rodline (rodline) wrote,
rodline
rodline

Categories:

Расчёты на пролёт астротела

Посчитаем "впук и выпук".

Масса земной атмосферы - 5,3x10^18кг.
Вес воздуха 28 г/моль.
Кол-во вещества: 5,3*10^18/0,028 = 1,9*10^20 моль.
Для полной ионизации воздуха требуется энергия порядка 125 КДж/моль.
Для полной ионизации всей атмосферы (чисто теоретически) требуется:
1,9*10^20 * 1,25*10^5 = 2,37*10^25 Дж
Оценим это число через воду.
Объем воды в мировом океане 1,37*10^18 куб.м. = 1,37*10^21 кг
Нагреем воду на 4.1°С: Q= с*m*▲t= 4200*1.37*10^21*1 = 2,37*10^25 Дж
Этой энергии локально хватит, чтобы вскипятить ледовитые воды.

Вскипятить, но не заморозить.

Далее. Ближе к реалиям.
Пролёт кометы может вызвать ионизацию встречного воздуха. Только встречного. Другой попросту не успеет подтянуться в силу разности скоростей тела и воздушных масс.

Пусть пролетает комета с Галлея размером - 10 км в диаметре. Намеренно беру большие цифры. Область захвата примем втрое больше - 30 км в диаметре. Необходимо принять плотность атмосферы, иначе, высоту, до которой дошло тело перед тем как взорваться или покинуть Землю.

Если тело Землю покинуло, то такое возможно при касании 100-километровой черты, возьмем - 50 км высоты. Тогда плотность воздуха здесь в 1000 раз меньше, чем на поверхности. Ради надежности результата примем такую плотность вдоль всей траектории. Длину траектории посчитаем за 3000 км.
Объем попавшего под ионизацию воздуха составит V = 3000000*3.14*15000*15000 = 2.1*10^15 м^3
При нормальном давлении этот объём составит 2.1*10^12 м^3
Плотность воздуха 1,23
Масса m = 2.1*10^13 * 1,23 = 2,6*10^12 кг. От всей массы атмосферы составит:
2,6*10^12 / 5,3x10^18 = 5*10^(-7)
С такой частью энергии от в начале полученного значения 2,37*10^25 Дж в итоге имеем 1,2*10^19 Дж.

Этой цифры уже мало для причинения глобального континентального вреда. Даже без учёта того, что в расчётах она была ЗНАЧИТЕЛЬНО увеличена.

Но и это ещё не всё. Наряду с термической ионизацией одновременно проходят процессы деионизации непосредственно в зоне плазмы, окружающей астротело, не говоря уже о шлейфе, который остается без подпитки. При оценке степени ионизации газов надо понимать, что астротело, разогретое до 2000° растечётся как вода под встречным давлением.

Для азота и кислорода при температуре 2000° степень ионизации 0,01, а не 1, как было принято в допущении в самом начале. На самом деле она ещё намного меньще, что видно из графика,



но для мегазапаса убедительности расчётов примем-таки за 0,01.


Таким образом мы можем уменьшить полученную энергию ещё на 2 порядка и получим 2.1*10^17 Дж.
В тротиловом эквиваленте - это 200 мегатонн.

И это не все возражения по отношению к предположениям о пролете астротела на Ледовитым океаном с последующим (или если нравится - одномоментным) замораживанием мамонтов, вод и коры.

Для сравнения, общее мировое потребление электроэнергии за 2005 год (5⋅1020 Дж) равно 120 Гт ТНТ, или в среднем 3,8 кт ТНТ в секунду.

Энерговыделение при падении Тунгусского метеорита оценивается в 10—30 Мт ТНТ.
При взрыве вулкана Кракатау в 1883 году выделилось около 200 Мт энергии в тротиловом эквиваленте. Вулкан Тамбора в 1815 выдал 2000 Мт.
Полная энергия, выделившаяся при вызвавшем катастрофическое цунами землетрясении в Индийском океане 26 декабря 2004 года, эквивалентна 9600 гигатонн, однако энергия, выделившаяся на поверхности дна океана, была в сотни тысяч раз меньше и эквивалентна лишь 26 мегатонн.





Tags: расчёты
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 21 comments