4 votos

Cómo suavemente podría un cometa/asteroide/meteorito "hit" de la Tierra?

Podría un objeto desde el espacio exterior con el derecho de la velocidad y de la órbita de entrar en contacto con la superficie de nuestro planeta de una manera que no podría causar que se queme en la atmósfera?

19voto

Rob Jeffries Puntos 26630

Es difícil ver cómo. La mayoría de los cometas y los asteroides se encontraría la Tierra en el cruce de la órbita y el encuentro de la velocidad sería más o menos la suma vectorial de la Tierra de la velocidad alrededor del Sol (del orden de 30 km/s) y la velocidad del objeto rogue. El individuo de la velocidad puede variar en $\pm 30$ km/s para los objetos a una distancia similar a la Tierra desde el Sol, los cometas que caen de la nube de Oort en órbitas parabólicas que tienen aproximadamente la velocidad de escape del sistema solar en la distancia de la Tierra al Sol - es decir, $\pm 42$ km/s.

Sin embargo, esto no define la velocidad mínima. Incluso si usted fuera a organizar, de manera que el asteroide/cometa fue desviado por otra cosa por lo que "atrapados" con la Tierra desde detrás de viajar en un principio bajo velocidad relativa, no es el adicional de la influencia de la Tierra del propio potencial gravitatoria. Esto aceleraría el objeto que se aproxima a algo así como la orden de la velocidad de escape desde la superficie de la Tierra - alrededor de 11 km/s.

Así, la gama de posibles velocidades como el objeto entra en la atmósfera de la Tierra sería de 11 km/s (near-earth asteroid que viajan en la misma dirección que la de la Tierra) 30+42=72 km/s (la cabeza en el impacto con un largo período de cometa).

Esta bastante autoritaria sitio en el cálculo del efecto del asteroide/cometa impactos sugiere un mínimo impacto de la velocidad de 11 km/s, que en realidad es la Tierra la velocidad de escape.

Estas son las velocidades en la parte superior de la atmósfera. Si los objetos son de menos de 20-30m, entonces la atmósfera será, básicamente, sacar la mayor parte de la energía cinética, por lo que para pequeños objetos, un relativamente lento impacto a una velocidad terminal es de unos cientos de km/h es de riguer. Pero para algo más grande que $\sim$50 m, que es básicamente el total de 11 km/s o más. http://www.lsst.org/lsst/science/scientist_near_earth_objects_neoquant

2voto

Eric Grunzke Puntos 158

Creo que se podría, posiblemente, ingeniero de una colisión entre dos cuerpos en herradura órbitas. El mínimo mutuo de velocidad entre los dos cuerpos depende de su masa de diferencia, con un límite que se aproxima a cero la velocidad si los cuerpos tienen la misma masa. No he intentado muy duro para hacer esto, pero es la única posible forma de evitar el escape de la velocidad de argumento esgrimido por John Rennie.

Dos imágenes levantó de la Wikipedia:

fat horseshoe orbitthin horseshoe orbit

Los puntos de Lagrange son para motivar a un "potencial efectivo" argumento, que voy a dejar de ir a través de su propio. He aquí otro enfoque: supongamos que hay dos iguales de masa de la Tierra, tanto en órbita alrededor del Sol en cero excentricidad círculos en 1 AU, con un período de un año. La gravedad quiere tire de las dos Tierras juntos, ralentizando el líder y el exceso de velocidad hasta el final. Sin embargo, la única que se ralentiza ya no tiene suficiente cinética de su órbita circular a la 1 de la AU - ahora en el punto más alto de una órbita elíptica con semimajor eje de menos de 1 UA y el período de menos de un año. Asimismo, el objeto que se aceleró ahora está en el más bajo, el más rápido de un punto de una órbita elíptica con un período de más de un año. Se mueven aparte! Al girar un marco de referencia que incluye la masa central, la atracción gravitacional entre estos dos objetos es, efectivamente, repulsivo.

No estoy seguro de lo limitaciones que existen en la más cercana de enfoque en una órbita de herradura, la cual se determinará si un cero de la velocidad de impacto es posible que los cuerpos rocosos de nuestro sistema solar. No es posible que la Tierra y los cuerpos rocosos de nuestro sistema solar, ya que la Tierra no se llene de su esfera de Hill. Estoy bastante seguro de que hay alguna combinación de la relación de masas y densidades donde dos objetos orbitando alrededor de un centro común podría tener sus superficies de contacto en velocidad cero y, a continuación, ser gravitacionalmente inducida a separarse. Que todavía sería una interacción destructiva, aunque.

1voto

JRT Puntos 97

El problema es que la superficie de la Tierra tiene una gran y negativa de la energía potencial. Supongamos que comenzamos con nuestra cometa un largo camino desde la Tierra y se mueve solo muy lentamente, es decir, nos dará la energía más baja posible. La energía potencial gravitacional en la superficie de la Tierra es:

$$ U = -\frac{GMm}{r} $$

donde $M$ es la masa de la Tierra, $m$ es la masa del cometa y $r$ es el radio de la Tierra. Si dejamos que el cometa caída desde la posición inicial a la superficie de la Tierra, la energía potencial se tiene que convertir en energía cinética de lo contrario, la energía no se conserva. Así que la energía cinética de la cometa estará dada por:

$$ \tfrac{1}{2}mv^2 = \frac{GMm}{r} $$

El taponamiento en los valores de $M$ $r$ nos encontramos con la velocidad en la superficie de la Tierra es de alrededor de 11 km/s o cerca de 25.000 millas por hora. Y que se supone que el cometa comienza estacionaria. Es más probable que el cometa tendrá una considerable velocidad inicial y se golpeó la superficie, incluso más rápido.

0voto

user68820 Puntos 75

El Problema es que las órbitas.

La Tierra se mueve en una órbita casi circular alrededor del Sol.

Los cometas y los asteroides viajan en órbitas muy elípticas. Esto significa que cuando sus caminos se cruzan, los vectores de velocidad son grandes, y no van en la misma dirección como la Tierra cuando ambos tratan de ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.

Muy altas velocidades combinado con compressibilities de los sólidos y líquidos es igual a un vaporizado cometa o asteroide, y un gran cráter de impacto con un montón de material de eyección rociado radialmente ( cónica ).

Sólo la más pequeña de espacio de rocas puede ralentizar en la tierra atmósfera y la tierra en el suelo, sin hacer mella.

0voto

Amanda S Puntos 1441

Un sistema con esos enormes masas está sujeto a la no-trivial cantidades de gravedad tira. El extremo teórico y ALTAMENTE improbable caso es que la trayectoria de los cometas para que sea tangente al horizonte de sucesos de la Tierra y desde ese punto de ser atrapado en una geo-sincrónica (con un ligero desplazamiento) la reducción de la órbita alrededor de la Tierra conducen finalmente a un "touchdown".

La enorme cantidad de variables necesarias para ser afinado hace que esta bastante la coincidencia!

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X