Wissenschaftler des Instituts für Dynamik der Geosphären (IDG) der Russischen Akademie der Wissenschaften haben ein Modell erstellt, das die Folgen des Sturzes großer kosmischer Körper über 30 Meter in die Erde beschreibt. Wissenschaftler haben ihre Berechnungen mit Beobachtungsdaten des Sturzes des Tscheljabinsker Weltraumkörpers im Februar 2013 verglichen. Die Ergebnisse der mit Unterstützung der Russian Science Foundation (RSF) durchgeführten Arbeiten werden in der Zeitschrift Planetary and Space Science veröffentlicht.
Große Weltraumkörper, deren Masse Zehntausende Tonnen beträgt, fallen selten auf unseren Planeten. Der bekannteste Fall dieser Art in den letzten Jahrzehnten war der Fall des Tscheljabinsker Meteoriten am 15. Februar 2013. Wissenschaftler schätzen die anfängliche Größe des Körpers, der in die Atmosphäre gelangt ist, auf 17 Meter und seine Masse auf 10.000 Tonnen. Die freigesetzte Kraft betrug mehrere hundert Kilotonnen TNT-Äquivalent, was 20-mal stärker ist als die auf Hiroshima abgeworfene Bombe. Es gab keine fatalen Folgen, da die Explosion in großer Höhe stattfand und ihre Energie über ein weites Gebiet verteilt war.
Die Mitarbeiter des IDG RAS analysierten die Beobachtungsdaten von Naturkatastrophen und von Menschen verursachten Katastrophen und entwickelten eine Reihe numerischer Modelle, mit deren Hilfe sie die gefährlichen Folgen des Sturzes großer Weltraumkörper auf die Erde abschätzten.
Die wichtigsten schädlichen Faktoren, die eine Gefahr für Menschen und wirtschaftliche Objekte darstellen und im Modell berücksichtigt wurden, sind die Parameter der Stoßwelle (ihr Druck und die Geschwindigkeit des Windes, die durch sie verursacht werden), Wärmestrahlung, atmosphärische Störungen, einschließlich ionosphärischer Störungen (Störungen im oberen Teil der Atmosphäre, gesättigt mit Ionen und freien Elektronen).
Wissenschaftler verwendeten ein Fluidmodell, um zu beschreiben, wie große Weltraumkörper in der Atmosphäre von Planeten zerstört werden. Wenn ein Weltraumobjekt abgebremst wird, setzt es Energie frei und verformt sich in Höhen, in denen die aerodynamische Belastung (Luftdruck) seine Stärke erheblich übersteigt. Daher kollabiert es und wird als Flüssigkeit (oder als Körper aus Sand) betrachtet.
Zerstörung des Tscheljabinsker Weltraumkörpers in der Atmosphäre. H - Flughöhe in km. Nicht verdampfte Substanz wird in rot, grau - Dämpfe und Luft (eine dunklere Farbe entspricht einer höheren Dichte) / Valery Shuvalov / indic.ru
„Die Grenze der Anwendbarkeit unseres Modells liegt bei Objekten über 30 bis 50 Metern, aber wir konnten den Übergangsfall des Tscheljabinsker Meteoriten recht gut beschreiben. Es stellt sich heraus, dass das Modell auf alle Körper anwendbar ist, die mehr oder weniger signifikante Zerstörung bringen können. Wir können die Eigenschaften der Stoßwelle, die Größe der Zerstörungszone und der massiven Brände, die Amplitude der ionosphärischen Störungen und die Größe des gebildeten Kraters vorhersagen “, sagte einer der Autoren der Arbeit, Doktor der Physikalischen und Mathematischen Wissenschaften, Leiter des Labors für mathematische Modellierung geophysikalischer Prozesse, IDG RAS, Valery Shuvalov.
Nach den Zusicherungen von Experten ist die Wahrscheinlichkeit des Sturzes kosmischer Körper wie Tscheljabinsk und Tunguska (etwa 60 bis 80 Meter groß) äußerst gering, aber selbst die leistungsstärksten Teleskope können sie nicht sofort erkennen. Derzeit verfolgen Astronomen die meisten kosmischen Körper, deren Durchmesser in Kilometern gemessen wird. Ihr Fall kann lange vor der Annäherung an die Erde vorhergesagt werden.
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„Es gibt viele Objekte mit einem Durchmesser von mehreren zehn und hundert Metern, und es ist derzeit fast unmöglich, sie zu erkennen. Der Tscheljabinsker Weltraumkörper war noch recht klein, aber der Tunguska-Körper, dessen Durchmesser etwas weniger als 100 Meter betrug, konnte eine große Metropole wie Moskau zerstören “, kommentiert Valery Shuvalov.
