В 2014 году комета C/2013 A1 сблизится на минимальное расстояние с Марсом

[fan2fan]

Бедный Кьюриосити.

Обидней будет, если марсоходы уцелеют, но спутники (МарсЭкспресс и др.) будут испорчены выброшенной в космос осколками и пылью (в том числе новый MAVEN, который туда уже прибудет, если его запустят в этом году).

[vsf]

Обидней будет, если марсоходы уцелеют, но спутники (МарсЭкспресс и др.) будут испорчены выброшенной в космос осколками и пылью (в том числе новый MAVEN, который туда уже прибудет, если его запустят в этом году).

Неплохое представление о последствиях дает стимулятор.

http://impact.ese.ic.ac.uk/ImpactEffects/

Расчеты для Земли, поэтому можно сразу резко уменьшать воздействие ударной волны из-за очень разреженной атмосферы. А вот выбросы наоборот представляют еще большую опасность из-за разреженной атмосферы.

Если брать тело в 20 км из льда со скоростью в 50 км/c секунду и углом входа в 45 градусов, то

при удаление в 1000 км:

The ejecta will arrive approximately 8.24 minutes after the impact.
At your position there is a fine dusting of ejecta with occasional larger fragments
Average Ejecta Thickness: 1.98 meters ( = 6.48 feet )
Mean Fragment Diameter: 3.56 mm ( = 1.4 tenths of an inch )

при удаление в 5000 км:

The ejecta will arrive approximately 26.2 minutes after the impact.
At your position there is a fine dusting of ejecta with occasional larger fragments
Average Ejecta Thickness: 1.58 cm ( = 0.622 inches )
Mean Fragment Diameter: 50 microns ( = 1.97 thousandths of an inch )

при удаление в 10000 км:

Little rocky ejecta reaches this site; fallout is dominated by condensed vapor from the projectile.

Поэтому очевидно из-за меньшей гравитации на Марсе и более разреженной атмосферы обломки будут густо падать по всей поверхности.

[Космический мусор]

Кроме того, будет большой выброс пыли, которая может рассеится по Солнечной системе и немного ослабить количество солнечного света, который до нас доходит.

Это как? Мы ж внутренняя планета для Марса.

[vsf]

А событие конечно нечто.

Симулятор дает следующие оценки таких событий:

Для 10-км кометы:

The average interval between impacts of this size somewhere on Earth during the last 4 billion years is 2.2 x 108years

Для 20-км кометы:

The average interval between impacts of this size somewhere on Earth during the last 4 billion years is 1.1 x 109years

Для 50-км кометы

Such impacts could only occur during the accumulation of the Earth, between 4.5 and 4 billion years ago.

А разницы между Марсом и Землей для гиперболической кометы нет никакой. Распределение перигеев орбит должно быть одинаковое. Тем более для Марса вероятность подобного столкновения должна быть намного меньше из-за меньшего диаметра.

[LeonidOS]

Тем более для Марса вероятность подобного столкновения должна быть намного меньше из-за меньшего диаметра.

Именно так.

[turchin]

Кроме того, будет большой выброс пыли, которая может рассеится по Солнечной системе и немного ослабить количество солнечного света, который до нас доходит.

Это как? Мы ж внутренняя планета для Марса.

часть обломков перейдет на более низкую орбиту, чем у марса, в том числе и ниже земной, в зависимости от начальных траекторй разлета

[neddi]

А нынешние расчеты по траектории кометы уже окончательные или могут уточнены через какое-то время?

И если вероятность стокновения с  Фобосом и Деймосом? Или это посчитать нельзя?

[Dem]

А если комета не столкнётся - насколько она может изменить свою орбиту в результате близкого прохождения?

[LeonidOS]

А нынешние расчеты по траектории кометы уже окончательные или могут уточнены через какое-то время?

И если вероятность стокновения с  Фобосом и Деймосом? Или это посчитать нельзя?

Конечно будет уточнятся. Столкновение со спутниками очень маловероятно, просто исходя из их размера.

А если комета не столкнётся - насколько она может изменить свою орбиту в результате близкого прохождения?

Ну мы и считаем орбиту с учетом близкого прохождения. Скорость будет очень высока, а Марс маленькая планета, она не сильно повлияет на орбиту кометы.

[Mark]

Есть ли вероятность срыва последней марсианской атмосферы пролетом кометы или её столкновением?

[LeonidOS]

Не тот размер кометы для сноса атмосферы.

[torque_xtr]

Ну, разойдись воображение...
50 км и 56 км/с = 10²⁶ Дж энергии. При этом несколько процентов переходят в тепловое излучение, и очевидно, что значительная его часть высвобождается в течение первых нескольких десятков секунд.  Можно оценить пиковую светимость в 10^23 Ватт плюс-минус пол-порядка. (Это больше светимости некоторых красных карликов! С расстояния 1,6 а.е. яркость ~ -19m с учетом высокой доли видимого излучения, зрелище будет впечатляющим). С расстояния 10000 километров вспышка будет в сто тысяч раз ярче Солнца - (похоже, Impact Earth выдает усредненную за выдаваемый период свечения яркость) - поэтому все находящиеся в прямой видимости спутники испарятся. Даже на Фобосе и Деймосе будет хрустящая корочка, хотя потом ее, очень вероятно, сорвет обломками. Не находящиеся в поле зрения спутники придут в него за период обращения, и если фаерболл за это время и успеет рассеяться, то останется озеро расплава с температурой как у лавы, а скорее всего - намного выше - и диаметром в 500 км, один пролет в прямой видимости которого тоже приведет к перегреву (sigma*T^4*s = sigma*T^4*pi*r^2 ~10^17 Ватт, T~2500 К, 100 солнечных постоянных для низкой орбиты и несколько десятых - для апоапсиса), если только не скорректировать их орбиты, чтобы апоапсисы находились точно над местом столкновения, а в сам момент спутники находились в периапсисе на противоположной стороне.

Можно предположить, что количество выброшенных обломков по порядку совпадает с массой самой кометы, т.е. 5*10¹⁶ кг. На расстоянии 5000 км (~минимальное расстояние спутников со скорректированной орбитой от кратера) это означает несколько сотен килограммов, пролетающих через каждый квадратный метр, плюс-минус порядок - так как порода выбрасывается лучами, у спутников будет некоторый шанс пролететь, но небольшой. В общем, рассчитывать на них не стоит.

Вероятность выживания роверов тоже есть, но очень небольшая... Самая большая опасность - выбросы. Если напрямую применить данные Impact Earth к Марсу, получается ~10 сантиметров на расстоянии 7000 км от места взрыва, однако на Земле основная масса ложится близко к кратеру (десятки метров на 1000 км). Слабая гравитация означает, что на Марсе она разлетится дальше, при этом выпадет обратно с огромной скоростью, т.к. атмосфера не замедлит даже осколки 10 см-размера - шанс остается, только если роверы окажутся между лучами выброшенной породы, при этом на то, чтобы засыпать солнечные батареи мелкой фракцией - все равно хватит.

Силы землетрясения на Земле хватило бы на некоторые разрушения везде - на Марсе оно будет немного больше из-за меньшего размера и большей фокусировки волны, но марсоходы устойчивы, и основная сеисмическая опасность для них - поднятая пыль, количество которой пренебрежимо мало в сравнении с выбросами. Однако в антиподальной точке сеисмический фактор, вероятно, будет основным, возможно даже хватит на масштабные оползни и то, чтобы подбрасывать камни и другие свободно стоящие объекты вверх.

Воздействие самой по себе ударной волны намного меньше из-за в 160 раз менее плотной атмосферы, однако при таких столкновениях (когда масса ударника сравнима или больше, чем масса всей атмосферы) основная опасность - оседающий на поверхность и растекающийся по ней как пламя из разрушенных Мелькором светильников скальный пар - и в случае сверхскоростной C/2013 A1 можно ожидать массу фаерболла более массы самой кометы, а масса Марсианской атмосферы только 3*10^16 кг. (Meteor impact on planet Earth 3:20 - 4:10) В отличие от Земли, где весь фаерболл растекается по поверхности , на Марсе большая его часть может диссипировать в космос из-за низкой скорости убегания, но тут все зависит от того, какая именно. Если меньше 90%, то накроет значительную часть планеты, и роверы такого не переживут, а на дальней половине действие ударной волны будет усилено фокусировкой.

В общем - есть только один способ передать данные о столкновении с той флотилии, которая сейчас на Марсе - перевести ее на правильные орбиты, причем так, чтобы на момент основных спецэффектов ретранслирующие сигнал на Землю спутники были в прямой видимости роверов, но как можно дальше от самого места столкновения - но и тогда данных будет мало... зарево на горизонте -> сеисмические толчки -> метеорный дождь из выпадающих выбросов (это должно быть красиво) -> налетающая пыльная буря/огненная стена (это тоже должно быть красиво, но будет только ~10 с на съемку и ретрансляцию), и все. Спутники, скорее всего, могут передать изображения подлетающей кометы, потом - летящих осколков, подсвеченных излучением кратера, и спектры диссипирующего фаерболла, но не само изображение кратера - оно будет пересвечено... Все дальнейшее зависит от везения.

Но такие столкновения происходят во всей Солнечной системе раз в сотни миллионов лет, поэтому самое правильное, наверное, быстрее определить траекторию кометы, и если все-таки влетит - экспрессом собрать более подходящие средства наблюдения во всех деталях и подробностях :-) Камеры с фотохромными фильтрами и адаптацией светочувствительности на 7 порядков в течение сотен мс = процесс образования фаерболла, разлета выбросов и испарившейся породы в динамике, с самого момента образования кратера -> уравнение течения и вообще поведение вещества при ~10⁵ K и гигабарах давления, а потом - процесс образования сложного кратера и ответы на вопросы, почему образуются центральные пики и кольцевые хребты, и почему фрагменты вроде ALH 84001 неповрежденными выбрасываются в космос, и вообще море экспериментальной науки, какое иначе не получить, кроме как подсмотрев в гипертелескоп за аналогичным процессом в паре тысяч световых лет :-)

К тому отпадет нужда в Mars Sample Return, так как огромное количество образцов марсианского грунта само прилетит к нам - а вопрос защиты от околоземных астероидов станет актуальным и насущным, что очень подстегнет космические программы. Отклонять десятки многосотметровых фрагментов, летящих в Землю - далеко за пределами возможностей космических агентств при текущем финансировании, но вполне по силам при финансировании в объеме среднего военного бюджета в мирное время. :-)

[T^Im]

Допустим, столкновение произойдет.

Известно ли с точностью до часов (минут?), когда произойдет максимальное сближение/столкновение?
Странно, что в наблюдательной теме до сих пор не раскрыт вопрос, откуда с Земли столкновение можно будет наблюдать с максимальным комфортом.
 Такое событие вероятно будет видно и на дневном небе, но на темном небе все же будет красивее и детальнее. Поскольку Марс будет в созвездии Змееносца, то оптимальные места будут в южном полушарии. Причем, нужно искать место, чтобы в час Х только стемнело (Марс будет после кульминации), чтобы почти пол ночи (до захода Марса) наблюдать за развитием эффектов.

Еще важный вопрос, на который уже сейчас можно дать ответ - при условии столкновения, какая вероятность, что оно будет видно с Земли? Для этого надо оценить, какой % "под-кометного" полушария Марса будет виден с Земли. Если вспышка произойдет "за горизонтом" - условия видимости шоу с Земли (и оценки яркости) резко ухудшаются.

Правильно ли я понимаю, что Марс после столкновения по внешнему виду будет похож на комету? Т.е. за ним потянется хорошо видимый с Земли хвост из обломков и вокруг образуется газовая кома?

[vsf]

Допустим, столкновение произойдет.

Известно ли с точностью до часов (минут?), когда произойдет максимальное сближение/столкновение?

Текущая неопределенность около 4 часов.
http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=2013A1;cad=1#cad

Time Uncertainty (days_HH:MM) 04:20

[turchin]

После добавления в расчет измерений, полученных Томасом Воробьевым на обсерватории Китт Пик, 1 марта, дистанция максимального сближения увеличилась до 0.00047 а.е. (70 500 км). Время сближения 19 октября 2014, 19:09:24.48 UT. Я думаю что мы сможем достаточно точно рассчитать эти параметры, еще до временной паузы в наблюдениях этой кометы, связанной с ее малой элонгацией. Спасибо Томас!

Если у кого-то есть свежие измерения этой кометы, я буду признателен, если вы пришлите их мне.

- See more at: http://spaceobs.org/#sthash.dgqqUweE.dpuf

[Грехов Михаил]

А что там с Фобосом и Деймосом? На каком расстоянии будут от ядра кометы? Они же ещё сами вращаются и таки кометная пыль думаю будет бомбардировать их поверхность.

[T^Im]

Цитата: T^Im от Сегодня в 01:33:46Допустим, столкновение произойдет.Известно ли с точностью до часов (минут?), когда произойдет максимальное сближение/столкновение?Текущая неопределенность около 4 часов.

Спсибо! Значит, из ЕТР увидеть столкновение без шансов: Марс зайдет примерно в 16:30 по Всемирному Времени, а событие в 21:00 +-4:20.

[Космический мусор]

В общем - есть только один способ передать данные о столкновении с той флотилии, которая сейчас на Марсе - перевести ее на правильные орбиты, причем так, чтобы на момент основных спецэффектов ретранслирующие сигнал на Землю спутники были в прямой видимости роверов, но как можно дальше от самого места столкновения

Поясните, что вы имеете в виду, пожалуйста.
Мне кажется это нереальным. И Орбитер и Одиссей и Экспресс имеют полярные орбиты. Причем Одиссей - еще и высокоэллиптическую.  Можно поднять или опустить орбиты. У Экспресса можно, может быть,  изменить ее на круговую, в принципе. Спалив все остатки топлива в ДУ. Но что это даст? Изменить наклонение орбит так, чтобы все аппараты находились в зоне видимости роверов именно в нужный момент... Нереально.

[Belousov Vladimir]

экспрессом собрать более подходящие средства наблюдения во всех деталях и подробностях

Ради такого события можно успеть сделать специальный космический аппарат с фото и видеокамерами,
детекторами пыли и газа("Марс Импакт").Окно запуска к Марсу,наверное,будет в 2013 году.Очень престижная задача для российской космонавтики!Снять с другого проекта готовую РН"Протон",а
спутник реально изготовить за полгода.Королёв за месяц спутники делал!
 Образцы грунта Марса можно ловить на околомарсианской орбите,даже тем же аппаратом
"Марс Импакт",но это более сложный аппарат,с возвращением на Землю. 

[Kirill-N]

экспрессом собрать более подходящие средства наблюдения во всех деталях и подробностях

Ради такого события можно успеть сделать специальный космический аппарат с фото и видеокамерами,
детекторами пыли и газа("Марс Импакт").Окно запуска к Марсу,наверное,будет в 2013 году.Очень престижная задача для российской космонавтики!Снять с другого проекта готовую РН"Протон",а
спутник реально изготовить за полгода.Королёв за месяц спутники делал!
 Образцы грунта Марса можно ловить на околомарсианской орбите,даже тем же аппаратом
"Марс Импакт",но это более сложный аппарат,с возвращением на Землю.

Идея хорошая, а где деньги взять на это?