някаква представа за силата на въздушен взрив с енергия, сравнима с ядрено оръжие, погледнете следното видео на британския ядрен тест за въздушен взрив от 1,8 мегатона (надморска височина = 8000 фута) на разстояние от 20 мили (Фигура 7).

Фигура 7: Първи британски ядрен тест.

Тъй като метеорът издуха много прозорци и нанесе незначителни структурни повреди, можем да изчислим размера на свръхналягане на земята, използвайки данни от таблица 1 (Източник), която дава представа за нивото на щетите, които могат да бъдат генерирани от свързаното свръхналягане с въздушен взрив.

Таблица 1: Влияние на пиковото свръхналягане върху сградите и хората.Върхово свръхналягане (psi) Ефект върху степента на повреда на конструкциите
0,15-0,22 Типично счупване на стъклото на прозореца Умерен
0,5-1,1 Малки щети на някои сгради Умерен
1.1-1.8 Пана от ламарина се извиват Умерен (счупен)
1,8-2,9 Неизправност на бетонни блокови стени Тежка
Над 5,0 Срутване на дървени рамки Тежка
4-7 Сериозни щети по сгради със стоманена рамка Тежка
6-9 Тежки повреди на стоманобетонни конструкции Умерен
10-12 Вероятно пълно разрушаване на повечето сгради Тежко (колапс)

Заключение

Това беше само бърз поглед към някои науки в новините. За повече информация относно изблиците на метеорен въздух вижте тази публикация.