Si un objeto de 20 pies de ancho con una densidad de mil millones de kg / m3 golpeara la tierra a 20 km / s, ¿se crearía un enorme cráter o simplemente pasaría directamente?

Answer 1

Dave Consiglio se equivocó completamente.

Suponiendo un impactador esférico, el objeto tendría una masa de: 4/3 pi * r ^ 3 * densidad, que equivale a aproximadamente 100 mil millones de kilogramos, o 100 millones de toneladas. A 20 km / s, su energía cinética sería 2.3 * 10 ^ 19 Julios. Esto es bastante más masa y energía de lo que Dave afirmó. Su gravedad superficial solo sería de 0.08 gs, menos que en la luna (pero aún bastante alta para algo que pueda caber dentro de un edificio).

Sin embargo, no sería suficiente destruir la Tierra. Ni siquiera cerca.

En primer lugar, no conocemos la resistencia mecánica de su hipotético material superdenso, y nunca lo sabremos, porque un material tan denso solo es estable bajo la presión INMENSO, como en una enana blanca o Estrella de neutrones. Sin embargo, suponiendo que esté dentro del mismo estadio que los materiales reales, el valor exacto no importa, porque en una colisión a 20 km / s la energía es tan alta que la resistencia del material es irrelevante. En cambio, para determinar qué tan profundamente penetra el objeto hipotético en la corteza terrestre, utilizaremos una fórmula llamada aproximación de profundidad de impacto de Newton. Esto básicamente establece que a velocidades suficientemente altas:

Profundidad de impacto = longitud del impactador * densidad del impactador / densidad del impactado. En nuestro caso, el impactador mide 6 m de largo, su densidad es de 10 ^ 9 kg / m ^ 3 y la corteza terrestre es de aproximadamente 3000 kg / m ^ 3. Por lo tanto, nuestra profundidad de impacto es de aproximadamente 2000 km. Esto lleva los restos del impactador al manto de la Tierra, pero todavía está a menos de 1/6 del camino a través del planeta.

Ahora, ¿qué tipo de daño haría? Como resultado, muy poco. Dado que el impactador penetra profundamente en el manto, la mayor parte de su energía también se disipará allí, haciendo que la roca cercana sea un poco más caliente. Pero hagamos el peor de los casos en el que toda la energía se disipe cerca de la superficie y explote un gigantesco cráter. Para tener una idea de cuán destructivo es realmente esto, reemplacemos nuestro impactador superdenso con un asteroide de la misma masa y velocidad. 20 km / s es en realidad una velocidad bastante lenta para un asteroide o cometa que golpea la Tierra. Nuestro impactador pesa 100 mil millones de kg. Un asteroide equivalente con una densidad de 3000 kg / m ^ 3 (razonable para un asteroide pedregoso) tendría un diámetro de … 400 metros. En realidad, eso no es tan grande para los estándares de asteroides: es aproximadamente del tamaño de Apophis, uno de los asteroides más famosos porque solíamos pensar que podría golpear la Tierra en nuestras vidas, pero es menos de 1/10 000 de la masa del asteroide que se limpió. Fuera los dinosaurios.

Esto se confirma al observar los niveles de energía. 2.3 * 10 ^ 19 J es equivalente a 5,000 megatones de TNT. Eso suena como mucho, y es más grande que todo nuestro arsenal nuclear, pero es menos que el consumo anual de electricidad del mundo, y menos que la energía que libera un huracán típico en un solo día, según Wikipedia.

Ejecutemos nuestro asteroide equivalente a través de la calculadora de impacto de asteroides de Purdue: Impacto: ¡Tierra!

Nos dice que el cráter tendría aproximadamente 5 millas de diámetro (aproximadamente el tamaño de la isla de Manhattan) y 1800 pies de profundidad. El impacto provoca un terremoto de magnitud 7.1. Los edificios sufrirán daños leves por el terremoto y la onda expansiva hará estallar las ventanas en un radio de aproximadamente 100 millas. A 50 millas, la onda de choque hará un daño similar a un tornado F2, derrumbando la mayoría de los edificios de baja altura como casas pero dejando intactos los rascacielos, y la luz de la bola de fuego ampollará la piel expuesta y causará que la vegetación seca se incendie. A 30 millas, la onda expansiva barrerá la mayoría de los edificios de sus cimientos y la bola de fuego causará quemaduras fatales. Un impacto de esta escala destruiría un área metropolitana importante en el peor de los casos, pero si golpea en algún lugar como la tundra canadiense, incluso podría no matar a nadie.

Answer 2

Woah ahora. ¿Mil millones de kg / m3? Esta es casi la densidad de una estrella de neutrones. No dio todas las dimensiones, pero tendría que ser redondo debido a su enorme gravedad. Esto significa un objeto con un radio de aproximadamente 3 metros, un volumen de aproximadamente 30 m3 y una masa de aproximadamente 30 mil millones de kilogramos. Va a 20,000 m / s, por lo que tiene una energía cinética de 1.2 x 10 ^ 19 J.

La respuesta a tu pregunta es no”. No crea un gran cráter y no atraviesa directamente. Destruye la tierra en una enorme salpicadura de destrucción.

Bonificación adicional: también comienza la fusión usando el hidrógeno que recoge de esa interacción. Si absorbe suficiente hidrógeno, crea una explosión nuclear similar a una supernova de tipo 1. Esta explosión destruye los pequeños fragmentos de lo que una vez fue la Tierra y baña el sistema solar en el resplandor radiactivo de lo que una vez fuimos.

Answer 3

Existe esta cosa llamada fricción. Y aunque muchos meteoritos sobreviven felizmente al corto roce con nuestra atmósfera, no hay ejemplos conocidos de metales que aún sigan atravesando varios kilómetros de tierra.

Tampoco hay átomos conocidos que puedan tener 1 billón de kg / m3 y solo 20 pies de ancho. Incluso se supone que las estrellas de neutrinos son mucho más grandes y deben serlo para tener una masa suficiente para ser tan densa.