Impakti
Wikipedia
Impaktilla (englannin sanasta impact, törmäys, isku) tarkoitetaan avaruudesta tulevan kappaleen törmäystä[1] Maahan – törmäävä taivaankappale voi olla meteoroidi, asteroidi tai komeetta. Suuren kappaleen törmätessä voi syntyä suurta tuhoa, jopa massasukupuutto. Tuho aiheutuu räjähdyksen painevaikutuksesta, tuulesta ja polttovaikutuksesta sekä törmäyspaikasta sinkoilevasta sulasta kivestä ja maanjäristyksestä. Mereen osuva asteroidi synnyttää valtavan hyökyaallon, jonka korkeus on jopa 500m. Tuhoa täydentää lisäksi kappaleen nostattaman pölyn aiheuttama ilmastonmuutos, jos törmäys on suuri. Se voi pimentää auringonvalon kuukausiksi ja tappaa kasveja, eläimiä ja niistä riippuvaisia ihmisiä. Laajaa alueellista tuhoa aiheuttavia törmäyksiä tapahtuu kymmenien tuhansien-satojen tuhansien vuosien välein. On satoja asteroideja, jotka saattavat törmätä maahan. Pieni törmäys aiheuttaa tuhoa vain suuren kaupungin suuruisella alueella, kuten kävi Siperiassa 1908. Kaikkien törmääjien ratoja ei tunneta. Monia asteroideja on havaittu vain muutamaa päivää ennen Maan lähiohitusta. Nykyisellään ei ole keinoa torjua Maahan törmäävää asteroidia. Tämän takia asteroiditörmäykset eli impaktit ovat todellinen uhka Maan asukkaille. On ajateltu, että tulevaisuudessa voitaisin muuttaa törmäyskurssilla olevien asteroidien ratoja niin, etteivät ne osuisi Maahan.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Impaktien yleisyys
Maan ilmakehään osuu jatkuvasti erikokoisia kappaleita, joista jo pienimmät pölyhiukkaset pystyvät aiheuttamaan tähdenlentoja, meteoreja. Myös melko suuret, noin 10 metrin kokoiset kappaleet, joita osuu Maahan noin kerran vuodessa, saattavat tuhoutua ilmakehässä. Varsinkin huokoiset melko suuretkin kappaleet räjähtävät ilmakehässä. Räjähdys johtuu ilmanvastuksen aiheuttamasta kitkakuumenemisesta, kun kappale syöksyy hyvin suurella nopeudella Maan ilmakehään. Arizonan yliopiston Earth Impact Effects Program-sivun mukaan Aurinkoa kiertävän kappaleen nopeus ennen sen saapumista Maan ilmakehään on 11–72 km/s. Tyypillinen asteroidin törmäysnopeus on 17 km/s ja komeetan 51 km/s. [2] Toisten tietojen mukaan maahan osuvien suurten meteorien, tulipallojen eli bolidien nopeudet ovat keskimäärin 25 km/s, vaihtellen välillä 13,45–67,2 km/s. [3] Maahan törmää satunnaisesti lyhyin aikavälein pieniä alle 50-metrisiä meteoroideja, ja pidemmin aikavälein suurempia asteroideja. Suuret kappaleet räjähtävät maan pintaan osuessaan valtavalla voimalla, koska ne kaasuuntuvat törmäyskitkan vaikutuksesta. Kuuma kaasu pyrkii laajenemaan ympäristöön valtavalla voimalla. Voima ylittää monesti ydinaseiden räjähdystehon. Samalla kaasuuntuu ja sulaa myös lähistön kiveä. Suuri määrä sulaa kiveä kutistuu hetkellisesti kokoon valtavassa paineessa. Törmäävän kappaleen ja kallioperän kappaleita sinkoilee kauas, paineaalto ja kuuma kaasu leviävät kauas. Miten kauas, se riippuu törmäävän kappaleen koosta.
On arvioitu, 10-metrinen kappale osuu maahan noin kerran vuodessa tuhoutuen ilmakehässä tai tehden Maan pintaan pienen kraatterin.[4] Noin 5 kertaa vuosisadassa Maahan osuu kappale, joka aiheuttaa paikallisen katastrofin.[5] Noin 50-metrisiä kappaleita, jotka aiheuttavat noin 10–20 megatonnin räjähdyksen, osuu kerran tuhannessa vuodessa.
Yli 100 metrin läpimittaisten asteroidien törmäykset Maahan aiheuttavat suurta, jopa maanosan laajuista tuhoa, ja hyvin suurten, kilometrien läpimittaisten taivaankappaleiden törmäykset maailmanloppumaisen katastrofin. Asteroidin törmäyskohtaan syntyy kuoppamainen tai samankeskisistä renkaista koostuva kraatteri. Mereen osuessaan asteroidi nostaa korkean hyökyaallon, tsunamin. Asteroiditörmäys voi nostaa pölyä ja tulipalojen savukaasuja ilmaan suuria määriä, mikä saattaa kylmentää maan ilmastoa pitkäksi aikaa. Suurta alueellista tuhoa aiheuttavia asteroideja törmää maahan tuhannen-miljoonan vuoden välein, aiheuttaen tyypillisesti valtavia hyökyaaltoja, laajaa hävitystä paineaallon, kuumuuden ja maanjäristyksen ja ilmaston muutosten takia.[4]
Noin 1000 megatonnin törmäysräjähdys, joka aiheutuu suunnilleen 200 m:n läpimittaisesta kappaleesta, voi synnyttää mereen törmätessään todella tuhoisan hyökyaallon. Näin isoja kappaleita törmää kerran 10 000 vuodessa. [6] Uusimpien laskujen mukaan 200 m läpimittaisen asteroidin aihauttama hyökyaalto aihauttais 5 km syvään veteen osuessaan hyvin nopeasti heikkenevän hyökyaallon, joka olisi tuhoisa vain rannikoilla. 30 km pääsäs iskukohdasta aalto olisi 60 m korkea, 1000 km päässä jo alle 10 m korkea Oslon yliopiston tutkijan Gelen Gislerin tekemien tietokonelaskelmien mukaan[7].
Kilometrin läpimittaisia kappaleita osuu noin 200 000–500 000 vuoden välein[8], ja 5 km:n läpimittaisia 10 miljoonan vuoden välein. Viimeistään 2km kokoinen kappale aiheuttaa maailmanlaajuisen katastrofin. Näitä osuu noin miljoonan vuoden välein.
[muokkaa] Tapahtuneet impaktit
Asteroidien törmäysjäljet häviävät näkyvistä Maan pinnalta melko nopeasti erilaisten geologisten prosessien takia. Miljoonien vuosien kuluessa kraatterit peittyvät kerrostumiin, ja eroosio rapauttaa niitä pinnalta. Näin ollen maan pinnalta löytyneiden kraatterien määrä ei anna todellista kuvaa törmäystiheydestä. Nykyään monia kraattereita on löydetty miljoonia vuosia sitten syntyneiden kivikerrostumien alta.
14. elokuuta 1972 sukelsi Yhdysvaltain Utahin yllä ilmakehään 2-10 metrin läpimittainen meteoroidi, joka saapui niin viistossa kulmassa, että se kimposi noin 57 kilometrin korkeudesta. Kappale liikkui vain nopeudella 800 metriä sekunnissa, kulkien ilmakehässä 1500 km:n matkan ja näkyen 100 sekuntia. Se näkyi hyvin kirkkaana päivällä, ja siitä otettiin kaitafilmejä. Maahan törmätessään kappale olisi räjähtänyt jopa 5 Hiroshiman pommin voimalla. [5] Vuonna 2002 räjähti itäisen Välimeren yllä jokin 26 kilotonnin eli parin Hiroshiman pommin voimalla. Räjähdyksen arvellaan aiheutuneen noin 9m läpimittaisen meteoroidin osumasta maan ilmakehään. Vuonna 1908 räjähti Siperiassa Tunguskajoen lähellä löyhä 30-50 metrin läpimittainen luultavasti hiilipitoinen meteoriitti noin 10-15 megatonnin voimalla korkealla ilmassa, koska se kaasuuntui ilmakehän kitkakuumennuksen takia. Räjähdys tapahtui monessa vaiheessa, kun hajoavan asteroidin eri osat räjähtivät eri aikoihin. Yksi ihminen kuoli räjähdyksessä. Ikkunoita särkyi vielä 400 km:n päässä. Metsää paloi 12-15 km:n säteellä ja kaatui jopa 40 kilometrin säteellä. Shansiin Kiinaan törmäsi helmi-maaliskuussa vuonna 1490 ehkä noin 100 metrin läpimittainen taivaankappale, jonka räjähdys ja muut vaikutukset tappoivat 10 000 ihmistä. Kiviä satoi laajalla alueella.[9] [10] Näin suuria törmäyksiä tapahtuu ehkä 1 000 vuoden välein, ja Maan läheltä kulkee kaikkiaan 200 000 tämän kokoista kappaletta. [11]
Noin 50 000 vuotta sitten syntyi Yhdysvaltoihin Arizonaan noin 1,2 kilometrin läpimittainen Barringer-kraatteri. Nykyisten Yhdysvaltain alue oli silloin melko varmasti asumatonta, intiaanit eivät olleet ehtineet Amerikkaan muuttaa. Arviolta noin 700000-900000 vuotta sitten törmäsi nykyiseen Kazakstaniin melko suuri asteroidi, joka aiheutti 14 kilometrin läpimittaisen kraatterin.[12] Dinosaurukset kuolivat noin 65 miljoonaa vuotta sitten maailmanlaajuisessa joukkotuhossa, jonka syyksi on epäilty harvinaisen suurta asteroiditörmäystä.
[muokkaa] Maan lähelle tulevat asteroidit
Aina silloin tällöin uutisoidaan Maan lähelle tulevista asteroideista. Ne kuuluvat muun muassa Apollo- ja Aten-ryhmiin. Melko uhkaavana on pidetty asteroidia 99942 Apophis, joka ohittaa maan huhtikuussa 2029 noin 35 000 kilometrin päästä, eikä se nykynäkemyksen mukaan törmää Maahan. Asteroidi tulee näkymään 3,3 suuruusluokan tähtenä. Tämän kokoinen asteroidi näkyy näin lähellä noin 1 300 vuoden välein. Vuonna 2036 tämä sama asteroidi tulee niin lähelle, että se uhkaa törmätä Maahan todennäköisyydellä 1:45000. Törmäysräjähdys, jonka voima olisi 800–1 500 megatonnia, vastaisi arvioiden mukaan 4-8 Krakataun purkausta eli 15-25 suurinta koskaan räjäytettyä ydinasetta, Tsar-Bombaa. Törmäyskraatterin läpimitta olisi ehkä 3-6 km, ja rakennukset vaurioituisivat tai tuhoutuisivat noin 200 km:n säteellä.
Jos asteroidi törmäisi mereen, se aiheuttaisi ehkä kymmenien, joissain kohdin ehkä jopa satojen metrien korkuisen hyökyaallon rannikolle. Pahin mahdollinen suuren tuhon aiheuttaja on nykytiedon mukaan (29075) 1950 DA, joka uhkaa törmätä Maahan todennäköisyydellä 1:300 16. maaliskuuta 2880. Törmäystodennäköisyys on tuhatkertainen muihin Maan lähelle tuleviin asteroideihin verrattuna.
[muokkaa] Impaktien torjunta
On käynnissä erilaisia asteroidien etsintäohjelmia, joilla koetetaan etsiä Maata uhkaavia asteroideja. Nykyisin tunnetaankin noin 90 % yli kilometrin kokoisten Maan lähellä käyvien asteroidien radoista. Tarkoitus on aikaa myöten etsiä yhä pienempiä maata uhkaavia asteroideja.
Nykyisin ei ole kokeiltua, luotettavaa keinoa asteroidin Maahan tapahtuvan törmäyksen torjumiseksi. Usein on ehdotettu maata uhkaavien asteroidien räjäyttämistä ydinaseilla höyryksi. Suurten, yli kilometrin läpimittaisten asteroidien tapauksessa tämä vaatisi nykyisiä suurempia vetypommeja. Teoriassa on mahdollista rakentaa hyvin suuria vetypommeja, sillä laskennallista ylärajaa vetypommin koolla ei ole. Ydinräjähteen pelätään rikkovan asteroidin kymmeniksi - tuhansiksi kappaleiksi, jotka voisivat olla Maan ilmakehään osuessaan yli 35-metrisiä ja siis aiheuttaa tuhoa maan pinnalla. Lukuisten yksittäisten kappaleiden tuhoaminen olisi huomattavan vaikeaa, tarvittaisiin kymmeniä, jopa satoja pitkällekin avaruuteen kantavia ohjuksia, joista yksikin on kallis rakentaa.
On myös ehdotettu, että ydinräjäytyksiä käytettäisiin asteroidin pinnassa ikään kuin raketin pulsseina, eli muuttamaan asteroidin rataa. Ydinräjähdyksen tulipallon kaasut ja pois sinkoava asteroidin aines toimisivat rakettimoottorin tavoin. Monien pienien pommien räjäyttely sopivila hetkillä asteroidin pinnasta saattaisi ajaa asteroidin pois maata uhkaamasta. Asteroidin radassa tarvitaan 7 minuutin luokkaa oleva muutos, että se ei osu Maahan, joka liikkuu 29 km/s ja on läpimitaltaan hieman yli 12 700 km.
On myös ehdotettu, että suuren avaruuslaitteen osuma voisi muuttaa asteroidin rataa. Euroopan avaruusjärjestö ESA tutkii tätä Don Quijote-ohjelmallaan.[13] Asteroidin pintaan voisi sijoittaa massanheittimen, jonka rekyylivoima muuttaisi asteroidin rataa. Samalla tavoin toimisi asteroidin pinnalle sijoitettu raketti.
Jos asteroidin torjumiseen on huomattava aika, vuosia, asteroidin rataa voi muuttaa hitaasti raskaan avaruuslaitteen omalla vetovoimalla. Avaruuslaitteen paikkaa vaihtelemalla voisi asteroidia ohjailla vapaasti, mutta hitaasti.
Asteroidiin voisi myös keskittää peileillä Auringon säteilyä polttopisteeseen. Polttopiste kaasuunnuttaa asteroidin materian, mikä vaikuttaisi rakettimoottorin tavoin. Asteroidi voitaisiin kääriä aluminoituun PET-muovikelmuun tai kuorruttaa säteilyä heijastavalla pölyllä, joka muuttaisi Auringon säteilypaineen kautta sen rataa. Asteroidin tielle voitaisiin luoda höyry- tai kaasupilvi, joka hidastaisi sen liikettä ja ehkä siten estäisi sen osumisen Maahan. Höyry voitaisiin joissan tapauksissa ottaa läheltä kulkevan komeetan aineksesta.
[muokkaa] Impaktien matematiikkaa
Maahan törmäävän pallomaisen, vakiotiheyksisen, pystysuoraan iskevän asteroidin törmäysenergia saadaan kaavasta.

jossa
- E=törmäysenergia
- π= piin arvo 3,1416....
- ρ=törmäävän kappaleen tiheys kg/m3, kivelle tyypillisesti 3000, raudalle 7800
- R=kappaleen säde metriä (ei km), huomaa: ei läpimitta, joka yleensä ilmoitetaan asteroidista
- v=nopeus m/s, ei km/s tai km/h
Monesti törmäysenergia ilmoitetaan TNT-tonneina, esimerkiksi
Niinpä törmäysenergian voi helpommin laskea kaavasta

missä
- E: törmäysenergia ilmoitetaan TNT-megatonneina
- ρ: on tiheys kg/dm3, ei kg/m3, esimerkiksi vedelle noin 1.0
- d: läpimitta huom. läpimitta metriä
- v: nopeus km/s huomaa km/s, ei m/s.
Asteroiditörmäys synnyttää kraatterin jonka läpimitta D on
D = 1.8 rp0.11 rt -1/3 g-0.22 L0.13 E0.22 (sin q)1/3
- rp: iskevän meteoriitin, asteroidin tms. tiheys, kiviselle keskimäärin 3000, rautaiselle noin 7800
- rt: kohdemateriaalin tiheys kg/m3 Maan kivi yleensä noin 2600 kg/m3
- g: on painovoiman kiihtyvyys pinnalla m/s (Maa = 9,80)
- L: törmäävän kappaleen läpimitta, huomaa: läpimitta, ei säde
- E: törmäysenergia jouleina, yllä olevasta yhtälöstä
- q: törmäyskulma asteina, yleensä
Törmäyksen synnyttämä maanjäristys on Richterin asteikolla
M = 0.67 log10 E - 5.87
Impaktin aiheuttama kiven höyrystymisestä johtuva eroosio eli maan kuluminen.
Mv = (0.4 vi2 Mp) / ev
- Mv: vapautuneen kivihöyryn massa
- vi: törmäysnopeus
- Mp: törmääjän eli impaktorin massa
- ev: silikaattikiven höyrystymisenergia (5.7 x 107 J/kg)
On arvioitu, että pienin törmäävä kappale, jonka vaikutuksesta kiveä höyrystyisi, olisi massaltaan 4 · 1015 kg, jos sen nopeus on vähintään 25000 m/s.
[muokkaa] Asteroiditörmäysten eli impaktien toistumistiheyksiä
Arvioituja asteroiditörmäysten toistumistiheyksiä.[15] Eri lähteissä tiedot esimerkiksi 50 metrin läpimittaisten kappaleiden toistumistiheyksistä vaihtelevat melkoisesti.
| Läpimitta | Kineettinen energia | Tuhoutunut alue | Keskimääräinen väli | Asutulle alueelle osumisen väli | Arvioitu kuolleiden määrä |
|---|---|---|---|---|---|
| (m) | Mt TNT | km² | v | v | v |
| 50 | 10 | 1900 | 100 v | 900 v | 1 miljoonaa |
| 100 | 75 | 7200 | 1000 v | 8000 v | 3 miljoonaa |
| 200 | 600 | 29 000 | 5000 v | 30 000 v | 14 miljoonaa |
| 500 | 10 000 | 70 000 | 40 000 v | 180 000 v | 30 miljoonaa |
| 1 km | 75 000 | 200 000 | 100 000 v | 290 000 v | 60 miljoonaa |
| 2 km | 1 mijoonaa MT | hyvin suuri | 1 miljoonaa v. | 1 miljoona v. | 1,5 miljardia |
50 metrin läpimittainen kappale, jollainen aiheuttaa suunnilleen Tunguskan räjähdyksen luokkaa olevaa tuhoa, osuu Maahan 100 vuoden välein, mutta asutulle alueelle 900 vuoden välein ja johonkin kaupunkiin 30 miljoonan vuoden välein.
[muokkaa] Impaktin vaikutustaulukko
| Tämän artikkelin tai sen osan kieliasua on pyydetty parannettavaksi. Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelin kieliasua. |
Erikokoisten suurten asteroidien arvioituja törmäysvaikutuksia Maahan.
| Törmääjän läpimitta | 1 km | 2 km | 5 km | 10 km |
| Törmäysenergia miljoonaa megatonnia |
0,1 | 1 | 10 | 100 |
| Törmäysväli keskimäärin vuosia |
200 000 | 500 000 | 10 miljoonaa | 100 miljoonaa |
| Kraatterin läpimitta reunasta reunaan ennen sortumista |
24 km
[11 km] |
46 km
[20 km] |
100 km
[40 km] |
200 km
[70 km] |
| Etäisyys, jolla tulipallo sytyttää palavan materiaalin tuleen muutamassa sekunnissa |
150 km | 250 km | 600 km, kuuma heite lentää kauemmas | 1800 km, kuuma heite lentää kauemmas |
| Etäisyys, jolla on 4 PSI:n ylipaine ja jossa tuulen nopeus on 500 km/h, rakennukset tuhoutuvat, myös heitepommitus
[Etäisyys, jolla on 1 psi:n ylipaine] ja jossa puut kaatuvat, ikkunat särkyvät tuntien kuluessa |
130 km
[300 km] |
180
[400 km] |
470 km
[1100 km] |
1800 km
[4000 km] |
| Pöly ja törmäysjäte satavat kuukausien kuluessa tälle säteelle niin paksuna, että syntyy mutamyrskyjä |
300 km | 400 km | 1100 km | 4000 km |
| Alue, jolla tulimyrsky syttyy tuntien kuluessa satavasta törmäysheitteestä |
Paikallinen | Paikallinen
(600 km säde) |
Alueellinen
(5000 km säde) |
Globaali tunneissa |
| Maanjäristys, hurrikaanit ja tsunami, tuntien-kuukausien kuluessa |
Alueellinen | Alueellinen | Maailmanlaajuinen | Maailmanlaajuinen |
| Taivas tummenee pölyn, noen ja rikkidioksidin takia | Alueellinen jäätyminen viikoiksi, keskimääräiset, Tamboran räjähdyspurkausta vastaavat maailmanlaajuiset vaikutukset. | Taivas pimeintä pilvipeitteistä taivasta tummempi, lämpötila laskee koko maailmassa 8 C viikoiksi, sitten keskimääräisiä vaikutuksia kuukausien ajan, ei kesää. | Vakavia maailmanlaajuisia vaikutuksia, päivä muuttuu yöksi vuosiksi. | Hyvin vakavia maailmanlaajuisia vaikutuksia. päivä yöksi kuukausiksi, jäätävät olot rannikoiden ulkopuolellakin, KT-tapahtuman talvi kesti 3 vuotta. |
| Happosateet, pyrotoksiinimyrkyt tulipaloista ja raskasmetalleista |
Paikallisia, kesto kuukausia. | Paikallisia, kesto kuukausia. | Maailmanlaajuisia, kesto vuosia. | Maailmanlaajuisia, kesto vuosia. |
| Otsonikerroksen tuho, UV-säteilyriski |
Osittainen paikallinen tuho vuosiksi. | Vakavaa maailmanlaajuista tuhoa vuosiksi. | Täydellinen maailmanlaajuinen tuho vuosiksi. | Täydellinen maailmanlaajuinen tuho vuosikymmeniksi. |
| Maailmanlaajuinen lämmön nousu (kasvihuoneilmiö) vesihöyryn ja CO2:n takia. |
Mitätön | Pieni, kesto vuosia | Keskim, kesto vuosikymmeniä | Suuri, kesto satoja vuosia |
| Maailmanlaajuinen iridiumkerros, nanogrammaa cm2, iridium on impaktin tunnus kerrostumissa |
0,4 | 2 | 8 | 80 |
| Kasvien kasvu ja joukkotuhot |
Häiriintyy kuukausiksi, joitakin maailmanlaajuisia kasvuhäiriöitä. |
Häiriintyy vuosiksi, joitakin paikallisia joukkotuhoja. Maailmanlaajuisia kasvivaurioita. | Yhteyttäminen pysähtyy kuukausiksi. Kasvipeitteen palautuminen vie kymmeniä vuosia. Suuria alueellisia joukkotuhoja. | Satoja vuosia. Suuria maailmanlaajuisia joukkotuhoja. |
[muokkaa] Impaktin synnyttämän tsunamin säde
Kun asteroidi törmää syvään vetaan, se höyrystyy itse törmäysnopeuden liike-energian takia höyrystäen veteen tyypillisesti 20 kertaa läpimittansa syvyisen kraatterin. Tämän täyttyminen ja mahdolliset merenpohjan muodonmuutokset synnyttävät valtavan aaltoilun ja ulospäin leviävän hyökyaallon. Noin 70000m km/h nopeudella törmäävä 100m läpimittainen asteroidi synnyttää veteen 2 m:n läpimittaisen kraatterin. Pitkään säilyvän, niin sanotun koherentin aallon pituus on 3-5 kertaa meren syvyys, joka on keskimäärin 4 km. Silloin alle 1 km läpimittainen törmääjä synnyttää alle 20 km:n läpimittaisen kraatterin ja saman pituisen aallon, joka kuluu nopeasti levitessään ulospäin. Vain 3% törmäyksen energiasta siirtyy tsunamiin. Mutta 1 km suuremmat kappaleet synnyttävät koherantin, hyvin tuhoisan tsunamin. Samoin normaali 2 magatonnin suuruinen maanjäristysenergia tuottaa rannikkoseutuja tuhoavan tsunamin.
Eräs arvio tsunamin korkeudesta[17]
Tsunamin korkeus h 1000 km:n päässä.
h = 7.8 · (D/406)3 · (V/20)2 · (M/3)0,54
jossa
- h tsunamin korkeus 1000 m:n päässä
- D on kivisen asteroidin läpimitta
- V törmääjän nopeus km/s 1-70, tyypillisesti 20 km/s
- M asteroidin tyheys g/cm3, kivelle tyypillisesti 3, välillä 1-6, raudalle 7.8
Oletetaan törmääjäksi kivinen asteroidi, jonka nopeus on 20 km/s suhteessa maahan törmäyshetkellä.[18]
| Asteroidin läpimitta m | Syväveden aallon korkaus m |
| 50 | 0.12 |
| 100 | 0.7 |
| 200 | 3 |
| 500 | 22 |
| 1 km | 70 |
| 2 km | 230 |
Taulukossa ilmoitetaan "vaarasäde" kilometreinä eli törmäyskohdasta laskettu säde, jonka sisällä hyökyaallon eli tsunamin korkeus on rannikolla 10 metriä tai suurempi. 10 m:n korkeus on tsunamin korkeus juuri sen iskiessä rantaan, matalassa vedessä tapahtuneen vahvistumisen jälkeen. Taulukon pystyakselilla on asteroidin läpimitta metriä ja vaaka-akselilla tsunamin kasvukerroin sen saapuessa rannikolle. Avomerellä tsunami liikkuu matalana, mutta nousee hyvin korkealle metalassa vedessä rannan lähellä.
| Tsunamin kasvukerroin | ||||
| Läpimitta | 5 | 10 | 20 | 40 |
| 50 | 10 | 20 | 40 | 60 |
| 100 | 40 | 70 | 130 | 230 |
| 200 | 140 | 250 | 460 | 820 |
| 500 | 800 | 1400 | 2500 | 4400 |
| 1000 | 2800 | 5000 | 9000 | 16 000 |
[muokkaa] Valtameret haihduttava törmäys
| Tämän artikkelin tai sen osan kieliasua on pyydetty parannettavaksi. Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelin kieliasua. |
Halkaisijaltaan yli 100 kilometrin kappaleen törmäys hävittää elämän maanpinnalta paikallisesti tai jopa kokonaan. Maan historian alkuaikoina Maahan iskeytyi jopa satojen kilometrien läpimittaisia kappaleita, joiden törmätessä ilmakehä haihtui avaruuteen ja meret höyrystyivät.[19] Näin suuria törmäyksiä on saattanut sattua Maan historiassa 1–6, ja nekin aivan Maan historian alussa miljardeja vuosia sitten. Xenonin isotoopeista päätellen viimeinen ilmakehän tuhoava törmäys olisi tapahtunut noin 80 miljoonaa vuotta kuun synnyn jälkeen, eli noin 4,45 miljardia vuotta sitten.
Merissä on vettä 1.4•1021 kg, minkä haihtuminen vaatii 2.5•106 J/kg, kun lämpötila pitää nostaa kriittiseen pisteeseen (675 K)[20], missä vesi haihtuu suurissakin paineissa. Tähän tarvitaan energiaa noin 4•1027 J.
500 km läpimittaisen asteroidin massa on n. 2•10E20 kg. Jos se törmää tavanomaisella 14 m/s nopeudella, vapautuu energiaa (massa • nopeus*nopeus)/2 = 2•10E28 joulea, mikä on 20 % merien haihtumiseen vaadittavasta energiasta. Törmäys synnyttäisi arviolta 1500 km läpimittaisen kraatterin. Sulanutta kiveä roiskuisi ympäristöön ja höyrystyisi noin 5•10E20 kg. Maan kaasukehä korvautuisi silloin kuumalla kivihöyrystä koostuvalla kaasukehällä, jonka paine olisi noin 100 baria, lämpötila 2300 k ja korkeus 40 km. Meri kiehuisi pinnasta ja haihtuisi kaasukehästä avaruuteen. Syvemmällä meri olisi viileämpää. Pinnan lämpötila nousisi 3200 K lämpötilaan metrien paksuisen kivikerroksen sataessa päivittäin. Maan pinta sulaisi ehkä 10 metrin syvyydeltä, ja mahdollinen elämä katoaisi noin 800 metrin syvyyteen, jossa lämpötila olisi yli 1000 K. Kivisade loppuisi parissa kuukaudessa ja ilmakehän yläosa viilenisi 300 Kelvin-asteeseen, mutta meret haihtuisivat alemmissa ilmakehän osissa, kunnes kaasukehä saavuttaisi meren pinnalla veden kastepisteen. Tämä vaihe kestäisi noin 900 vuotta. Kun kaasukehä olisi jäähtynyt alempaa, alkaisi 200 vuoden vesisade.[21]
[muokkaa] Katso myös
- Apophis
- Aten-asteroidi
- Chicxulub
- Lappajärvi
- Liitukauden lopun joukkotuho
- Maan lähelle tuleva asteroidi
- Popigai
- Palermon asteikko
- Torinon asteikko
- Törmäyskraatteri
[muokkaa] Lähteet
- ↑ Esitelmä maanjäristyksistä ja tapaninpäivän tsunamista Ursa. Viitattu 2007-11-6.
- ↑ Robert Marcus, H. Jay Melosh, and Gareth Collins: Earth Impact Effects Program University of Arizona, Lunar and Planetary Laboratory. Viitattu 7.3.2009.
- ↑ http://www.permanent.com/a-impact.htm
- ↑ 4,0 4,1 http://astro.wsu.edu/worthey/astro/html/im-meteor/tunguska.html
- ↑ 5,0 5,1 Gavinrymill.com Evaluating the Threat of Meteorite Impacts. (englanniksi)
- ↑ http://volcanoes.usgs.gov/jwynn/1998SciAm-Wabar.pdf
- ↑ Tiede 6/2009, 9.6. 2009, sivu 10
- ↑ Michael Paine: Environmental Damage from Asteroid and Comet Impacts 27 May 2004.
- ↑ http://www.oberlin.edu/faculty/bsimonso/group9.htm
- ↑ http://www.phenomena.org.uk/Landmarks9.htm
- ↑ Asteroid Impact -Probability of an Asteroid Impact
- ↑ John Spray: Zhamanshin March 11, 2008. Fredericton, New Brunswick, Canada: Planetary and Space Science Centre University of New Brunswick. englanti
- ↑ http://www.esa.int/SPECIALS/NEO/SEMZRZNVGJE_0.html>
- ↑ Dennis Joseph Cowles: Impacts and Impact Processes englanti
- ↑ Michael Paine: AUSTRALIAN SPACEGUARD SURVEY Tsunami from Asteroid/Comet Impacts.
- ↑ Michael Paine: Environmental Damage from Asteroid and Comet Impacts 27 May 2004.
- ↑ http://users.tpg.com.au/users/tps-seti/spacegd7.html#hills_paper
- ↑ http://users.tpg.com.au/users/tps-seti/spacegd7.html
- ↑ Viimeinen ilmakehän tuhoava törmäys
- ↑ http://209.85.129.132/search?q=cache:_fB6OAnipRgJ:www.helsinki.fi/~ridderst/luento5.pps+t%C3%B6rm%C3%A4ys+200+km+meret+asteroidi&hl=fi&ct=clnk&cd=1&gl=fi M. Ridderstad 29.1.2008, Ajoittaminen
- ↑ http://vanha.sci.utu.fi/astrobiologia/TKU07/TKU_2007_C1_verkkoon.pdf Jälkiseuraukset
[muokkaa] Aiheesta muualla
- Törmääviä taivaankappaleita geologia.fi
- Earth Impact Effects Program englanniksi, laske törmäyksen vaikutuksia
- Asteroid Impact Crater, Stephen R. Schmitt
- Crater sites from explosions or impacts, Keith A. Holseapple, englanniksi, laske kraatterien kokoja
- Asteroid Impact Crater Calculator
- Environmental Damage from Asteroid and Comet Impacts

