Crédit image : Département américain de l'Énergie
La prochaine fois qu'un astéroïde ou une comète est sur une trajectoire de collision avec la Terre, vous pouvez aller sur un site Web pour savoir si vous avez le temps de finir de déjeuner ou si vous devez sauter dans la voiture et CONDUIRE.
Des scientifiques de l'Université de l'Arizona lancent un programme Web facile à utiliser qui vous explique comment la collision affectera votre position sur le globe en calculant plusieurs conséquences environnementales de son impact.
Dès aujourd'hui, le programme est en ligne sur http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects .
Vous saisissez votre distance par rapport au site d'impact prévu, la taille et le type de projectile (par exemple de la glace, de la roche ou du fer) et d'autres informations. Ensuite, le programme Earth Impact Effects calcule les énergies d'impact et la taille du cratère. Il résume ensuite le rayonnement thermique, les secousses sismiques, les dépôts d'éjectas (où tous ces objets volants atterriront) et les effets de souffle d'air dans un langage que les non-scientifiques comprennent.
Pour ceux qui veulent savoir comment tous ces calculs sont effectués, la page Web comprendra 'une description de notre algorithme, avec des citations des sources scientifiques utilisées', a déclaré Robert Marcus, un étudiant de premier cycle de l'UA dans le programme de subventions spatiales UA/NASA. Il a récemment discuté du projet lors de la 35e conférence sur les sciences lunaires et planétaires à Houston, au Texas.
Marcus a développé le site Web en collaboration avec les sciences planétaires Regents? Le professeur H. Jay Melosh et l'associé de recherche Gareth Collins du Laboratoire lunaire et planétaire de l'UA.
Melosh est un expert de premier plan sur les cratères d'impact et l'un des premiers journalistes scientifiques à appeler lorsque des rumeurs de gros objets fracassant la Terre commencent à circuler.
Les journalistes et les scientifiques veulent tous deux savoir la même chose : combien de dégâts une collision particulière causerait aux communautés proches du site d'impact.
Le site Web est précieux pour les scientifiques car ils n'ont pas à passer du temps à déterrer les équations et les données nécessaires pour calculer les effets, a déclaré Melosh. De même, il met les informations à la disposition des journalistes et autres non-scientifiques qui ne savent pas comment faire les calculs.
'Il nous a semblé que c'était quelque chose que nous pourrions automatiser, si nous pouvions trouver une personne très compétente pour nous aider à construire le site Web', a déclaré Melosh.
Cette personne s'est avérée être Marcus, qui se spécialise en génie informatique et en physique. Il a postulé pour travailler sur le projet en tant que stagiaire rémunéré dans le cadre du programme de subventions spatiales UA/NASA.
Marcus a construit le programme Web autour de quatre effets environnementaux. Dans l'ordre de leur apparition, ils sont :
1) Rayonnement thermique. Une boule de feu en expansion de vapeur brûlante se produit à l'impact. Le programme calcule comment cette boule de feu s'étendra, quand le rayonnement maximum se produira, et quelle quantité de la boule de feu sera vue au-dessus de l'horizon.
Les chercheurs ont basé leurs calculs de rayonnement sur des informations trouvées dans « L'effet des armes nucléaires ». Ce livre de 1977, rédigé par le département américain de la Défense et le département américain de l'Énergie, détaille 'des recherches considérables sur les différents degrés de rayonnement thermique des explosions', a noté Melosh.
'Nous déterminons à une distance donnée quel type de dommage le rayonnement provoque', a déclaré Marcus. 'Nous avons des descriptions comme quand l'herbe s'enflammera, quand le contreplaqué ou le papier journal s'enflammera, quand les humains subiront des brûlures au 2e ou au 3e degré.'
2) Secousse sismique. L'impact génère des ondes sismiques qui se déplacent loin du site d'impact. Le programme utilise les données du tremblement de terre en Californie et calcule une magnitude à l'échelle de Richter pour l'impact. Le texte d'accompagnement décrit l'intensité des secousses à la distance spécifiée du site d'impact en utilisant une échelle de Mercalli modifiée. Il s'agit d'un ensemble de 12 descriptions allant de « destruction générale » à « seulement légèrement ressentie ».
Supposons maintenant que les dinosaures aient eu ce programme il y a 65 millions d'années. Ils auraient pu l'utiliser pour déterminer les conséquences environnementales de l'astéroïde de 15 kilomètres de diamètre qui s'est écrasé sur Terre, formant le cratère de Chicxulub.
Le programme leur aurait dit de s'attendre à des secousses sismiques de magnitude 10,2 sur l'échelle de Richter. Ils auraient également découvert (en supposant que les continents étaient alignés comme ils le sont maintenant) que le sol tremblerait si violemment à 1 000 kilomètres (600 miles) de Houston que les dinosaures qui y vivent auraient du mal à marcher, ou même à se tenir debout.
Si l'impact du cratère Chicxulub se produisait aujourd'hui, le verre à Houston se briserait. La maçonnerie et le plâtre se fissureraient. Les arbres et les buissons trembleraient, les étangs formeraient des vagues et deviendraient troubles de boue, les bancs de sable et de gravier s'effondreraient, et les cloches des écoles et des églises de Houston sonneraient à cause des secousses du sol.
3) Dépôt d'éjectas. L'équipe a utilisé une équation balistique compliquée du temps de trajet pour calculer quand et où les débris soufflés du cratère d'impact retomberaient en pluie sur Terre. Ensuite, ils ont utilisé les données recueillies à partir d'explosions expérimentales et de mesures de cratères sur la lune pour calculer la profondeur de la couverture d'éjecta au niveau et au-delà du bord du cratère d'impact.
Ils ont également déterminé la taille des particules d'éjecta à différentes distances de l'impact, sur la base des observations que Melosh et Christian J. Schaller de Melosh et UA ont publiées plus tôt lorsqu'ils ont analysé l'éjecta sur Vénus.
Bon, revenons aux dinosaures. Houston aurait été recouverte d'une couche de débris de 80,8 centimètres (32 pouces) d'épaisseur, avec des particules d'une taille moyenne de 2,8 mm (environ 1/8 de pouce). Ils seraient arrivés 8 minutes et 15 secondes après l'impact (ce qui signifie qu'ils y sont arrivés à plus de 4 000 mph).
4) Souffle d'air. Les impacts produisent également une onde de choc dans l'atmosphère qui, par définition, se déplace plus rapidement que la vitesse du son. L'onde de choc crée une pression atmosphérique intense et des vents violents, mais diminue à la vitesse du son alors qu'elle est encore proche de la boule de feu, a noté Melosh. « On traduit cette baisse de pression en décibels ? du son qui casse les oreilles et les poumons, à être aussi fort qu'un trafic dense, à n'être aussi fort qu'un murmure.
Le programme calcule les pressions maximales et les vitesses du vent sur la base des résultats des tests des explosions nucléaires d'avant les années 1960. Les chercheurs de ces explosions ont érigé des structures en briques sur le site d'essai du Nevada pour étudier les effets des ondes de choc sur les bâtiments. L'équipe UA a utilisé ces informations pour décrire les dommages en termes d'effondrement de bâtiments et de ponts, de voitures renversées par le vent ou de forêts abattues.
Les dinosaures vivant à Houston auraient entendu l'impact de Chicxulub aussi fort qu'une circulation dense et auraient été baignés par des vents de 30 mph.
Source primaire: Communiqué de presse de l'UA