Crédit d'image: US Department of Energy
La prochaine fois qu'un astéroïde ou une comète est sur une trajectoire de collision avec la Terre, vous pouvez consulter un site Web pour savoir si vous avez le temps de terminer le déjeuner ou si vous devez sauter dans la voiture et CONDUIRE.
Les scientifiques de l'Université d'Arizona lancent un programme Web facile à utiliser qui vous indique comment la collision affectera votre position sur le globe en calculant plusieurs conséquences environnementales de son impact.
À partir d'aujourd'hui, le programme est en ligne à http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects.
Vous saisissez votre distance par rapport au site d'impact prévu, la taille et le type de projectile (par exemple glace, roche ou fer) et d'autres informations. Ensuite, le programme Earth Impact Effects calcule les énergies d'impact et la taille du cratère. Il résume ensuite le rayonnement thermique, les secousses sismiques, les dépôts d'éjectas (où tout ce qui vole va atterrir) et les effets de souffle dans un langage que les non-scientifiques comprennent.
Pour ceux qui veulent savoir comment tous ces calculs sont effectués, la page Web comprendra "une description de notre algorithme, avec des citations des sources scientifiques utilisées", a déclaré Robert Marcus, un étudiant de premier cycle de l'UA dans le programme de subvention spatiale UA / NASA. Il a récemment discuté du projet lors de la 35e réunion de la Conférence des sciences lunaires et planétaires à Houston, au Texas.
Marcus a développé le site Web en collaboration avec Regents des sciences planétaires? Le professeur H. Jay Melosh et l'associé de recherche Gareth Collins du laboratoire lunaire et planétaire de l'UA.
Melosh est un expert de premier plan en matière de cratérisation par impact et l'un des premiers reporters scientifiques à appeler lorsque des rumeurs de gros objets brisant la Terre commencent à circuler.
Les journalistes et les scientifiques veulent tous deux savoir la même chose: les dommages qu'une collision particulière causerait aux communautés proches du site d'impact.
Le site Web est précieux pour les scientifiques car ils n'ont pas à passer du temps à rechercher les équations et les données nécessaires pour calculer les effets, a déclaré Melosh. De même, il met les informations à la disposition des journalistes et autres non-scientifiques qui ne savent pas comment effectuer les calculs.
"Il nous a semblé que c'est quelque chose que nous pourrions automatiser, si nous pouvions trouver une personne très compétente pour nous aider à construire le site Web", a déclaré Melosh.
Cette personne s'est avérée être Marcus, qui se spécialise en génie informatique et en physique. Il a postulé pour travailler sur le projet en tant que stagiaire rémunéré dans le cadre du programme de subvention spatiale UA / NASA.
Marcus a construit le programme en ligne autour de quatre effets environnementaux. Dans l'ordre de leur occurrence, ils sont:
1) Rayonnement thermique. Une boule de feu en expansion de vapeur brûlante se produit à l'impact. Le programme calcule la façon dont cette boule de feu se dilatera, le moment où le rayonnement maximal se produira et la quantité de boule de feu qui sera vue au-dessus de l'horizon.
Les chercheurs ont basé leurs calculs de rayonnement sur des informations trouvées dans «L'effet des armes nucléaires». Ce livre de 1977, par le département américain de la Défense et le département américain de l'Énergie, détaille «des recherches considérables sur les différents degrés de rayonnement thermique des explosions», a noté Melosh.
"Nous déterminons à une distance donnée quel type de dommages le rayonnement provoque", a déclaré Marcus. «Nous avons des descriptions comme quand l'herbe s'enflamme, quand le contreplaqué ou le papier s'enflamme, quand les humains souffrent de brûlures au 2e ou au 3e degré.»
2) Secousses sismiques. L'impact génère des ondes sismiques qui se déplacent loin du site d'impact. Le programme utilise les données du tremblement de terre en Californie et calcule une amplitude d'échelle de Richter pour l'impact. Le texte d'accompagnement décrit l'intensité des secousses à la distance spécifiée du site d'impact en utilisant une échelle Mercalli modifiée. Il s'agit d'un ensemble de 12 descriptions allant de «destruction générale» à «seulement légèrement ressentie».
Supposons maintenant que les dinosaures avaient ce programme il y a 65 millions d'années. Ils auraient pu l'utiliser pour déterminer les conséquences environnementales de l'astéroïde de 15 kilomètres de diamètre qui a percuté la Terre, formant le cratère Chicxulub.
Le programme leur aurait dit de s'attendre à des secousses sismiques de magnitude 10,2 sur l'échelle de Richter. Ils auraient également découvert (en supposant que les continents étaient alignés comme ils le sont maintenant) que le sol tremblerait si violemment à 1000 kilomètres (600 miles) à Houston que les dinosaures qui y vivent auraient du mal à marcher, voire à se tenir debout.
Si l'impact du cratère Chicxulub se produisait aujourd'hui, le verre de Houston se briserait. La maçonnerie et le plâtre se fissureraient. Les arbres et les buissons trembleraient, les étangs formeraient des vagues et deviendraient troubles avec de la boue, du sable et des bancs de gravier s'effondreraient, et les cloches dans les écoles et les églises de Houston sonneraient de secousses.
3) Dépôt d'éjecta. L'équipe a utilisé une équation de temps de parcours balistique compliquée pour calculer quand et où les débris soufflés hors du cratère d'impact retomberaient sur Terre. Ensuite, ils ont utilisé des données recueillies à partir d'explosions expérimentales et de mesures de cratères sur la lune pour calculer la profondeur de la couverture d'éjecta au niveau et au-delà du bord du cratère d'impact.
Ils ont également déterminé la taille des particules d'éjecta à différentes distances de l'impact, sur la base des observations que Melosh et Christian J. Schaller de UA ont publiées plus tôt lorsqu'ils ont analysé les éjectas sur Vénus.
OK, revenons aux dinosaures. Houston aurait été recouverte d'une couverture de débris de 80,8 centimètres (32 pouces) d'épaisseur, avec des particules d'une taille moyenne de 2,8 mm (environ 1/8 de pouce). Ils seraient arrivés 8 minutes et 15 secondes après l'impact (ce qui signifie qu'ils sont arrivés à plus de 4 000 mph).
4) Soufflage d'air. Les impacts produisent également une onde de choc dans l'atmosphère qui, par définition, se déplace plus vite que la vitesse du son. L'onde de choc crée une pression atmosphérique intense et des vents violents, mais diminue à la vitesse du son alors qu'il est encore proche de la boule de feu, a noté Melosh. «Nous traduisons cette pression décroissante en termes de décibels? du bruit de rupture de l'oreille et du poumon, à être aussi bruyant qu'un trafic intense, à être aussi fort qu'un murmure. "
Le programme calcule les pressions maximales et les vitesses du vent en se basant sur les résultats d'essais d'explosions nucléaires antérieures aux années 1960. Les chercheurs de ces explosions ont érigé des structures en briques sur le site d'essai du Nevada pour étudier les effets des ondes de souffle sur les bâtiments. L'équipe de l'UA a utilisé ces informations pour décrire les dommages en termes d'effondrement de bâtiments et de ponts, de voitures renversées par le vent ou de forêts détruites.
Les dinosaures vivant à Houston auraient entendu l'impact du Chicxulub aussi fort que le trafic lourd et se seraient prélassés dans des vents de 30 mph.
Source d'origine: communiqué de presse UA
