Seuraa 
Viestejä45973

Kysymyksiä voi tulkita vapaasti, kunhan "syy" on asteroidinkaltaisen kappaleen.
Esim. Kappaleella vaikutetaan Kuuhun, jotta Maan akselin kaltevuus saadaan muuttumaan.
Eli annan vapaat kädet, kunhan ei mistään nibirusta yms. rupea innoissaan selittämään.

1. Missä kulmassa ja millä nopeudella asteroidin on iskeydyttävä maahan, jotta tuhon suuruus on maksimissaan?

2. Minkälainen kappale vaaditaan iskeytymään maahan, jotta vaikutukset vastaisivat Hiroshiman atomipommia?

3. Millainen kappale vaaditaan maankuoren rikkomiseen?

4. Minkälainen kappale riittää maan pyörimisen pysäyttämiseen?

5. Entäpä 10 asteen muutokseen akselin kaltevuudessa?

6. Millainen kappale pienimmillään poistaa Kuun Maata kiertävältä radaltaan?

Sivut

Kommentit (18)

Mambotus
Kysymyksiä voi tulkita vapaasti, kunhan "syy" on asteroidinkaltaisen kappaleen.
Esim. Kappaleella vaikutetaan Kuuhun, jotta Maan akselin kaltevuus saadaan muuttumaan.
Eli annan vapaat kädet, kunhan ei mistään nibirusta yms. rupea innoissaan selittämään.

1. Missä kulmassa ja millä nopeudella asteroidin on iskeydyttävä maahan, jotta tuhon suuruus on maksimissaan?

2. Minkälainen kappale vaaditaan iskeytymään maahan, jotta vaikutukset vastaisivat Hiroshiman atomipommia?

3. Millainen kappale vaaditaan maankuoren rikkomiseen?

4. Minkälainen kappale riittää maan pyörimisen pysäyttämiseen?

5. Entäpä 10 asteen muutokseen akselin kaltevuudessa?

6. Millainen kappale pienimmillään poistaa Kuun Maata kiertävältä radaltaan?




Noh, yritetään

1. Kosminen nopeus, kulma 30-90 asteen välillä, vasten maapallon pyörimäsuuntaa. Noilla ei ole merkitystä jos kappale jää liian pieneksi.
2. Parikymmenmetrinen kivenkimpale maanpinnalle riittää - jos jäätä niin vilkaiseppa speksejä Tunguskan tuhoista.
3. Määrittele "maankuoren rikkominen". Jos tarkoitat vaippaan asti ulottuvaa vauriota, pieni planetoidi riiittää.
4. Käytännössä ei minkään kokoinen. Kuvitellaan että maahan törmää maapallon kokoinen planeetta, molemmat pirstaloituvat, ja jos törmäyksestä syntyy uusi planetesimaali, se todennäköisimmin aloittaa jonkinlaisen pyörimisliikkeen. Meidänkin aurinkokunnassa on pieniä kuita joiden pyörimisliikkeet on lähes pysähtynyt muinaisen törmäyksen takia, mutta törmäävä kappale on ollut lähes kuun kokoinen (myös massa = kappaleen koostumus ratkaisee)
5. Eiköhän siihen riitä kääpiöplaneetta tai suuri asteroidi.
6. Tarkoitatko törmäystä vaiko painovoimasieppausta?

Mambotus
Kysymyksiä voi tulkita vapaasti, kunhan "syy" on asteroidinkaltaisen kappaleen.
1. Missä kulmassa ja millä nopeudella asteroidin on iskeydyttävä maahan, jotta tuhon suuruus on maksimissaan?
Yleisesti ottaen kohtisuora osumakulma tuottaa tuhoisamman osuman kuin loivempi. Asteroidille minimi osumanopeus Maahan on 11 km/s ("peräänajo") ja maksimi noin 72 km/s ("nokkakolari"). Tyypilliset osumanopeudet ovat suunnilleen 20 km/s luokkaa. Osuman vaikutus olisi tuhoisin asteroidin osuessa 90 asteen kulmassa nopeudella 72 km/s. On muistettava että myös kappaleen massa, koostumus ja rakenne vaikuttavat tässä olellisesti.

Oletan että asteroidinkaltaisella kappaleella tarkoitat Aurinkokuntaan kuuluvaa, Aurinkoa kiertävällä radalla olevaa kappaletta jonka rata leikkaa Maan radan. Osumanopeus voisi teoriassa olla huomattavan paljon suurempi jostakin kaukaa tähtienvälisestä avaruudesta saapuvalle vapaana kulkevalle Aurinkokuntaan kuulumattomalle komeetalle. Sellaisella kappaleella osumanopeus voisi olla jopa satoja km/s tai enemmänkin. Mutta sellaisen osuminen olisi tavattoman epätodennäköistä, sillä maapallo on niin pikkuruinen maali.

Mambotus
2. Minkälainen kappale vaaditaan iskeytymään maahan, jotta vaikutukset vastaisivat Hiroshiman atomipommia?
Erilaisia osumia ja niiden vaikutuksia voi laskeskella tällä laskurilla: http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/

Hiroshiman atomipommin räjähdyksen energian on arvioitu vastaavan noin 12-18 kilotonnia TNT:tä (50-75 TJ). Jos oletetaan kappaleen osuvan maksiminopeudella 72 km/s ja kohtisuoraan, riittäisi muutaman kymmenen metrin läpimittainen kappale tuottamaan Hiroshimaa vastaavan vaikutuksen maan pinnalla.

Asia riippuu paljon kappaleen rakenteesta ja koostumuksesta. Kappaleen tiheys määrää sen massan ja massa puolestaan vaikuttaa sen kineettiseen energiaan joka vapautuu räjähdyksessä. Toisaalta rakenteellinen kestävyys vaikuttaa siihen räjähtääkö kappale jo ilmakehässä ja millä korkeudella.

Korkealla ilmakehässä räjähtää pieniä kappaleita suunnilleen kilotonniluokan energioilla vuosittain. Havaintoihin perustuvan arvion mukaan Maahan osuisi keskimäärin 0,3 kilotonnin paukku kerran kuussa, suunnilleen 5 kilotonnin pamaus kerran vuodessa ja noin 50 kilotonnin jysäys kerran kymmenessä vuodessa. Kappaleet kuitenkin räjähtävät korkealla ilmakehässä ja pinnalla niiden vaikutus on olematon tai pieni. Tunguskan kaltaisia alueellista tuhoa aiheuttavia ilmassa tapahtuvia räjähdyksiä on arvioitu tapahtuvan keskimäärin satojen vuosien välein.

Muihin kysymyksiisi kannattaa kokeilla löytää arvioita laskurilla. Ja googlaten löytyy muitakin laskureita, joten voit vertailla tuloksia. Maan pyörimisen pysäyttäminen ei tunnu mielekkäältä kysymykseltä, sillä maapallo ennemmin hajoaisi sellaisessa törmäyksessä. Sama juttu Kuun potkaisemisessa radaltaan, sellainen törmäys hajottaisi Kuun.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
pmk
Seuraa 
Viestejä1855
Mambotus

1. Missä kulmassa ja millä nopeudella asteroidin on iskeydyttävä maahan, jotta tuhon suuruus on maksimissaan?

Mitä loivemmassa kulmassa, sitä pidemmällä alueella paineaalto ehtii aiheuttamaan tuhojaan. Mitä suurempi kivi, sitä vähemmän kivi menettää kineettistä energiaa ilmakehässä ennen lopullista törmäystä.

pmk
Seuraa 
Viestejä1855
spin0

Sama juttu Kuun potkaisemisessa radaltaan, sellainen törmäys hajottaisi Kuun.

Eihän kuun häätämiseen törmäystä tarvita. Riittä, että kuun nykyisen radan apogeumin saa nostettua nykyisestä 400.000 km runsaaseen miljoonaan kilometriin auringon suuntaan, jolloin kuu ylittää maa-aurinko systeemin Lagrangen pisteen ja kuu jää kiertämään aurinkoa maan sijaan.

Apollo 8, 10 ja 11 rakettivaiheet jäivät kiertämään aurinkoa, kun itse Apollo-alus oli saatu käännettyä kuuta kohden, eli lisäenergiantarve oli olematon.

pmk
spin0
Sama juttu Kuun potkaisemisessa radaltaan, sellainen törmäys hajottaisi Kuun.
Eihän kuun häätämiseen törmäystä tarvita.

Mambotus
Kysymyksiä voi tulkita vapaasti, kunhan "syy" on asteroidinkaltaisen kappaleen.
Aslak
Seuraa 
Viestejä9177

Maahan on semmonen pallo, jonka massasta suurin osa on sulassa nikkelirauta sydämmessä.
Maan kuori on sulan magmakerroksen eristämänä tästä sydämmestä. Jos kohtalaisen kokoisen planedoitin , tai pienen asteroidin ( noin kilometrin halkaisijaltaan)osuu maahan riittävän loivassa kulmassa, niin se saattaa muuttaa jopa maan kuoren suhdetta nikkelirautasydämmeen.
Elikkä näennäisesti maan akselin kallistuskulma voi muuttua. Maan kuorihan voi helposti ( no helposti ja helposti) liikkua suhteessa ytimeen, juuri maan rakenteen vuoksi.

Serkkupoikani joka oli Geologian Professori sanoi minulle , että nämä Lapin kalliot on joskus olleet päiväntasaajalla, sen olit geologit päätelleet kallioihin jääneistä mangnettisuuven aiheuttamista jäljistä. Tosin mie en tuota ymmärrä miten ne tuonki ovat saanhet selville ?
Mutta jos kerran Lapin kallioperä on joskus ollut Päiväntasaajalla, niin muutoksia maan akselissa on tapahtunut joskus muinaisuudessa, ja tosi isoja muutoksia.

Aslak
Serkkupoikani joka oli Geologian Professori sanoi minulle , että nämä Lapin kalliot on joskus olleet päiväntasaajalla, sen olit geologit päätelleet kallioihin jääneistä mangnettisuuven aiheuttamista jäljistä. Tosin mie en tuota ymmärrä miten ne tuonki ovat saanhet selville ?
Mutta jos kerran Lapin kallioperä on joskus ollut Päiväntasaajalla, niin muutoksia maan akselissa on tapahtunut joskus muinaisuudessa, ja tosi isoja muutoksia.



Muistelisin jossain dokkarissa kerrotun, että magman jäähtyessä ja mineraalien alkaessa kiteytyä magnetiitti kiteytyy magneettisten napojen suhteen tietyn suuntaisesti syntypaikassaan. Siitä voidaan siis ainakin summittaisesti päätellä missäpäin kyseinen magnetiittiesiintymä on aikoinaan syntynyt.

Barbaari
Seuraa 
Viestejä13621

Ehdottaisin että pahimmassa tapauksessa asteroidin tulokulma olisi sama mitä avaruusaluksilla laskeutuessa. Kohtisuoraan 90 asteen kulma olisi sellainen että asteroidi hajoaa ilmakehän vaikutuksesta pienemmiksi palasiksi kuten avaruusaluksetkin ja menettää siinä massaa siten että sirpaleet eivät ehdi levitä kovin laajalle alueelle.

Barbaari
Ehdottaisin että pahimmassa tapauksessa asteroidin tulokulma olisi sama mitä avaruusaluksilla laskeutuessa. Kohtisuoraan 90 asteen kulma olisi sellainen että asteroidi hajoaa ilmakehän vaikutuksesta pienemmiksi palasiksi kuten avaruusaluksetkin ja menettää siinä massaa siten että sirpaleet eivät ehdi levitä kovin laajalle alueelle.
Menee päinvastoin: mitä jyrkempi kappaleen osumakulma, sitä voimakkaammat vaikutukset maanpinnalla (*.

Loivasti osuva kappale läpäisee matkallaan enemmän ilmakehää kuin kohtisuoraan osuva. Siksi ilmakehä ehtii jarruttaa loivasti osuvaa kappaletta enemmän, jolloin se luovuttaa kineettistä energiaansa enemmän ja törmäyksessä tai räjähdyksessä vapautuva energia on pienempi verrattuna kohtisuoraan osuvaan kappaleeseen. Ja mikäli kappale räjähtää jo ilmakehässä tapahtuu kohtisuoraan osuvan kappaleen räjähdys matalammalla kuin loivasti osuvan. Ja mitä matalammalla kappale räjähtää, sitä suurempi on myös vaikutus maanpinnalla.

Asiaa voi arvioida vaikkapa laskurin avulla: http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/

Esimerkkinä 50-metrinen kiviasteroidi osuu Maahan nopeudella 20 km/s. Millainen on vaikutus vaikkapa 1 km säteellä osumakohdasta eri osumakulmilla?

Distance from Impact: 1000.00 meters ( = 3280.00 feet )
Projectile diameter: 50.00 meters ( = 164.00 feet )
Projectile Density: 3000 kg/m3
Impact Velocity: 20.00 km per second ( = 12.40 miles per second )
Impact Angle: 90 degrees
Target Density: 2750 kg/m3
Target Type: Crystalline Rock

90 asteen osumakulmalla kappale räjähtäisi ilmakehässä noin 2,3 km korkeudella vastaten noin 8,9 megatonnin energiaa. Maanpinnalla kilometrin päässä (ja kauempanakin) rakennukset sortuvat paineaallon vaikutuksesta. Kraateria ei synny, mutta kappaleen osia putoaa maahan, joskin ilmakehä jarruttaa niitä.

10 asteen osumakulmalla kappale räjähtäisi ilmakehässä noin 28 km korkeudella vastaten noin 4,3 megatonnin energiaa. Maanpinnalla kilometrin päässä paineaallon vaikutuksesta kuullaan kova ääni. Kraateria ei synny, mutta kappaleen osia putoaa maahan, joskin ilmakehä jarruttaa niitä ja paljon enemmän kuin 90 asteen tapauksessa.

Huomattava ero vaikutuksissa. Loivalla osumakulmalla kappale räjähtää niin korkealla että vaikutukset pinnalla jäävät lieviksi.

Kokeillaan isommalla, 100-metrinen kiviasteroidi osuu Maahan nopeudella 20 km/s. Millainen on vaikutus vaikkapa 1 km säteellä osumakohdasta eri osumakulmilla?

Distance from Impact: 1000.00 meters ( = 3280.00 feet )
Projectile diameter: 100.00 meters ( = 328.00 feet )
Projectile Density: 3000 kg/m3
Impact Velocity: 20.00 km per second ( = 12.40 miles per second )
Impact Angle: 90 degrees
Target Density: 2750 kg/m3
Target Type: Crystalline Rock

90 asteen osumakulmalla kappale osuu hajonneena pintaan nopeudella 14 km/s. Osuma synnyttää halkaisijaltaan yli 2 km kraaterin. Maanpinnalla kilometrin päässä ensin koetaan 5,6 Richterin maanjäristys, sitten kaikki rakennukset sortuvat paineaallon vaikutuksesta, ja lopuksi päälle putoaa noin 80 m paksuudelta ejectaa.

10 asteen osumakulmalla kappale räjähtäisi ilmakehässä noin 18 km korkeudella vastaten noin 5 megatonnin energiaa. Maanpinnalla kilometrin päässä osa rakennusista sortuu. Kraateria ei synny, mutta kappaleen osia putoaa maahan, joskin ilmakehä jarruttaa niitä.

Eli erot osumakulmassa aiheuttavat hyvin suuria eroja vaikutuksissa pinnalla. Kohtisuora osuma on paljon vakavampi kuin loiva. Ja totta kai nuo ovat arvioita laskuissa käytettyine approksimaatioineen (paperi: http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/effects.pdf). Lisäksi laskuissa ei oteta huomioon ilmassa tapahtuvan räjähdyksen suuntaavuutta (esim. Tunguska: tahtitiede-ja-avaruus-f6/tunguskan-rajahdyksen-syyna-vain-pieni-asteroidi-t25180.html).

Silti noidenkin arvioiden perusteella on selvää että mitä jyrkempi osumakulma, sitä voimakkaammat vaikutukset maanpinnalla. Ja onhan se myös loogista: mitä pidemmän matkan (ajan) kappale kulkee ilmakehässä sitä enemmän ilmakehän suojaava vaikutus ehtii siihen vaikuttaa, ja mitä korkeammalla kappale räjähtää sitä pienemmät ovat vaikutukset pinnalla.

[size=85:35aiiv7m]*) Tietenkin tavattoman suurilla vaikkapa satojen tai tuhansien kilometrien kokoisilla kappaleilla ero lähestyy olematonta, ja toisaalta hyvin pienillä vaikutus maanpinnalla on muutenkin olematon.[/size:35aiiv7m]

Barbaari
Seuraa 
Viestejä13621

Juu eipä tuosta enää ihmettelemään jos selvä asia on. En tiedä ihan varmasti onko 90 astetta silti aivan optimaalinen tulokulma tuhoa ajatellen kun siinä pitää ajatella se sirpaleiden leviäväisyys. Ajattelin eilen sellaisia maailmanlopun kokoluokkaa olevia asteroideja ja sitä että ilmakehässä asteroidit kuitenkin viettävät aika vähän aikaa. Avaruusalusten ilmakehäänsaapumiskulma on suhteellisen pieni, jos liian loiva niin kimpoavat avaruuteen ja jos liian jyrkkä niin räjähtävät. Ulkoa astelukuja en ole opetellut.

Satutko tietämään sen kokoluokan millä asteroidin sirpaleet palaa vielä ilmakehässä ilman että synnyttävät kraateria? Kuinka paljon siitä palaa vaikka sekuntia kohden minkä viettää ilmakehässä. Yritin eilen etsiä mutta en löytänyt oikeaan paikkaan. Tiedän että tulokulma, nopeus ja se mistä asteroidi koostuu vaikuttaa asiaan tietenkin mutta ihan mielenkiinnosta asteroideja kohtaan. Olisi hyvä tietää mikäli kyseessä on rauta-asteroidi, kiviasteroidi tai vedystä koostuva komeetta.

Astronomy
Seuraa 
Viestejä3976
spin0
Yleisesti ottaen kohtisuora osumakulma tuottaa tuhoisamman osuman kuin loivempi. Asteroidille minimi osumanopeus Maahan on 11 km/s ("peräänajo") ja maksimi noin 72 km/s ("nokkakolari"). Tyypilliset osumanopeudet ovat suunnilleen 20 km/s luokkaa. Osuman vaikutus olisi tuhoisin asteroidin osuessa 90 asteen kulmassa nopeudella 72 km/s. On muistettava että myös kappaleen massa, koostumus ja rakenne vaikuttavat tässä olellisesti.

Moi. Miksi törmäyksen maksimi on juuri tuo mainitsemasi 72 km/s? Eikö maahan voi osua kappale jonka nopeus on vaikkapa 1000 km/s? Tuleeko nämä maahan törmäävät kappaleet jostain meidän aurinkosysteemistä, vai kauempaa muualta?

"The universe is a big place, perhaps the biggest".
"Those of you who believe in telekinetics, raise my hand".
Kurt Vonnegut
"Voihan fusk." Minä

offmind
Seuraa 
Viestejä17172
Astronomy
spin0
Yleisesti ottaen kohtisuora osumakulma tuottaa tuhoisamman osuman kuin loivempi. Asteroidille minimi osumanopeus Maahan on 11 km/s ("peräänajo") ja maksimi noin 72 km/s ("nokkakolari"). Tyypilliset osumanopeudet ovat suunnilleen 20 km/s luokkaa. Osuman vaikutus olisi tuhoisin asteroidin osuessa 90 asteen kulmassa nopeudella 72 km/s. On muistettava että myös kappaleen massa, koostumus ja rakenne vaikuttavat tässä olellisesti.

Moi. Miksi törmäyksen maksimi on juuri tuo mainitsemasi 72 km/s? Eikö maahan voi osua kappale jonka nopeus on vaikkapa 1000 km/s? Tuleeko nämä maahan törmäävät kappaleet jostain meidän aurinkosysteemistä, vai kauempaa muualta?

https://www.ursa.fi/wiki/Meteoriopas/Me ... iertoradat
Maa liikkuu radallaan Auringon ympäri 30 km/s (Ve) ja kun meteoroidin heliosentrinen nopeus voi olla korkeintaan 42 km/s, suurin nopeus, jolla ellipsiradalla kiertävä meteoroidi voi Maan ilmakehään iskeytyä, on 72 km/s.

“He was a dreamer, a thinker, a speculative philosopher...or, as his wife would have it, an idiot.” Douglas Adams

^ offmind jo ehtikin.

Astronomy
Eikö maahan voi osua kappale jonka nopeus on vaikkapa 1000 km/s?
On sellainen ainakin teoriassa mahdollista jos törmäävä kappale ei kuuluisi Aurinkokuntaan vaan jostain syystä tulisi suurella nopeudella jostakin kaukaa tähtienvälisestä avaruudesta. Silloin sen nopeus voisi olla suurikin (tosin galaktinen pakonopeus on noin 525 km/s), eikä kappale kiertäisi Aurinkoa vaan kulkisi kertaheitolla Aurinkokunnan läpi hyperbeli-radalla. Mutta mikäli sellainen hypoteettinen hypernopea tähtienvälinen komeetta tänne eksyisi olisi tavattoman epätodennäköistä että osuisi Maahan, on niin pikkiriikkinen maali yhdellä yrityksellä.

Astronomy
Tuleeko nämä maahan törmäävät kappaleet jostain meidän aurinkosysteemistä, vai kauempaa muualta?
Maahan osuvat meteoroidit, asteroidit ja komeetat kuuluvat Aurinkokuntaan ja kiertävät Aurinkoa radoillaan (vaikka jotkut komeetat käyvät radallaan kaukanakin).

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat