Vraag:
Welke maximale snelheden kunnen van meteorieten worden verwacht?
SF.
2013-07-17 22:05:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja, ik weet het, c is de limiet, maar laten we zeggen dat we een schuilplaats willen bouwen die meteroriet-impactbestendig is, op de maan, een asteroïde of waar dan ook zonder de atmosfeer . We kunnen alles wat groter is dan bijvoorbeeld 10 cm vroeg genoeg zien om het te vernietigen of af te buigen met wapens op afstand, maar alles wat kleiner is, zal erdoor komen en het schild moet vasthouden. $ Massa = 1 {dm} ^ 3 * 2 g / {cm} ^ 3 $ (gemiddelde asteroïdendichtheid), $ E = 0,5 mv ^ 2 $. We weten hoe we energie moeten omzetten in schilddikte, maar we hebben nog steeds de v nodig.

Wat zijn redelijk verwachte snelheden van "snelle" meteorieten?

Vijf antwoorden:
#1
+21
AlanSE
2013-07-17 23:04:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik bleef me afvragen waar dit maximum van 72 km / s vandaan komt, en ik kwam erachter! Dit is de berekening:

30 km/s + (30√2) km/s = 72 km/s

Waarom? Ten eerste is het duidelijk dat de aarde met een snelheid van 30 km / s in zijn baan reist. Maar vanuit welke mogelijke richtingen kan de asteroïde raken? De meest logische benadering is om hem in de tegenovergestelde richting te bewegen. Dat betekent dat we een asteroïde in een retrograde baan vragen. Normaal gesproken zal dit niet gebeuren voor banen in het binnenste zonnestelsel rond de zon, maar dit kwam van de Ort-wolk of ergens ver weg.

Het idee is dat een object heel van de zon wordt verstoord en begint een zeer elliptische baan. Deze kunnen retrograde zijn. Het zou ook onze baan moeten snijden op het punt dat het dichtst bij de zon staat (daarom tellen we de twee snelheden op).

De kinetische energie van een lichaam in een cirkelvormige baan is de helft van zijn zwaartekrachtpotentieel energie. Aangezien het verre punt van de baan van het object (formeel een komeet denk ik) bijna oneindig is, betekent dit dat de kinetische energie van dichtbij exact gelijk zal zijn aan zijn potentiële energie bij 1 AU. Dat betekent dat de specifieke kinetische energie (slechts 1/2 v ^ 2) tweemaal die van de aarde is. Dat betekent dat het zich met de vierkantswortel van 2 keer sneller zal verplaatsen dan de aarde.

Dit zou duidelijk zeldzaam zijn, maar het principe is dat alles dat sneller beweegt wanneer het de atmosfeer raakt, duidelijk van ergens buiten komt. ons zonnestelsel. Dit is mijn korte illustratie van het concept. De aarde is groen, de zon is geel en het object is grijs.

object hit

Voor de volledigheid: de vierkantswortel van 2 keer de cirkelsnelheid is gewoon de ontsnappingssnelheid, dat is de snelheid overal in een parabolische baan. En inderdaad, een parabolische baan is in feite een elliptische baan, met zijn verre punt op oneindig.
IIRC, kunnen sommige kometen sneller dan 600 km / s reizen wanneer ze de zon naderen.
@coleopterist Ja, maar ze kunnen geen meteoor worden tenzij ze in de baan van de aarde komen. Die kometen die langs de zon grazen passeren het pad van de aarde met dezelfde snelheid van 30 x sqrt (2), maar ze zullen loodrecht bewegen, dus ze raken de atmosfeer van de aarde pas met een snelheid van 52 km / s.
Of je zou gewoon kunnen uitrekenen dat de ontsnappingssnelheid vanuit het zonnestelsel (= de snelheid van een object dat vanuit oneindigheid komt) bij de baan van de aarde 42 km / s is.
#2
+6
Undo
2013-07-17 22:39:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Volgens de American Meteor Society raken meteorieten meestal de atmosfeer van de aarde met een snelheid van ongeveer 160.000 MPH.

Meteoren komen de atmosfeer binnen met snelheden variërend van 11 km / sec (25.000 mph), tot 72 km / sec (160.000 mph!) ...

Het 70 ~ ish topcijfer wordt ook herhaald in deze antwoorden.com antwoord.

Waarom zo'n groot bereik, tussen 25k en 160k MPH?

Het brede bereik in meteoroïde snelheden wordt deels veroorzaakt door het feit dat de aarde zelf met een snelheid van ongeveer 30 km / sec (67.000 mph) reist.

Ook was er onlangs een meteoriet van twee tot vier meter die getroffen over Californië waarvan werd berekend dat het ongeveer 64k MPH zou gaan.

onderzoekers hebben berekend dat het hoofdobject van de Sutter's Mill-meteoriet de atmosfeer binnenkwam met 28,6 kilometer per seconde (64.000 mph).

#3
+2
user29
2013-07-17 22:20:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De "American Meteor Society" stelt dat meteorieten doorgaans de atmosfeer van de aarde binnendringen met 11 - 72 km / s. Dit wordt niet genoemd, maar na wat Googelen is het een cijfer dat vaak wordt herhaald.

#4
+1
MikeS
2017-04-20 01:55:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik begrijp uit de basisfysica dat wanneer je de vereisten voor ontsnappingssnelheid berekent op basis van de zwaartekracht van een lichaam, de wiskunde ook in staat is om de maximale geaccumuleerde snelheid aan te geven die mogelijk is als gevolg van de aantrekkingskracht van die zwaartekracht naar een object. Met andere woorden, terwijl ontsnappingssnelheid berekent wat noodzakelijkerwijs de zwaartekracht van het lichaam moet tegenwerken, is de terminale botsingssnelheid de som van de zwaartekracht van dat lichaam zoals deze zich ophoopt in de loop van de versnelling van het kleinere lichaam vanaf de verste orbitale bereiken en stort in de lichaam als een botsend object. Voor ons zonnestelsel hebben we het over de aantrekkingskracht tussen de massa van de zon, de maximale verwachte massa van het lichaam, plus alle componenten van andere lichamen van het zonnestelsel (bijv. Jupiter, aarde) die daar een netto boost aan kunnen geven. lichaam. Deze laatste zijn waarschijnlijk te verwaarlozen in vergelijking met de aantrekkingskracht van de zon over de verste uithoeken. Voor asteroïden is de bovengrens duidelijk veel kleiner dan de planeetgrootte. We kunnen dus een maximale eindsnelheid berekenen als gevolg van de zwaartekracht, bij een botsing, en dit komt neer op ongeveer 160.000 mph. Een andere poster was onjuist in het beschrijven van de hoogste waarde binnen een bereik door te zeggen dat de snelheden "gewoonlijk" zo hoog zijn. Dat zijn ze helemaal niet. In feite is 64.000 mph de hoogste snelheid die we tot nu toe rechtstreeks vanaf een asteroïde / meteoor hebben gemeten, in ons hedendaagse tijdperk van ruimtereizen en moderne astronomie. Dat was de Sutter's Mill-meteoriet die op 1 november 2016 in het hele westen van de VS werd waargenomen. De snelst mogelijke inslagsnelheid wordt gelukkig zo zelden op aarde gezien dat het waarschijnlijk nooit in de hele geschiedenis van het menselijk bestaan ​​heeft plaatsgevonden. Het is een bovengrens - een theoretisch maximum. Ik moet opmerken dat kometen ook in overweging moeten worden genomen, niet alleen asteroïden. Beide kunnen een inslagende meteoriet worden, en de berekeningen die ik heb gezien zijn vanuit dat perspectief - wat is de maximale inslagsnelheid die we zouden kunnen zien vanaf een object in het zonnestelsel? De baan van een object kan worden veranderd door een ontmoeting met Jupiter, maar dat zal niet meer versnelling veroorzaken dan de zwaartekracht van de zon kan uitoefenen op veel verder weg gelegen objecten die er uiteindelijk als kosmische kogels in duiken.

Er is nog steeds de kwestie van de beginsnelheid waarmee de meteoriet door de interstellaire ruimte reist voordat hij de zwaartekrachtbron van de zon binnengaat. Deze zouden uiterst zeldzaam zijn omdat de meeste meteorieten afkomstig zijn van binnen het zonnestelsel, maar niet onmogelijk.
De formule die ik heb gezien, houdt alleen rekening met objecten in het zonnestelsel in plaats van interstellaire objecten. Er is dat potentieel voor een interstellair object om met een hogere snelheid te eindigen. Maar goed dat dergelijke botsingen uiterst zeldzaam zijn! :-)
De bronnen die ik heb bestudeerd, zeggen dat meer dan 99% van alle meteorieten asteroïde-inslagen betreft. Dit laat minder dan 1% als kometen over, hoewel ik denk dat het bewijs rond Tunguska een kometeninterpretatie van die gebeurtenis uit 1908 bevordert. Niet zo lang geleden is er een paper gepubliceerd waarin nachtlichtende wolken worden opgemerkt die verband houden met de Tunguska-gebeurtenis als bewijs van een ijzige compositie die het meest consistent is met een verklaring van een kometen. Ik vermoed dat het percentage botsende objecten van interstellaire oorsprong ofwel verwaarloosbaar klein is, of zelfs nog niet kan worden bepaald. :-)
#5
+1
user22563
2018-01-19 02:30:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Het antwoord moet duidelijk een kansverdeling zijn. De feitelijke verdeling zou noodzakelijkerwijs de geschiedenis van de melkweg, naburige melkwegstelsels, enz. "Coderen". Omdat een snel bewegend object een langere baan heeft, heeft het een grotere kans om iets te raken. Bijgevolg zullen de sneller bewegende objecten met een langere baan eerder in botsing komen en eerder uit het systeem worden gehaald, waardoor er langzamere objecten overblijven. De kansverdeling van het aantal objecten versus snelheid zal dus in de loop van de tijd verschuiven naar langzamere objecten. Maar, nogmaals, het is een kansverdeling, dus er is een kans dat een zeer snel bewegend object overblijft van vroeger, of een voorwerp dat op een minder waarschijnlijke manier met een slinger werd beschoten.

s / galaxy / stellair systeem /, ja? Naburige sterrenstelsels kunnen onmogelijk de meteroïde banen op een zinvolle manier beïnvloeden, laat staan ​​bijdragende lichamen.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...