Астероид или водородная бомба 100-гигатонная - какова зона поражения?

[Skipper_NORTON]

65 миллионов лет назад, на Землю упал астероид, с диаметром 10 км, и вызвал взрыв, равный по мощности 100-тератонной водородной бомбе.  Подобные астероиды падают, в среднем раз в 50 млн лет. Вымерло 80% всего живого на Земле.
 
Значит 1-километровые, имеющие массу в 1000 раз меньше - должны падать в 1000 раз чаще, т.е. один раз в 50 тысяч лет, (примерно один
такой падал со времен, когда сапиенсы уничтожили неандертальцев в палеолите), и вызывать взрыв, равный по мощности 100-гигатонной
водородной бомбе.
 
Интересный вопрос - если такой астероид упадёт на Землю (ну или кто то взорвёт действительно, 100-гигатонную термоядерную
(водородную)  бомбу) - то каков будет радиус поражения для людей, животных - просто находящихся на открытой местности?
Находящихся не где то в бункере, а на свежем воздухе..  Ничего не знающие про катаклизм.
 
У меня были свои теории этого расчёта, но не уверен что они верны. Тогда получается, 65 млн лет назад, со 100-тератонным взрывом, вообще вся
поверхность Земли попадала в зону поражения высокоразвитых живых организмов..
И не от ядерной зимы наступившей нескоро, а от первичной ударной волны (перепад давления). Всё верно?
   
 

[Андрей Курилов]

Вряд ли. Для очень мощных взрывов толщина атмосферы становится слишком маленькой. Чем мощнее импакт/взрыв, тем большая доля энергии успевает высветиться в космос до того, как передастся атмосфере и литосфере.

[ziggyStardust]

ну или кто то взорвёт действительно, 100-гигатонную термоядерную
(водородную)  бомбу

Разве эффект будет одинаковым? Астероид передаст энергию земной коре. И уже от этого слоя на границе двух сред будет идти взрывная волна... В то же время как при взрыве бомбы вся энергия будет передана атмосферным слоям...

[библиограф]

 Калькулятор для оценки действия взрывов меньшей мощности. (до 100 Мт)
http://nuclearsecrecy.com/nukemap/
Воздушный взрыв на 4 км высоте 60 Мт бомбы на Новой Земле не повредил дома в пос. Диксон в 280 км от эпицентра.
http://www.youtube.com/watch?v=lfi0zYoqCY0#

каков будет радиус поражения для людей, животных - просто находящихся на открытой местности?
Находящихся не где то в бункере, а на свежем воздухе..  Ничего не знающие про катаклизм. ]

Если оценивать радиус разрушений в грубом приближении, то безопасное удаление при 100 Гт
наземном взрыве будет порядка тысяч километров,
подробнее читайте в книге
Действие ядерного оружия Воениздат 1962 год.

[Грехов Михаил]

В инете полно импакт-калькуляторов той или иной степени проработанности. Если очень интересны эффекты, то можно разными посчитать и прикинуть нечто среднее из оных. Например один при типичном падении 1км объекта (скорость 30 км/с, 45 градусов к горизонту, плотная скала-сам объект и поверхность) выдал:

Энергия удара 6.98 x 10^20 Дж = 1.67 x 10^5 Мегатонн.
Диаметр кратера: 18.4 км
Глубина кратера: 712 м

На удалении 100км от взрыва:

Повреждение, небольшое в специально разработанных структурах; значительное повреждение в обычных существенных зданиях с частичным крахом. Повреждение, большое в плохо построенных структурах. Падение дымоходов, фабричных стопок, колонок, памятников, стен. Тяжелая мебель опрокинулась.

То есть по сути дела имеем типичную региональную катастрофу с существенным эффектом скажем для района Московской области. Если упадет прямо на Кремль, то Москва -история, ближнее подмосковье разрушено полностью. Дальнее - страдают обычные постройки.... всякие там крепкие специальные (бетонные укрытия, особозащищенные здания типа скажем реакторов АЭС, хорошо построенные дома (бетон, кирпич)) -незначительно.

Отсюда вывод.... никакой там ядреной зимы не будет.... региональная катастрофа, последствия которой довольно быстро улягутся в районе недели или даже меньше.
Страна -уцелеет, хоть и со значительным экономическим ущербом... ну и то, если упадет в Сибирь куда-то в ненаселенную Якутию, то и вовсе никак не отразится. Животный мир и растительный по отношению к общей биомассе континента страдает весьма слабо. Скорее всего лет через 50 все полностью восстановится... и на месте кратера будет круглое озеро. Цивилизация и вовсе не заметит выпиливания сразу этак 20млн людей, ибо прибывают сотни миллионов людей.   
   

[Toth]

Воздушный взрыв на 4 км высоте 60 Мт бомбы на Новой Земле не повредил дома в пос. Диксон в 280 км от эпицентра.

Наверное, очепятка. От Диксона до Сухого Носа 820 км.

[viesis]

В инете полно импакт-калькуляторов той или иной степени проработанности. Если очень интересны эффекты, то можно разными посчитать и прикинуть нечто среднее из оных. Например один при типичном падении 1км объекта (скорость 30 км/с, 45 градусов к горизонту, плотная скала-сам объект и поверхность) выдал:

Энергия удара 6.98 x 10^20 Дж = 1.67 x 10^5 Мегатонн.
Диаметр кратера: 18.4 км
Глубина кратера: 712 м

Имхо для глубины кратера калькулятор дает явно заниженные результаты.

[Грехов Михаил]

Почему так решили? Вполне реалистично. Это же после воздействия.... зона трещиноватости пластов, осадочных пород (которые сверху потом осядут) и др -это будет глубже, да... 

[Андрей Курилов]

Глобальные разрушения из-за ударной волны тоже вряд ли возможны. Есть рельеф, горные хребты, леса и прочее, что будет быстро рассеивать ударную волну.

[viesis]

Почему так решили? Вполне реалистично. Это же после воздействия.... зона трещиноватости пластов, осадочных пород (которые сверху потом осядут) и др -это будет глубже, да...

Довольно очевидно, что глубина в момент столкновения будет составлять несколько диаметров и может уменьшиться только за счет вторичного обвала, сползания грунта, и что это будет происходить при уклоне менее 1:10 представляется неправдоподобным.

[Skipper_NORTON]

Разве эффект будет одинаковым? Астероид передаст энергию земной коре. И уже от этого слоя на границе двух сред будет идти взрывная волна... В то же время как при взрыве бомбы вся энергия будет передана атмосферным слоям...

 
Кажется что эффект будет одинаковым. По сути- в обоих случаях просто огромное количество выделенной энергии.
 

[Skipper_NORTON]

Калькулятор для оценки действия взрывов меньшей мощности. (до 100 Мт)

http://nuclearsecrecy.com/nukemap/

Ну вот смотрим. При взрыве 100-Мегатонной,

Air blast radius (1 psi): 54.6 km
Если перевести что написано, то примерно так - на расстоянии до 54 км, в зданиях могут быть повреждения стёкол.
Разбитые стёкла могут приводить к повреждениям людей - кто будет стоять возле них и наблюдать в окно.

Air blast radius (5 psi): 21.2 km
- на расстоянии до 21 км, давление ударной волны уже может разрушать большинство зданий, и смертельные случаи
широко распространены.
 
Получается - чтобы человеку можно было безопасно гулять по открытой местности, и гарантированно не погибнуть (не получить
сильных травм) от ударной воздушной волны - при взрыве 100-Мегатонной водородной бомбы или падении астероида такой
мощности - нужно находиться на расстоянии не менее 50 км.
 
1) ударная волна быстрее (на Меньших расстояниях) гасится, проходя через толщу Земли, а проходя по воздуху, видимо,
на бОльших расстояних вызывает повреждения (плотность воздуха меньше - потому медленнее гасит ударную волну).
2) закон ослабевания любой волны - квадратический, т.е. при увеличении расстояния в 2 раза, волна ослабевает в 4 раза.
 
30 в квадрате = приблизительно 1000, (округлим), при взрыве 100-Гигатонной водородной бомбы,
или падении 1-километрового астероида, выделенная мощность в 1000 раз больше,  - значит,
чтобы человеку можно было безопасно гулять по открытой местности, и гарантированно не погибнуть (не получить
сильных травм) от ударной воздушной волны - нужно находиться на расстоянии не менее 1500 км !  (50 км рассчитанные выше,
умножить на 30).
 
65 млн лет назад, когда на Землю упал 10-километровый астероид, и мощность взрыва была равно 100-Тератонной бомбе,
безопасное расстояние нужно еще умножать на 30, т.е.  1500 * 30 = 45000 км!
 
Т.е. вся территория планеты Земля - была в зоне поражения! 
Если бы такой астероид упал где то в Антарктиде, то  даже на Северном полюсе люди (и животные) на открытом пространстве
погибали бы от ударной волны?
 
Ну, или закон ослабевания ударной волны - не квадратический?
 

[Грехов Михаил]

Конечно все не так. Часть энергии уходит на нагрев тела в атмосфере.... часть на излучение и др. эффекты вроде там потрошения грунта и др. Больше похоже на чуть подземный ядерный взрыв. Не вся же энергия целиком только на взрывную волну.

На вашем сайте - там при увеличении мощности на порядок -скажем так с 10 до 100 мегатонн получаем расширение зоны поражения всего в 2 раза.
Всей территории Земли в зоне поражения не было!  Следовательно на порядок -в 2 раза. На 3 порядка 2^3=8раз. Но опять таки воздушный взрыв в одной точке.

[Skipper_NORTON]

Конечно все не так. Часть энергии уходит на нагрев тела в атмосфере.... часть на излучение и др. эффекты. Не вся же энергия целиком только на взрывную волну.

На вашем сайте - там при увеличении мощности на порядок -скажем так с 10 до 100 мегатонн получаем расширение зоны поражения
всего в 2 раза.
Всей территории Земли в зоне поражения не было! 

 
Верно подметили, спасибо, +1.
Сайт мне показали недавно.  Попробовал ввести 12,5 мегатонн вместо 100 мегатонн - в 8 раз меньше, соответствующие Air blast radius-ы,
уменьшились соответственно до

Air blast radius (1 psi): 27.3 km 
Air blast radius (5 psi): 10.6 km

в 2 раза.   Странно конечно, я думал что действие ударной волны ослабевает от расстояния по квадратическому закону,
так же как падает видимая яркость  звезды.
Видимо, потому что наблюдая звезды, мы видим её  "энергию, распределённую на сфере". А при взрыве, энергия распределяется
внутри объема всего шара  (ударная волна кроме ослабевания, ещё и как бы - увеличивает длину волны, потому перепад давления
уменьшается в зависимости от расстояния не по квадратическому закону, а по кубическому).
 
Значит, открыл для себя новый закон.    Закон следующий - при взрывах, разрушающее действие ударной волны -
падает в зависимости от расстояния - по КУБИЧЕСКОМУ закону!  При увеличении мощности в  8 раз - радиус поражения возрастает
всего в 2 раза, и при увеличении мощности в  1000 раз - радиус поражения возрастает в 10 раз.
Калькулятор  в любом случае где то ошибался бы на интервале от 1 килотонны до 100000 килотонн, если бы закон поражения от ударной волны
был другим - т.к. слишком большой диапазон. Значит, скорее всего здесь закон - действительно кубическое соотношение.
 
Дальнейшее всё просто - если при 100-Метатонном взрыве - радиус поражения = 50 км,
то при 100-Гигатонном взрыве - радиус поражения = 500 км,
и при 100-Тератонном взрыве - радиус поражения = 5000 км.
 
Чтобы вся территория планеты Земля попала в зону поражения от ударной волны, нужен радиус в 20000 км (это расстояние от
полюса до другого полюса), мощность взрыва  еще в 64 раза больше  (4 в кубе),  ну или падение астероида с диаметром в 40 км.
 
Теперь согласны?
 

[Skipper_NORTON]

"Ядерную зиму" и прочие  нескорые  последствия  не рассматриваем.  Вот чисто - сразу,  произошел взрыв такой мощности,
побежала взрывная волна в атмосфере - и пострадали все высокоорганизованные животные.
 
Теория о том, квадратический здесь закон, или кубический, позволит ответить на вопросы, 1) как часто в прошлом происходили
вымирания животного мира (после падения астероидов), и 2) действительно ли после этого возникала  "ядерная зима",
а то есть и версии, что это - выдумка.
 

[Грехов Михаил]

Дальнейшее всё просто - если при 100-Метатонном взрыве - радиус поражения = 50 км,
то при 100-Гигатонном взрыве - радиус поражения = 500 км,
и при 100-Тератонном взрыве - радиус поражения = 5000 км.

Тут уже масштабирование не совсем верное. Думаю что при ударе большого астероида взрыв будет не точечным, а объемным... то есть не атомная бомба взрывается, а этак нечто, размером скажем больше. Как следствие - уменьшение температуры и уменьшение эффектов.

Далее -взрыв происходит по разному... часть энергии сожрет атмосфера, сократит прибывшую массу. Хоть и не сильно. ЧМ вот упал... вроде 300-500 килотонн. Но так как все размазалось по траектории падения, то из повреждений -стекла и стена завода... ну там разного рода вентиляция и др. А если те же 500 килотонн на поверхности? Далее - могут быть неучтенные эффекты. Проводить параллели с ядерным взрывом и тупо экстраполировать по закону нельзя.

Я же уже привел расчет онлайн калькулятора с астероидом 1км  с энергией удара 167 Гигатонн. И это региональная катастрофа (не 500 км радиус, а 100). Чего желать еще? Следовательно  и при 100 тератонном меньше гораздо.

Мне так кажется, что с астероидами великие вымирания не связаны. Вернее это всего лишь "спусковой крючок" или скажем конечная стадия "добивания" и без того проблемной экосистемы. Больше с чем-то глобальным, длительным вроде суперледникового периода или же изливания Сибирский траппов. Вот лекция Кирилла Еськова:

http://www.youtube.com/watch?v=0x07H39eYb8#

[Skipper_NORTON]

ЧМ вот упал... вроде 300-500 килотонн. Но так как все размазалось по траектории падения, то из повреждений -стекла и стена завода... ну там разного рода вентиляция и др.

 
взрыв очень высоко (ну или далеко от завода по карте).
Если бы был астероид с 100-Мегатонным, или 100-Гигатонным взрывом, то очевидно, он долетел бы до поверхности земли и эффект был бы
сравнимым с термоядерным взрывом.
 

Мне так кажется, что с астероидами великие вымирания не связаны.

 
А я читал что по каким то отложениям, вроде доказали что именно 65 млн лет назад 10-километровый астероид и падал,
взрыв был 100-Тератонной примерно мощности.
Ну и, археобиологи находили в слоях пород, отложениям, датируемые именно этой эпохой - 65 млн лет назад, существенное сокращение
видов на Земле. 
Неужели это просто совпадение?   От ударной волны тогда вся поверхность Земли может в зону поражения, и не попала,  но позже
что то случилось, что привело к вымиранию 70-80 % видов.
 

[petrovich1964]

со времен, когда сапиенсы уничтожили неандертальцев в палеолите

Имхо, это неверная версия. Численность кроманьонцев и неандертальцев в то время была мала для того чтобы им конкурировать за ресурсы или территорию. Неандертальцам было труднее выживать при ухудшении условий, им требовалось больше калорий. Так как у них был больше мозг, и строение ног (опорно-двигательного аппарата) требовало больше калорий на ходьбу.
Астеройд вполне мог вызвать похолодание, что и привело наших кузинов к гибели.

[Skipper_NORTON]

расчет онлайн калькулятора с астероидом 1км

 
Этот онлайн-калькулятор может быть и не совсем верным. (неверным).  Другой калькулятор другое показывает, третий - третье.
Вот если большинство калькуляторов показывают примерно одинаково - значит где то здесь и будет истина.
 

[Грехов Михаил]

А я читал что по каким то отложениям, вроде доказали что именно 65 млн лет назад 10-километровый астероид и падал,
взрыв был 100-Тератонной примерно мощности. Ну и, археобиологи находили в слоях пород, отложениям, датируемые именно этой эпохой - 65 млн лет назад, существенное сокращение видов на Земле. Неужели это просто совпадение?

Это вопрос дискуссий. Версий довольно таки много. То, что нашли и слои и то-се... это неоспоримый факт. Но было ли это единственной причиной для уничтожения якобы процветающей экосистемы -вопрос. Может не так уж и страшны астероиды, как их малюют.

Этот онлайн-калькулятор может быть и не совсем верным. (неверным).  Другой калькулятор другое показывает, третий - третье.
Вот если большинство калькуляторов показывают примерно одинаково - значит где то здесь и будет истина.

Ну вот я и предложил особо интересующимся (вам, например)  посчитать на нескольких таких сайтах и взять некие средние значения оценки.