Насколько хорошо Луна защитит Землю от астероида?

Было бы лучше, если бы Луна заблокировала метеорит, комету, планету-изгоя или что-то еще, а не прямое столкновение? В какой момент обломки Луны станут событием исчезновения?

Предел ударника - это размер, угол атаки или состав, при котором луна больше не будет иметь никакой защиты.

Вопрос должен касаться размера/веса/скорости ударяющего объекта. На Луне существует множество кратеров от мелких и крупных объектов, сталкивающихся с ней.
Итак, Seveneves, да?
Согласитесь с ответами, тогда все умрут.
Вы должны знать, что ударный элемент может быть достаточно большим/быстрым, чтобы вызвать массовое вымирание, если он столкнется с Землей, но при этом не быть достаточно большим, чтобы взорвать другую сторону Луны. Жизнь гораздо более хрупкая, чем физическая структура самих лун и планет. Показательный пример: кратер от ударного элемента, который, вероятно, убил динозавров, хотя и очень большой для кратера , все же мал в глобальном масштабе и даже не был обнаружен до 70-х годов.

Ответы (3)

Для Земли было бы намного лучше, если бы ударник попал в Луну...

В этом ответе Worldbuilding я использовал статью о кинематике выброса , чтобы выполнить расчеты скорости выброса при ударе. Не вдаваясь здесь в подробности, большая часть выброса большого ударного элемента не превысит скорость убегания Луны, равную 2,38 км/с. Вы можете изучить рисунок 7 из связанной статьи, которая показывает логарифмическую зависимость между скоростью выброса и краем кратера. Только материал в пределах нескольких десятков метров от края образовавшегося кратера может достичь скорости, необходимой для выхода из гравитации Луны.

Масса астероида увеличивается пропорционально кубу его радиуса; в то время как масса материала внутри н метров края ударной воронки увеличивается с радиусом; поэтому очевидно, что чем больше становится сам метеор, тем меньше опасность любого потенциального выброса по сравнению с первоначальным ударником.

Кроме того, материал, выброшенный с Луны, может снова приземлиться на Луну, выйти на стабильную орбиту Земли или быть выброшенным из системы Земля-Луна; так что только (вероятно, небольшая) часть лунных выбросов будет угрожать Земле.

В целом, меньшее количество камней меньшего размера намного лучше, чем большие камни, когда дело доходит до столкновения с вещами (за исключением, может быть, лобового стекла вашего автомобиля).

...если только ударник не столкнул Луну с Землей.

Конечно, всегда существует вероятность того, что очень, очень большой ударный элемент вытолкнет Луну на другую орбиту, потенциально такую, которая в конечном итоге столкнется с Землей. Это, очевидно, будет худшим сценарием. Значительные изменения орбиты Луны, даже если эти изменения не вызывают столкновения с Землей, могут нанести значительный ущерб с точки зрения приливов и отливов; не только океанские приливы, но и плохо изученное влияние приливных сил на мантию Земли.

В любом случае; Вероятно, для большого импактора лучше столкнуться с Луной, чем с Землей, но, возможно, намного, намного хуже.

Если ударный элемент достаточно велик, чтобы столкнуть Луну с Землей, прямое столкновение, скорее всего, тоже не будет предпочтительным.
Если бы он столкнул Луну с Землей, это не имело бы значения — все, что могло бы сделать, навсегда сделало бы Землю непригодной для жизни (сдуло бы атмосферу и океаны).
В Солнечной системе нет ничего достаточно большого, чтобы сбить Луну с орбиты и выйти на траекторию возможного столкновения. Все они были либо выброшены из Солнечной системы Юпитером, либо поглощены планетами.
Прогоняя цифры ... столкновение Луны с Землей означает потерю примерно 3e28 Дж орбитальной энергии (это на 100 000 больше энергии, чем у Чиксулуба). Вам понадобится что-то размером с Палладу , один из самых массивных астероидов, врезающийся в Луну со скоростью 14 км/с. 3e28 Дж недалеко от ее гравитационной энергии связи в 1e29 Дж. Такая близость к ее энергии связи, вероятно, разрушила бы Луну, и осколки обрушились бы на Землю, прежде чем она сможет восстановиться. Спорно сказать, «лучше» ли это, чем прямое попадание такого зверя.

Луна вращается вокруг Земли с 380000 км, но его радиус всего 3500 км. Площадь неба составляет 41 253 квадратных градуса, а Луна покрывает только 0,25 кв. градуса от него.

Таким образом, вероятность того, что прилетающий метеор будет заблокирован Луной, равна 1:160000. Таким образом, Луна совершенно неспособна защитить нас от чего бы то ни было.

Обломки будут работать как «страховка»: будет более вероятно, что некоторые обломки в конце концов окажутся на Земле, но их суммарный ущерб, вероятно, будет незначительным по сравнению с метеором.

Заметьте также, что различные метеоры регулярно пересекают орбиту Луны, но вероятность того, что они нас поразят, все же очень мала.

Если учесть, что метеоры могут прилететь не из плоскости эклиптики, а с других траекторий, то вероятность того, что метеор будет заблокирован Луной, еще меньше. Небо имеет площадь 41253 квадратных градуса, а Луна покрывает только 0,25 квадратных градуса из них. То есть примерно 1:160000.
Я думаю, что аргумент @IvanPerez верен: вы хотите вычислить телесный угол, который защищает Луна, и тогда вероятность должна быть отношением телесных углов. То, что вы дали в своем ответе, это солидный угол! Не вероятность.
@IvánPérez Хорошо, я улучшил ответ.
Это не отвечает на вопрос. Вы ответили: «Насколько вероятно, что Луна заблокирует метеор»; вопрос в том, «была бы Земля лучше, если бы Луна действительно блокировала метеор, по сравнению с прямым столкновением».
Это не так уж и плохо. Большинство метеоров лежат примерно на эклиптике, и луна тоже. Кроме того, метеор, чья прямая траектория приближается к Луне, но, кажется, не попадает в нее, вероятно, будет отклонен гравитацией Луны в сторону Луны. В целом это, вероятно, снижает шансы примерно до 1:100.
Можно прикрыть луну большим пальцем вытянутой руки. Он довольно маленький.
Я читал, что луна оказывает защитное действие на землю и что некоторые ученые [кто?] считают [нужна цитата], что без нее жизнь не существовала бы.
@CJDennis Когда я слышал это (жизнь не существовала бы без Луны), это было связано с приливным эффектом Луны, поддерживающим планету красивой и вулканически активной. Теория гласит, что если бы не было Луны, у нас никогда не было бы достаточно активности мантии, чтобы избежать одного из снежных земных эпизодов.

Метеор — это маленькая песчинка или осколок размером с горошину, который сгорает в атмосфере перед тем, как упасть на землю. Те, что достаточно велики, чтобы достичь земли, называются метеоритами. Мне кажется, что те, о которых вы говорите, достаточно велики, чтобы их можно было назвать астероидами. Луна практически не защищает от астероидов, а те, которые ударяются о Луну, очень редко вызывают падение на Землю тектитов (маленьких стеклянных шариков) и мелких обломков. Следующий астероид на пути столкновения с Землей вряд ли будет заблокирован Луной, но не о чем беспокоиться. Челябинские или Тунгусские события довольно обычны и происходят несколько раз в столетие, обычно поражая море, но действительно крупные, такие как Маникуаган или Чиксулуб, происходят в среднем примерно раз в 150-200 миллионов лет.

Это не отвечает на вопрос: «Было бы лучше для Земли, если бы вместо этого метеорит упал на Луну».