Влияние высокой частоты столкновений на географию, климат и окружающую среду

Ежедневно происходит детонация в верхних слоях атмосферы «камней» (каменистых астероидов) и «железов» (железных астероидов), проникающих на поверхность <3%, с мощностью <10 мегатонн.

Метеориты, богатые железом, взрывающиеся в атмосфере, не вызовут большого количества аэрозолей - плотность слишком высока, чтобы частицы могли оставаться в воздухе даже при атомарных размерах (молярная масса CO2 - 44, молярная масса железа - 56). На самом деле они могут способствовать цветению водорослей путем оплодотворения . Нет, практически никакого эффекта, даже если ежедневно.

Метеориты меньше и равны 75 м с ежегодным воздействием 10-100 МТ. Железы образуют кратеры диаметром до 1,5 км (кратер Барринджера); Камни производят воздушные взрывы (Тунгуска). Удары по земле могут разрушить районы размером с город (Вашингтон, Лондон, Москва).

Мех, неприятно, если вы живете поблизости, но воздействие имеет ограниченное влияние на географию или экологию. Поврежденная растительность снова вырастет 20-летними вершинами, а 500 000 видимых кратеров могут показаться милыми с самолета, но не изменят географию.

Утюги и камни диаметром до 160 м взрываются каждые 10 лет. Урожайность 100-1000 тонн, кратер 3 км. Столкновения с океаном вызывают сильные цунами. Воздействия на сушу разрушают территории размером с большую городскую территорию (Нью-Йорк, Токио).

Мы находимся в диапазоне энергий извержения Кракатау (200 МТ). Примерно такое же экологическое воздействие, как и у предыдущей категории. Может создать области, непригодные для растительности по 100-летнему масштабу, но по-прежнему не играет роли в изменении климата, не говоря уже о вымирании.

Географические изменения? Что ж, на Земле около 1500 вулканов, которые извергались за последние 10 000 или около того лет , еще 48 000 кратеров за 500 000 лет не будут иметь большого значения. Мы также находимся в диапазоне 9 землетрясений по шкале Рихтера . которые могут вызвать необратимые изменения топографии земли , но не географии.

Объекты высотой до 350 м с урожайностью 1000-10 000 тонн воздействуют каждые 100 лет. Океанические цунами возникают в результате ударов океана. Столкновения с землей оставляют 6-километровые кратеры и разрушают территории размером с небольшой штат (Делавэр, Эстония).

Двигаясь вверх по шкале, все становится немного неясным:

• Энергия, которую Земля получает от Солнца каждый день, составляет 430e18 Дж.

• 1 Мт тротила равен 4,18e15 Дж. 1000–10 000 Мт тротила составляют 4,18–18 Дж – 41,8–18 Дж. Или 1-10% ежедневного потребления энергии Земли. За один раз, концентрированно - на максимальном конце диапазона нетривиальный процент энергии пойдет на высокоскоростной выброс и ИК-излучение, часть, вероятно, покинет Землю, но остальная часть останется с нами.

• что Чиксулуб был просто огромен при диаметре 11-80 км - намного больше 350 м, о которых идет речь. Не вызвал серьезных географических изменений (сам кратер всего 200 км в диаметре), но влияние зимы было бы ужасным. Рад видеть, что это исключено из вопроса.

• 99942 Апофис - оценивается на высоте 370 м с примерной энергией удара 1200 мегатонн. Столкновение с осадочным образованием, которое, по оценкам, образовало 5,1-километровый ударный кратер; или некогерентное цунами ближнего действия с потенциальным разрушительным радиусом примерно 1000 километров. Удар оценивается как переживаемый для человечества, без запуска импактной зимы.

• Туринская шкала перечисляет некоторые другие потенциальные ударные факторы, к сожалению, не многие из них имеют оценки воздействия, которое они окажут (например, (415029)_2011_UL21 - 2,5 км , (242450)_2004_QY2 - 5,5 км ).

Таким образом, в нижней части шкалы зима без воздействия, значительная вероятность того, что местная топология простирается до 1000 км, низкая вероятность изменения динамики тектонических плит. Из-за «частоты 1 в столетие» растительность выживет и восстановится.

На верхнем конце шкалы? Ну, я не знаю, неприятные вещи могут произойти при достаточном количестве таких событий, хотя я сомневаюсь, что это приведет к полному вымиранию.

Это дает мне очень простой ответ на ваш вопрос о том, «как это повлияет на географию, климат и окружающую среду»? и это «Какая география, климат» и окружающая среда? Естественно, поскольку удары случайны, всего лишь 510 миллионов квадратных кликов разрушения не гарантируют уничтожения всей Земли, но есть несколько вещей, которые мы знаем.

Во-первых, на Земле будет более триллиона квадратных километров разрушений, прежде чем что-то начнет появляться на земле. [Расчеты ниже.] Естественно, не все это будет на суше, но учитывая, что Земля составляет всего 0,05% этой области, земля не должна быть пощажена. Не говоря уже о том, что вызванные этим эффекты моря более или менее уничтожат землю и сотрут ее с лица земли. Земля будет более или менее непригодна для жизни, тем более что все эти метеоритные дожди падают на землю, которую органическая жизнь не может использовать. Таким образом, география будет примерно такой же, как у нас, за исключением того, что повсюду будут кратеры, а также будет уничтожено все хрупкое и большинство нехрупкого.

Климат тоже не будет впечатляющим — эти удары вытолкнут в атмосферу вещи, которые нам не нужны в атмосфере, если они поразят залежи полезных ископаемых. Видите ли, метеорит/комета Чиксулуб, которая уничтожила динозавров, сделала это отчасти потому, что ударилась о месторождения полезных ископаемых и распространила в атмосфере какие-то неприятные вещества. Другими словами, если один из них попадает в месторождение серы - вся сера в атмосфере уходит. Не говоря уже о том, что вероятность того, что эта частая бомбардировка вызовет больше вулканов, выше среднего. И атмосфера будет отбирать тепло от всех этих снарядов. Среди прочего. Прогнозируемый прогноз: периоды сильной жары с одним составом атмосферы сменяются периодами сильных холодов, когда атмосфера засоряется другим, и обе наполнены вредными химическими веществами.

А при враждебной географии и климате не будет окружающей среды. Хорошо. Во всяком случае, не на поверхности. Или площадь поверхности воды. Но даже несмотря на все это, глубоководные формы жизни, а также микроскопические морские обитатели все равно смогут выжить.

Расчеты:

• Площадь поверхности Земли: 510,1 миллиона квадратных километров.

• Возраст Земли: оценка 4,5 миллиарда лет.

• Жизнь впервые появилась на Земле: примерно 3,5 миллиарда лет назад

• Растительная жизнь на поверхности Земли: оценка 470 миллионов лет назад

• Площадь уничтожения за год: 1,77 кв. км. (На основе взрыва диаметром 1,5 км.)

• Площадь, уничтоженная за десять лет: 24,77 квадратных километра. (На основе 10 лет + взрыв диаметром 3,0 км.)

• Площадь, разрушенная за сто лет: 275,97 квадратных километров. (На основе 10 10 лет + взрыв диаметром 6,0 км.)

• Площадь, разрушенная за 470 миллионов лет: 1,297 миллиарда квадратных километров

• Площадь, разрушенная за 3,5 миллиарда лет: 965 миллиардов квадратных километров

• Площадь, разрушенная за 4,5 миллиарда лет: 1,242 триллиона квадратных километров