Вопрос по астрономии Земли.

[Александр В.]

Уважаемые участники форума, в настоящее время пишу рассказ.
Жанр, научная фантастика. Это первый мой опыт в написании фантастики, прошу не судить строго мои измышления. Для корректного, научно обоснованного изложения требуется ваш совет.

По сюжету, на Земре происходит некая катастрофа, которая кардинально меняет планету. Опишу свои мысли, а вы, пожалуйста, покритикуйте и прокоментируйте. Вариантов два:
1. Падение крупного метеорита, либо
2. Взрыв бомбы невероятной мощьности.

При этой катастрофе часть обломков планеты выбрасывается на орбиту. Т.к. катастрофа происходит на затененной стороне, то столь мощьный катаклизм, сдвигает планету ближе к солнцу. В атмосферу выбрасывается тонны обломков и пепла. После окончания "Ядерной зимы" вызваной тем, что перел в атмосфере не дает проникать солнечным лучам к поверхности, климат на земле становится теплее, чем до катастрофы, т.к., как я говорил, она теперь ближе к солнцу.

Теперь собственно вопросы:
1. Не разрушит ли катаклизм, способный изменить орбиту планеты, саму панету? Или это принципиально невозможно и Земля не выдержит такой встряски и превратится в скопление асетоидов?
2. Возможен ли в действительности сдвиг планеты на другую орбиту? Не вернется ли она на прежнюю орбиту со временем? Как ни как она на своей орбите не спроста оказалась.
3. Как это может повлиять на ось вращения Земли? Потеряет она стабильность или Луна, своей гравитацией, сработает как стабилизатор?
4. Каким образом распределятся обломки по орбите? Равномерно по ее площади, или появятся кольца, как у Сатурна?
5. Ваш варинт развития катастрофы?

[olegtitov]

Уважаемые участники форума, в настоящее время пишу рассказ.
Жанр, научная фантастика. Это первый мой опыт в написании фантастики, прошу не судить строго мои измышления. Для корректного, научно обоснованного изложения требуется ваш совет.

По сюжету, на Земре происходит некая катастрофа, которая кардинально меняет планету. Опишу свои мысли, а вы, пожалуйста, покритикуйте и прокоментируйте. Вариантов два:
1. Падение крупного метеорита, либо
2. Взрыв бомбы невероятной мощьности.

При этой катастрофе часть обломков планеты выбрасывается на орбиту. Т.к. катастрофа происходит на затененной стороне, то столь мощьный катаклизм, сдвигает планету ближе к солнцу. В атмосферу выбрасывается тонны обломков и пепла. После окончания "Ядерной зимы" вызваной тем, что перел в атмосфере не дает проникать солнечным лучам к поверхности, климат на земле становится теплее, чем до катастрофы, т.к., как я говорил, она теперь ближе к солнцу.

Теперь собственно вопросы:
1. Не разрушит ли катаклизм, способный изменить орбиту планеты, саму панету? Или это принципиально невозможно и Земля не выдержит такой встряски и превратится в скопление асетоидов?

Обычный метеорит орбиту Земли не сдвинет
Это должен быть метеорит размером не меньше Луны. Откуда бы ему такому взяться?

2. Возможен ли в действительности сдвиг планеты на другую орбиту? Не вернется ли она на прежнюю орбиту со временем? Как ни как она на своей орбите не спроста оказалась.
3. Как это может повлиять на ось вращения Земли? Потеряет она стабильность или Луна, своей гравитацией, сработает как стабилизатор?
4. Каким образом распределятся обломки по орбите? Равномерно по ее площади, или появятся кольца, как у Сатурна?
5. Ваш варинт развития катастрофы?

Всем кранты. Причем очень быстро.
Может, не стоит начинать с такой масштабной катастрофы, причем на Земле. Может быть, с другой планетной системы начнете? 

[Dmitry 13]

1. Падение крупного метеорита

...траектории всех крупных небесных тел расчитаны с очень большой точностью. Если разговор идет о будущем, то там это будет еще точнее - так что с космоса не управляемый "камешек" неожиданно прилететь не может уже сейчас...

2. Взрыв бомбы невероятной мощности.

...пока такой нет... может быть в будущем... Хотя, если у нее такая мощность, что может сдвинуть Землю, то на Земле после ее взрыва ничего не останется...

1. Не разрушит ли катаклизм, способный изменить орбиту планеты, саму панету? Или это принципиально невозможно и Земля не выдержит такой встряски и превратится в скопление асетоидов?

...Э-э-э... Земля движется по круговой орбите... По-этому изменение сезонов на Земле идет не за счет приближения-удаления планеты от Солнца, а за счет поворота какого-то бока Земли к Солнцу (изменяются углы падения солнечных лучей на Землю...) Если телу (Земле), что движется по круговой орбите дать импульс в сторону центра (Солнца) то может произойти следущее:
1)Импульс слабый и Земля перейдет на эллиптическую орбиту (климат тогда будет зависеть от удаления Земли от Солнца, а это расстояние будет постоянно меняться...)
2)Импульс сильный и Земля перейдет на гиперболическую\параболическую орбиту и уйдет из Солнечной системы (может быть, что какая-нибудь планета гигант ее подберет в качестве спутника...)

2. Возможен ли в действительности сдвиг планеты на другую орбиту? Не вернется ли она на прежнюю орбиту со временем? Как ни как она на своей орбите не спроста оказалась.

Движения всех тел в Солнечной системе связаны друг с другом... Изменение орбиты одной из планет приведет к изменениям и у других планет... В итоге вся система будет стремиться восстановить исходное положение. Если "удар" по Земле в сторону Солнца будет слабый, то все вернется на свои места...

3. Как это может повлиять на ось вращения Земли? Потеряет она стабильность или Луна, своей гравитацией, сработает как стабилизатор?

...не знаю...

4. Каким образом распределятся обломки по орбите? Равномерно по ее площади, или появятся кольца, как у Сатурна?

Обломки чего? Земля же оставалась целой? Про кольца совсем не уварен...

5. Ваш варинт развития катастрофы?

...У Земли появляется еще один спутник вроде Луны, земляне радуются, дипскайщики в гневе... Все народы примиряются и начинают жить одной дружной семьёй...


...П.С....
Если я где не прав и чего намудрил- пусть меня поправят. (помог-как мог) 

[taurus]

Предполагаю, что при таком мощном ударе (изменение орбиты планеты) Земля начнет себя вести как огрмная капля воды. Она начнет ритмически деформироваться сжимаясь и разжимаясь - сплющиваясь и вытягиваясь. Внутреннее трение вызывет выброс энергии и резкое повышение температуры, кора расплавится. При указанной мощности ни о какой "ядерной зиме" речи не нет - будет плавильня.

От удара полетят "брызги" во все стороны, которые частично упадут обратно как метеориты, частично останутся на орбите, но не будут формировать кольцо, частично улетят "на бесконечность".

Земля не окажется "ближе к Солнцу": в предложенном сценарии она перейдет на элиптическую орбиту так, что в ближайшем положении (перигелии) она будет ближе к Солнцу, чем сейчас, в удаленном (афелии) - дальше. Чтобы перевести Землю на "нижнюю орбиту" одного удара вообще недостаточно в принципе.

Первоначальная орбита, конечно, не восстановится.

Ось вращения наверняка сместится, но на сколько сильно зависит от центрированности удара. Даже если удар точно по центру (что маловероятно) волны деформации (см. первый абзац) кориолисовыми силами изменят форму прецессионного конуса. (IMHO, но здесь могу ошибаться. Специалисты скажут лучше.)

P.S.

Вообще, критичное место исходного сценария - перевод Земли на другую орбиту. Для этого нужна такая энергия, что обо всякой вероятности как-то пережить катострофу можно забыть. Ну, подумайте: объект массой с Землю и движущийся со скоростью 30 км/сек нужно свернуть с пути. Если автомобиль (30 м/сек) попробовать свернуть на ходу ударом, его всего раскорежит, а как известно, кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости...

[Александр В.]

Спасибо всем за ответы.

Не дали написать глупость. Этот катаклизм не является центральным местом рассказе, он скорее причина, создающая новые условия существования. Придется немного подправить сюжет...

С уважением, Александр

[Нифеус-Царь]

Вообще, критичное место исходного сценария - перевод Земли на другую орбиту. Для этого нужна такая энергия, что обо всякой вероятности как-то пережить катострофу можно забыть. Ну, подумайте: объект массой с Землю и движущийся со скоростью 30 км/сек нужно свернуть с пути. Если автомобиль (30 м/сек) попробовать свернуть на ходу ударом, его всего раскорежит, а как известно, кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости...

На землю действуют две силы, центробежная и гравитационная, достаточно немного снизить скорость движения Земли, и все одна сила перетянет другую и орбита сменится. То есть достаточно небольшого объекта на пути у земли(ну небольшого относительно, где нибуть в 1/10 массы луны), который ударит именно впереди движения планеты, при этом сам он может и не нарушить орбиту, но из-за более низкой скорости орбита сама сменится. Станет более элептичесской, но со временем все же восстановится в почкти круглую, но более низкую чем раньше.

Про ударные волны от объекта вы правы, но то что нельзя маленьким объектом изменить орбиту тут не согласен.

Вот ваш пример с автомобилем, достаточно небольшого по массе гвоздя под покрышкой чтобы изменить траекторию движения автомобиля. Просто нужен удар в определенную точку(вероятность мала, но это же рассказ)

[taurus]

На землю действуют две силы, центробежная и гравитационная, достаточно немного снизить скорость движения Земли, и все одна сила перетянет другую и орбита сменится. То есть достаточно небольшого объекта на пути у земли(ну небольшого относительно, где нибуть в 1/10 массы луны), который ударит именно впереди движения планеты, при этом сам он может и не нарушить орбиту, но из-за более низкой скорости орбита сама сменится. Станет более элептичесской, но со временем все же восстановится в почкти круглую, но более низкую чем раньше.

Про ударные волны от объекта вы правы, но то что нельзя маленьким объектом изменить орбиту тут не согласен.

Вот ваш пример с автомобилем, достаточно небольшого по массе гвоздя под покрышкой чтобы изменить траекторию движения автомобиля. Просто нужен удар в определенную точку(вероятность мала, но это же рассказ)

C точки зрения фантастики - потянет!  Но в реальности все происходит совсем не так. Орбиты сами не умеют "восстанавливаться на почти круговую", гвоздь под покрышкой проколет покрышку, что конечно, изменит траекторию, но совсем не из-за передачи импульса... Кстати, предлагаю взять калькулятор и прикинуть

а) насколько изменится большая полуось орбиты Земли при фронтальном столкновении с объектом массой 1/10 массы Луны, движущимся навстречу с круговой сокростью. Столкновение положить абсолютно неупругим - это хорошее приближение в данном случае.

б) насколько увеличится температура Земли в результате удара. (Без учета изменения орбиты)

Задачка школьная, но мне самому интересен ответ.

[Нифеус-Царь]

C точки зрения фантастики - потянет!  Но в реальности все происходит совсем не так. Орбиты сами не умеют "восстанавливаться на почти круговую", гвоздь под покрышкой проколет покрышку, что конечно, изменит траекторию, но совсем не из-за передачи импульса... Кстати, предлагаю взять калькулятор и прикинуть

а) насколько изменится большая полуось орбиты Земли при фронтальном столкновении с объектом массой 1/10 массы Луны, движущимся навстречу с круговой сокростью. Столкновение положить абсолютно неупругим - это хорошее приближение в данном случае.

б) насколько увеличится температура Земли в результате удара. (Без учета изменения орбиты)

Задачка школьная, но мне самому интересен ответ.

а) Энергия удара может уйти куда угодно, во вращение, в температуру, в изменение орбиты в любую сторону, и тут посчитать просто нереально, мне по крайней мере(кампу могет под силу)

в)Думаю половина поверхности расплавится при таком ударе 
Счититать просто лень. Думаю у кого лучше с математикой ответит на ваши вопросы.

[petrowich]

Спасибо всем за ответы.

Не дали написать глупость. Этот катаклизм не является центральным местом рассказе, он скорее причина, создающая новые условия существования. Придется немного подправить сюжет...

С уважением, Александр

Напишите просто, повышение активности Солнца. Со скрипом, но науку притянуть можно.

А скажите, зачем Вам потепление после "климатической зимы"? Главные герой и героиня в финале, после жутких передряг, будут греться на песчаном пляже моря Лаптевых?

[Александр В.]

Есть идея смоделировать жизнь на Земле после крупномасштабной катастрофы. Как я уже говорил, не слишком важно, что это будет за катастрофа. Главное, что она полностью меняет условия жизни и резко уменьшит население планеты. "Ядерная зима" в рассказе нужна для того, чтобы еще более "изолировать" новое население от опыта предыдущих поколений.

Представим себе, что поколение похоронившее своих пращуров, переживших катастрофу, вылазит из под завалов и из убежищ. Они видят остатки некогда могучей цивилизации, но память предков полностью отсутствует, за исключением, может быть, нескольких сказочных преданий о прошлой жизни.

Как они объяснят себе увиденное?
Как воспримут новые жители свое бытие и место во вселенной?
Каких богов они придумают, во что будут верить?
Чего будут бояться?
Над чем будут смеяться?
Как будут добывать пропитание и воду?
Какие конфликты и на какой почве будут возникать между ними?
Что будут ценить, а что потеряет всякую ценность?

Многие аспекты новой жизни уже продуманы, но для их полной проработки и "достоверности" ребуется окончательно определиться с причиной "Великой катастрофы".

[Grinia]

Зачем придумывать "великую катастрофу", возмите за основу былую реальность (и правда, и очень фантастично), описанную еще у отцов основателей, например, у Платона.
Обращаемся к первоисточнику:
"Ах, Солон, Солон! Вы, эллины, вечно остаетесь детьми, и нет среди эллинов старца!"
"Почему ты так говоришь?" - спросил Солон. "Все вы юны умом,- ответил тот,- ибо умы ваши не сохраняют в себе никакого предания, искони переходившего из рода в род, и никакого учения, поседевшего от времени. Причина же тому вот какая. Уже были и еще будут многократные и различные случаи погибели людей, и притом самые страшные - из-за огня и воды, а другие, менее значительные,- из-за тысяч других бедствий. Отсюда и распространенное у вас сказание о Фаэтоне, сыне Гелиоса, который будто бы некогда запряг отцовскую колесницу, но не смог направить ее по отцовскому пути, а потому спалил все на Земле и сам погиб, испепеленный молнией.

Положим, у этого сказания облик мифа, по в нем содержится и правда: и в самом деле, тела, вращающиеся по небосводу вокруг Земли, отклоняются от своих путей, и потому через известные промежутки времени все на Земле гибнет от великого пожара. В такие времена обитатели гор и возвышенных либо сухих мест подвержены более полному истреблению, нежели те, кто живет возле рек или моря; а потому постоянный наш благодетель Нил избавляет нас и от этой беды, разливаясь.

Когда же боги, творя над Землей очищение, затопляют ее водами, уцелеть могут волопасы и скотоводы в горах, между тем как обитатели ваших городов оказываются унесены потоками в море, но в нашей стране вода ни в такое время, ни в какое-либо иное не падает на поля сверху, а, напротив, по природе своей поднимается снизу. По этой причине сохраняющиеся у нас предания древнее всех, хотя и верно, что во всех землях, где тому не препятствует чрезмерный холод или жар, род человеческий неизменно существует в большем или меньшем числе. Какое бы славное или великое деяние или вообще замечательное событие ни произошло, будь то в нашем краю или в любой стране, о которой мы получаем известия, все это с древних времен запечатлевается в записях, которые мы храним в наших храмах; между тем у вас и прочих народов всякий раз, как только успеет выработаться письменность и все прочее, что необходимо для городской жизни, вновь и вновь в урочное время с небес низвергаются потоки, словно мор, оставляя из всех вас лишь неграмотных и неученых. И вы снова начинаете все сначала, словно только что родились, ничего не зная о том, что совершалось в древние времена в нашей стране или у вас самих.

Взять хотя бы те ваши родословные. Солон, которые ты только что излагал, ведь они почти ничем не отличаются от детских сказок. Так, вы храните память только об одном потопе, а ведь их было много до этого; более того, вы даже не знаете, что прекраснейший и благороднейший род людей жил некогда в вашей стране. Ты сам и весь твои город происходите от тех немногих, кто остался из этого рода, но вы ничего о нем не ведаете, ибо их потомки на протяжении многих поколений умирали, не оставляя никаких записей и потому как бы немотствуя."
                                                                   "Тимей"

Смело можете утопить цивилизацию или порушить при помощи огня. Вас сочтут наследником и последователем великих мыслителей прошлого.
Оставьте эти тупые и нереальные глобальные столкновения с лунами для третьесортной фантастики.

[Александр В.]

Спасибо за интерестный текст, прочел с удовольствием.
Древний автор очень точно выразил то, что я пытаюсь описать в своем произведении. Мне интересно, как будет выглядеть жизнь Солона после очередного потопа. Так сказать, начнем все с белого листа.

[Grinia]

Мне интересно, как будет выглядеть жизнь Солона после очередного потопа. Так сказать, начнем все с белого листа.

Утратив целостность и связи останки цивилизации относительно быстро утратят лоск и научно-техническую мощь. Некогда великие идеи (оставшиеся в головах не многочисленных), потеряв культурно-исторические корни, выродятся в мрачные суеверия. Былая действительность, для выжившего человечества, сожмется до формата легенд и сказок.
Внешний человек утратит суетливость гонки за техническим прогрессом, а скорость физических перемещений сильно поуменьшится. Однако на этом фоне внутренний человек - мыслитель, получит шанс из праха прошлого возродить с новым величием старые идеи о действительном предназначении человечества на Земле. К части  впавшему в детскую непосредственность ("...и сказал: истинно говорю вам, если не обратитесь и не будете как дети, не войдете в Царство Небесное..." Евангелие от Матфея) человечеству вернутся  Боги его. Другая часть человечества, цепляясь за старые обломки, будет увлечена в бездну расчеловечения и одичания. 
Так вернется "золотой век", цикл закончится чтобы начаться заново...

[Александр В.]

Полностью с Вами согласен.

[Fredagar]

Если астероид (объект из пояса Койпера, например) попадёт в Луну и вышвырнет её со своей орбиты, то орбита Земли тоже изменится, но последствия будут менее катастрофичными, чем прямое попадание.

[Knox]

вот дипскайщики обрадуются то

[farks]

Уважаемые участники.

Ответьте, пожалуйста, заодно на такой вопрос.

Расчет массы Земли производился скорее всего из соображения равновесия между силой гравитационного ее притяжения к Солнцу и цетробежной силы.

Так вот, в этих расчетах рассматривалась масса одной только Земли или вместе с Луной. Ведь вокруг Солнца движется Земля вместе с Луной, как совокупная масса.

[SpiegeLeisen]

Есть идея смоделировать жизнь на Земле после крупномасштабной катастрофы.

Удачи!

В литературной произведении можно ловко избежать ненужного наукообразия, на котором можно нарваться.
Вполне можно описать катастрофу с точки зрения дремучего будущего дикаря: "Вицлипуцли рассердился..." А продвинутые читатели пусть сами догадываются, что это было! 

[Knox]

Уважаемые участники.

Ответьте, пожалуйста, заодно на такой вопрос.

Расчет массы Земли производился скорее всего из соображения равновесия между силой гравитационного ее притяжения к Солнцу и цетробежной силы.

Так вот, в этих расчетах рассматривалась масса одной только Земли или вместе с Луной. Ведь вокруг Солнца движется Земля вместе с Луной, как совокупная масса.

мне кажется, что такой рассчёт массы Земли очень труден и не обойдётся без больших погрешностей, проще это сделать вот так: F=m₂a, F=Gm₁m₂/r²

a=g
m₂g=Gm₁m₂/r²
g=Gm₁/r²
m₁=g*r²/G

где g - ускорение свободного падения на расстоянии от центра масс Земли r
m₁ - масса Земли
m₂ - масса произвольного груза
G=(6,67259+0,00085)*10^-11 Н*м²/кг² - гравитационная постоянная
для грубой оценки массы земли g=9,8 м/с², r=6371,032 км

[farks]

[мне кажется, что такой рассчёт массы Земли очень труден и не обойдётся без больших погрешностей, проще это сделать вот так: F=m₂a, F=Gm₁m₂/r²

a=g
m₂g=Gm₁m₂/r²
g=Gm₁/r²
где g - ускорение свободного падения на расстоянии от центра масс Земли r
m₁ - масса Земли
m₂ - масса Солнца
G=(6,67259+0,00085)*10^-11 Н*м²/кг² - гравитационная постоянная
для грубой оценки массы земли g=9,8 м/с², r=6371,032 км

А вы ничего не перепутали?

m₂g=Gm₁m₂/r²

Что за сила m₂g? Масса Солнца, помноженное на ускорение свободного падения на поверхности Земли?

Я же имел ввиду, можно ли в выражении F=Gm₁m₂/r² в качестве m₁ рассматривать массу Земли только (без Луны)?