science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe studie rangschikt gevaarlijke asteroïde-effecten van minst tot meest destructief

Het spoor achtergelaten in de lucht door de meteoor die uitbrak boven Chelyabinsk, Rusland, in 2013. Een nieuwe studie onderzocht zeven effecten die verband houden met asteroïde-inslagen:hitte, druk schokgolven, vliegend puin, tsunami's, windstoten, seismisch schudden en kraters - en schatte hun dodelijkheid voor verschillende maten. Krediet:Alex Alishevskikh

Als een asteroïde de aarde zou raken, welke van de effecten ervan - verzengende hitte, vliegend puin, torenhoge tsunami's - de meeste levens zouden eisen? Een nieuwe studie heeft het antwoord:hevige wind en schokgolven zijn de gevaarlijkste effecten die worden veroorzaakt door asteroïden die de aarde inslaan.

De studie onderzocht zeven effecten die verband houden met asteroïde-inslagen:hitte, druk schokgolven, vliegend puin, tsunami's, windstoten, seismisch schudden en kraters - en schatte hun dodelijkheid voor verschillende groottes. De onderzoekers rangschikten vervolgens de effecten van meest tot minst dodelijk, of hoeveel levens verloren gingen bij elk effect.

Algemeen, windstoten en schokgolven zouden waarschijnlijk de meeste slachtoffers maken, volgens de studie. In experimentele scenario's, deze twee effecten waren verantwoordelijk voor meer dan 60 procent van de verloren levens. Schokgolven ontstaan ​​door een piek in de atmosferische druk en kunnen interne organen doen scheuren, terwijl windstoten genoeg kracht hebben om menselijke lichamen te slingeren en bossen plat te leggen.

"Dit is de eerste studie die kijkt naar alle zeven impacteffecten die worden gegenereerd door gevaarlijke asteroïden en schattingen die zijn, in termen van menselijk verlies, meest ernstige, " zei Clemens Rumpf, een senior onderzoeksassistent aan de Universiteit van Southampton in het Verenigd Koninkrijk, en hoofdauteur van de nieuwe studie gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

Rumpf zei zijn bevindingen, die hij van plan is te presenteren op de 2017 International Academy of Astronautics Planetary Defense Conference in Tokio, Japan, zou kunnen helpen risicobeperkende groepen beter voor te bereiden op asteroïdebedreigingen, omdat het beschrijft welke impacteffecten het meest dominant zijn, die minder ernstig zijn en waaraan middelen moeten worden toegewezen.

Hoewel studies zoals die van hem nodig zijn om schade te verminderen, dodelijke asteroïde-inslagen zijn nog steeds zeldzaam, zei Rumff. De aarde wordt ongeveer eens in de 1500 jaar getroffen door een asteroïde van 60 meter (meer dan 190 voet) breed, terwijl een asteroïde 400 meter (meer dan 1 300 voet) zal de planeet waarschijnlijk elke 100 raken, 000 jaar, volgens Rumf.

"De kans op een inslag van een asteroïde is erg klein, " zei Rumpf. "Maar de gevolgen kunnen onvoorstelbaar zijn."

Asteroïde-effecten modelleren

Rumpf en zijn collega's gebruikten modellen om de wereld te besprenkelen met 50, 000 kunstmatige asteroïden met een doorsnede van 15 tot 400 meter (49 tot 1312 voet), het diameterbereik van asteroïden die de aarde het vaakst treffen. De onderzoekers schatten vervolgens hoeveel levens verloren zouden gaan door elk van de zeven effecten.

Deze grafiek toont gerapporteerde vuurbalgebeurtenissen waarvoor geografische locatiegegevens worden verstrekt. De berekende totale impactenergie van elke gebeurtenis wordt aangegeven door de relatieve grootte en door een kleur. Krediet:NASA

Landgebonden effecten waren, gemiddeld, een orde van grootte gevaarlijker dan asteroïden die in oceanen zijn geland.

Groot, oceaanbeïnvloedende asteroïden kunnen genoeg stroom opwekken om een ​​tsunami te veroorzaken, maar de energie van de golf zou waarschijnlijk verdwijnen terwijl hij reisde en uiteindelijk breken wanneer hij een continentaal plat ontmoette. Zelfs als een tsunami kustgemeenschappen zou bereiken, veel minder mensen zouden sterven dan wanneer dezelfde asteroïde land zou raken, zei Rumff. Algemeen, tsunami's waren goed voor 20 procent van de verloren levens, volgens de studie.

De warmte gegenereerd door een asteroïde was goed voor bijna 30 procent van de verloren levens, volgens de studie. Getroffen bevolkingsgroepen kunnen waarschijnlijk schade voorkomen door zich te verstoppen in kelders en andere ondergrondse structuren, zei Rumff.

Seismisch schudden was de minste zorg, aangezien het slechts 0,17 procent van de slachtoffers uitmaakte, volgens de studie. Kraters en puin in de lucht waren evenmin zorgwekkend, beide vergaren minder dan 1 procent van de sterfgevallen.

Alleen asteroïden met een diameter van ten minste 18 meter (bijna 60 voet) waren dodelijk. Veel asteroïden aan de onderkant van dit spectrum vallen uiteen in de atmosfeer van de aarde voordat ze het oppervlak van de planeet bereiken. maar ze treffen vaker dan grotere asteroïden en genereren genoeg warmte en explosieve energie om schade aan te richten. Bijvoorbeeld, de meteoor die betrokken was bij de inslag van 2013 in Chelyabinsk, Rusland, was 17 tot 20 meter (ongeveer 55 tot 65 voet) breed en veroorzaakte meer dan 1 000 verwondingen, brandwonden en tijdelijke blindheid toebrengen aan mensen in de buurt.

Risico's begrijpen

"Dit rapport is een redelijke stap voorwaarts in het proberen te begrijpen en vat te krijgen op de gevaren van asteroïden en komeetinslagen, " zei geofysicus Jay Melosh, een vooraanstaande professor in het Departement van de Aarde, Atmosferische en planetaire wetenschappen aan de Purdue University in Lafayette, Indiana.

Melosh, die niet bij het onderzoek betrokken was, voegde eraan toe dat de bevindingen "iemand ertoe brengen de rol van luchtontploffingen bij asteroïde-inslagen te waarderen, zoals we in Chelyabinsk hebben gezien." Het merendeel van de verwondingen bij de inslag in Chelyabinsk werd veroorzaakt door gebroken glas dat in de gezichten van onwetende lokale bewoners werd geworpen die door hun ramen tuurden na de felle flits van de meteoor, hij merkte.

De bevindingen van de studie kunnen het verlies van mensenlevens helpen verminderen, volgens Rumf. Kleine steden die worden geconfronteerd met de inslag van een asteroïde van 30 meter breed (ongeveer 98 voet), kunnen het beste worden geëvacueerd. Echter, een asteroïde van 200 meter breed (meer dan 650 voet) op weg naar een dichtbevolkte stad vormt een groter risico en zou een meer betrokken reactie kunnen rechtvaardigen, hij zei.

"Als er maar 10 mensen getroffen worden, dan is het misschien beter om het gebied te evacueren, " zei Rumpf. "Maar als 1, 000, 000 mensen worden getroffen, het kan de moeite waard zijn om een ​​afbuigingsmissie op te zetten en de asteroïde uit de weg te duwen."