Ay uygun büyüklükte bir meteordan etkilenmiş olsaydı, Dünya'yı etkilemesi ne kadar sürer?

Ay'ın Dünyayı bir Meteor'dan ne kadar iyi koruyacağı sorusuna bir cevap ? Ay’ın Dünya’nın eline geçebileceği ihtimalinden bahseder.

Ayın yörüngesinde büyük bir meteordan etkilenmemesi ve sonunda Dünya'yı etkilemesine neden olacak en küçük değişiklik nedir? Bu zaman çizelgesi nasıl olurdu (dakikalar, saatler, günler, yıllar vs.)?

Birkaç kişinin dediği gibi, bu inanılmaz bir ihtimal değil. Açıklamanın nedeninin bir kısmı, tarif ettiğiniz "boşaltma halkası" etkisinin, kara deliklerden çok daha az yoğun olan katı nesneler için gerçekleşmemesidir. Yörüngeler bu şekilde "güvencesiz" değildir.

Bu yüzden, hızını belirgin bir şekilde değiştirmek için yeterince büyük ve yeterince hızlı olan bir şeyi varsayalım, fakat onu parçalayacak kadar büyük veya yeterince hızlı değil, Ay'a çarptı. Bunun etkisi, Ay'ı dünyadaki mevcut neredeyse dairesel yörüngesinden eliptik bir düzene kaydırmak olacaktır. Etkinin yönüne bağlı olarak, Dünya'ya şimdi olduğundan biraz daha yakın olacak, yörünge başına bir kere veya biraz daha uzaklaşacaktır (ayrıca Kuzey ve Güney'i biraz sallayabilir). Yine de önemli olan, bu eliptik pistin en azından bir süre stabil kalmasıdır. Diyelim ki, Dünya'dan en yakın 220000 mil ve en uzak yerinden 240000 mil uzakta kalacak bir yörüngeye çarptı. “Spiral” olmaz.

Yeterince uzun bir süre boyunca Güneşin kütlesi de devreye girer ve olaylar biraz değişebilir, ancak bu nispeten küçük bir etkidir.

Şimdi, etkinin gerçekten büyük olduğunu varsayalım ya da belki de uzun bir dizi etki (düşman hareketi gibi görünmeye başlamış ..) olduğunu ve böylece elipsin en içteki noktasının sonunda Dünya'nın birkaç bin miline kadar sürüldüğünü varsayalım. , bir şekilde mucizevi bir şekilde Ay'ı parçalara ayırmıyor. Bu mesafeden, Ay'ın yakın tarafının Dünya'ya uzak taraftan daha yakın olması önemli olmaya başlar, böylece Dünya'nın yerçekimi onu daha güçlü çeker. Eğer Dünya yüzeyine yaklaşık 3000km'den daha uzun süre taşınırsa (Roche sınırı) bu kuvvetler sonunda parçalara çeker ve Dünya, bitler arasında iç çarpışmalara neden olmadan önce kısa bir süre için güzel bir halka setine sahip olur. Onları Dünya'ya yağdırmak ve herkesi öldürmek için.

Son olarak, etkinin (lerin) o kadar büyük olduğunu varsayalım ki, Ay'ı gerçekte Dünya'nın ve Dünya'nın dokunduğu en içteki nokta Dünya'ya çok yakın olan eliptik bir yörüngeye yerleştirdiler. Bu, Ay'ı parçalamadan açıkça imkansızdır, ancak bu durumda, Ay gerçekten Dünya'ya çarpacaktır. Etki zamanı, bir hafta kadar sürecek olan Moons'un şu anki yörünge periyodunun yaklaşık 1 / 4'ü olacaktır.

Asteroit etkisiyle ayın hiçbiri yörüngesinden düşme olasılığı yoktur. Ay'a kıyasla, büyük bir Chicxulub tipi asteroit bile çok küçük bir kütleye sahiptir ve ay zaten birçoğu tarafından vurulmuştu, ancak gördüğünüz gibi, yörüngesinden düşmedi. Asteroit kuşağındaki en büyük asteroit, 500 mil çapında bir cerdir. Kütlesi aya göre çok küçük, ancak bir mucize asteroit kuşağındaki yörüngesinden sıçramasına, Jüpiter'e yarıya inmesine ve ay için bir arı çizgisi oluşturmasına neden olursa, saniyede 25 km'lik bir etki sadece ay yörüngesinde çok hafif bir yalpalama üretmek için yeterli olmalı, ancak Dünya'ya gönderecek kadar yakın değildir. Ay aslında bizden yılda birkaç santimetre hızla uzaklaşıyor.

Burada oyunda iki sorun var, bunlardan sadece biri gerçek.

İki katı topun (klasik Newton bilardo topları) birbirlerine çarptığını farz edersek (asteroit bir klasik bilardo topu), bir asteroid etkisinin Ay'a aktarılması gereken enerjiyi ve momentumu hesaplamak mümkündür. Sonuçta, Ay'ın Dünya'yı vuran bir yörüngeye gireceği durumlar kesinlikle vardır.

Ancak , çarpma katı bir Ay'ı ciddi bir şekilde hareket ettirecek kadar büyük olmasa da, her iki vücut da katı kütleler gibi davranmayı bırakır ve daha çok sıvı damlası gibi davranır. Bunlar sıçrama hızlarının çeşitli tüm yönlerde boşluk içine hem de erimiş ve katı kaya atma.

Aslında, bu, Ay'ı ilk etapta oluşturduğu ve Mars büyüklüğünde bir protoplanet (Theia - h / o / w / t / h / e / y / d / i / s / c / o / v / e / r / e / d / i / t / s / n / a / m / e / i / d / o / n / '/ t / k / n / o / w) çok genç Dünya'ya saldırmak. İyi bir kısa açıklama ve daha fazla ayrıntı için işaretçiler için Wikipedia makalesine bakın .

Ay'ın oluşumunun bir açıklaması olarak bu hipotezle ilgili sorunlar var, ancak genel ana hatları ayrıntılı olarak modellenmiştir ve bu noktada iyi anlaşılmıştır. Bilardo topunu ciddi bir şekilde hareket ettirebilecek kadar büyük bir etki Moon, çok büyük miktarda enerji açığa çıkarır ve her yöne uzaya çok büyük miktarda kaya fırlatır.

Gevşek kayaların çoğu, Ay'ın kalıntıları tarafından yakalanmadan önce Dünya'nın etrafında gezegen bir halka oluşturacaktı. Yeterince ciddi sıkıntılı olması için dünyaya yetecek. Ben günümüz Ay grev herhangi tahminler görmedim - gerçekten var yolu , yolu hakkında endişe şeyler listesinde aşağı - ama geri-of-the-zarf tahminleri bu bir olacağını beni şiddetle şüpheli hale Elon Musk'un Mars kolonisine katılmak için çok iyi bir zaman ...

İşte Ay'ın aniden yörüngeyi durdurup doğruca Dünya'ya düşeceği en hızlı senaryo için matematik:

Ayın kütlesi:$m_1 = 7.342 \times 10^{22} kg$

Dünya'nın kütlesi:$m_2 = 5.9723 \times 10^{24} kg$

Ay ve Dünya arasındaki minimum mesafe:$r = 356400000 m$

Yerçekimi sabiti:$G = 6.6743 \times 10^{-11} m^3/(kg \times s^2)$

Hem Ay hem de Dünya'ya uygulanan kuvvet:$F = G \times m_1 \times m_2 / r^2 = 230.402.044.289.682.584.669 N$

Ay'ın Dünya'ya doğru ilk ivmesi:$a_1 = F / m_1 = 0.00313813735 m/s^2$

Dünyanın Aya Hızlanması: Birleştirilmiş hızlanma:$a_2 = F / m_2 = 0.00003857844 m/s^2$$a = a_1 + a_2 = 0.00317671579 m/s^2$

Sabit ivmelenme varsayımına gelene kadar geçen süre:$\sqrt{r/a} = 334949 s = 3.88 days$

Bu oldukça 1,5 saat değil (Cevap Yok cevabı) ama bir hafta da değil (Steve Linton'ın cevabı). Artı, bu bir üst sınırdır (alt sınırda, duh), çünkü Ay Dünya'da kapanırken hızlanma artacaktır.

Sorunun cevabı, NoAnswer ile aynıdır ancak farklı sayılar için: Alt sınır (4 günden az) ve sonsuzluk (kararsız yörüngeler varsayalım, Ay'ı tek seferde tamamen deortmayarak kabul ederek) arasında bir şey yapılabilir.

TL; DR: 1,5 saat ile sonsuz arasında bir şey.

Ay'ın sınırında, aynı kütle ve hızdaki bir cisim tarafından fakat Dünya'ya göre hareketin zıt yönünün çarpacağını varsayalım.

Ayrıca, bu devasa etkinin bıraktığı oldukça büyük bir döküntü yığınının, ayın bilinen son konumunda kalacağını ancak sıfır yörünge hızıyla kalacağını varsayalım. (Belki etkileyici asteroit peynirden yapılmıştır?) Bu enkaz yığını bu cevabın amacı için "ay" olacak.

Olaydan sonra “ay” Dünya'ya doğru düşer ve yaklaşık 1G'lik bir kuvvetle hızlandırılır. Bunun nedeni, yerçekiminin belirli bir mesafe için çok fazla azalmaması ve 1G'nin Dünya'nın uyguladığı güç olmasıdır. Aslında "ay" da bir kuvvet uygular ancak basitlik için, sadece mesafenin etkisini iptal ettiğini varsayalım.

Bu nedenle ayın ivmesi, ayların çevresine bir başlangıç ​​mesafesi ile yaklaşık 9.81 m / s²'dir (doğru hatırlamıyorsam, wikipedia'da aramak için çok tembel olmak, ~ 270.000km). Yanılmıyorsam "ay" Dünya'ya ulaşmak için yaklaşık 1,5 saat sürecektir (sqrt (mesafe / ivme) = 5246,23 saniye). Belki Dünya'nın yarıçapı için biraz daha az olacaktır. Ayrıca Mach 50'den daha yüksek bir hızla ulaşacak ve dolayısıyla Dünya'nın atmosferini "etkileyecektir", yani ses bariyerine eşdeğer bir direnç ve bunun dışında parçalanması muhtemel aşırı basınçta ısıtma ile karşılaşacaksınız.

Bu, ayın etkilenmesi ve Dünya'ya çarpması için en hızlı yoldur. Bununla birlikte, soru en yavaş şekilde soruluyor: Peki, ayı etkileyen asteroitin kütlesini ve / veya hızını azaltarak 1,5 saat arasında herhangi bir zaman alabilecek etkiyi "hassas şekilde ayarlayabiliriz" yörünge, yukarıya bakınız) ve sonsuzluk (hala sabit bir yörüngeye sahip). İlk çarpmadan 1,5 saat sonra yapılan ay çarpışmalarında, ayın dengesiz bir yörüngeye koyulması gerekir, örneğin arada bir Dünya atmosferinin düşük yoğunluklu bölgelerinde yörüngede.

Ayrıca diğer cevaplar, ayın tahrip edilme veya parçalanma sürecinde kesinlikle bozulma yollarından bahsetti. Sadece zaman çizelgesinin yönüne odaklanmak istedim.

Darbe gecikmesindeki alt sınırın yaklaşık 1.3 saniye civarında olduğunu iddia ediyorum.

Ay'ı Dünya'ya göre dinlenmeye bırakacak herhangi bir etki (önceki cevaplara bakınız), ahem, Ay'ı yapısal olarak da bozacaktır . Olduğu gibi, bazıları Dünya'ya daha erken vuracak, bazıları Güneş Sisteminin geri kalanına kaçacak (veya dışına çıkacak) bir halka oluşturacak genişleyen bir buhar ve döküntü bulutuna dönüşüyor. (Elon'un Mars kolonisinin bile büyük bir çarpışma sonrasında ne kadar işe yarayacağından emin değilim .)

Öyleyse, bozulmaya izin veriyorsak, Ay'a sadece bir ultrarelativistik çarpma saldırısı sürüsü ile basın. Esasen Ay'ı dev bir yüke dönüştürürler. Ortaya çıkan jetin hızını, ışık hızı-eksi-a-küçük marjına kadar seçmek istediğiniz enerjiyi girin. Elde edilen etkinin görselleştirilmesi için, bir merminin bir elmaya çarptığı stop-motion fotoğraflarından birine bakın ...