3D-симуляция показала, как происходит столкновение космических объектов
Британские ученые создали 3D-модель столкновения больших космических объектов и планет. Видео демонстрирует, что может случиться с Землей, если планету поразит гигантский объект.
Исследователи из Даремского университета и Университета Глазго использовали суперкомпьютер под названием Cosmology Machine (COSMA) для создания симуляции. Команде удалось смоделировать более 100 различных сценариев движения объектов в космосе. Компьютер учел различные скорости и углы столкновения планет с тонкой атмосферой, подобной Земле.
Фото: space.com
Планеты и космические тела образуются в течение миллиардов лет. Это происходит, когда частицы пыли и газа собираются вместе. 3D-модель предполагает, что планетообразование может легко прервать воздействие других космических объектов. Например, столкновение молодой планеты с небесными объектами может привести к потере атмосферы.
Ученые впервые смогли подробно изучить широкий спектр последствий космических катастроф. Несмотря на разнообразные ситуации и условия, которые могут возникнуть при определенных углах и скоростях контакта, исследователи научились предсказывать, сколько атмосферы потеряет планета при столкновении.
Результаты моделирования показывают, что при медленном воздействии будет меньше потерь в атмосфере, чем при резких лобовых столкновениях. Согласно исследованию, прямой удар по планете может разрушить не только всю атмосферу, но даже часть мантии — слой в недрах под корой планет земной группы.
Астрономы считают, что единственный спутник Земли мог сформироваться около 4,5 млрд лет назад после сильного удара другой маленькой планеты с Землей. Обломки от удара затем накапливались на орбите вокруг Земли, образуя Луну. Новое исследование предполагает, что это событие могло разрушить от 10% до 50% атмосферы молодой Земли.
Видео ниже показывает 3D-модель столкновений с различными условиями.
Ученые заявили, что количество атмосферы, которую теряет планета в результате столкновения, во многом зависит от типа воздействия, которому объекты подвергаются. В дальнейших исследованиях ученые планируют провести моделирование столкновений планет с объектами различной массы и состава. Результаты помогут ученым лучше понять историю Земли, развития спутников и эволюцию экзопланет вокруг других звезд.
Исследование было опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
Источник
Посмотрите, как появилась Луна. Древняя планета врезалась в Землю
Детали формирования Луны до их пор остаются тайной. Исследователи из Даремского университета разработали суперкомпьютерное моделирование, показывающее, как могло происходить это древнее столкновение.
Большинство астрономов уверены, что молодая Земля была атакована объектом размером с Марс под названием Тейя примерно 4,5 млрд лет назад. Из обломков и появилась прото-Луна. Вращаясь вокруг Земли, она остыла и собрала обломки с орбиты. В то время Луна была намного ближе к Земле, чем сегодня.
Скорость Тейи, угол удара и скорость вращения тела повлияли на столкновение с Землей и образование Луны. Команда исследователей изучила широкий спектр возможных условий, от отсутствия вращения до быстрого вращения и от скользящих до более прямых ударов в своем новом исследовании. Данные позволили смоделировать столкновение Тейи с Землей и образование Луны.
Когда моделирование проверило эффект от удара невращающейся Тейи, в результате столкновения получился спутник с массой примерно 80% Луны. А добавление небольшого вращения привело к тому, что вторая Луна оказалась на орбите вокруг Земли. При этом некоторые из изученных столкновений привели к слиянию ранней Земли и Тейи, в то время как другие показали просто скользящий удар между телами.
Исследователи продолжат уточнение моделей, изучая, как масса, скорость, вращение и другие факторы могут повлиять на удар, сформировавший Луну.
Источник
Посмотрите, как сталкиваются планеты: ученые смоделировали мощнейшие удары
Согласно новым исследованиям, гигантские воздействия, которые доминируют на поздних стадиях формирования планет, имеют широкий спектр последствий для молодых планет и их атмосфер. Исследования, проведенные Университетом Дарема с участием Университета Глазго, Великобритания, разработали способ выявления масштаба потерь атмосферы при столкновениях планет на основе трехмерного моделирования суперкомпьютера. Исследование публикует Astrophysical Journal.
Огромные столкновения в космосе являются решающими на поздних стадиях формирования планеты. Используя 3D-моделирование суперкомпьютера, исследователи нашли способ показать, сколько атмосферы теряется во время этих событий.
Ученые смоделировали мощнейшие удары, и оно показало, как земные планеты с тонкими атмосферами могли эволюционировать в ранней солнечной системе в зависимости от того, как на них воздействовали другие объекты.
Используя суперкомпьютер COSMA, являющийся частью комплекса высокопроизводительных вычислений DiRAC в Дареме, исследователи провели более 100 детальных симуляций различных гигантских воздействий на планеты, подобные Земле, изменяющих скорость и угол удара в каждом случае.
Они обнаружили, что резкие удары, подобные тому, который, как считалось, сформировал нашу Луну, привели к гораздо меньшим потерям в атмосфере, чем прямой удар. Мощные столкновения и более высокие скорости приводят к гораздо большей эрозии, иногда полностью стирая атмосферу вместе с частью мантии планеты.
Мы знаем, что столкновения планет могут оказать драматическое влияние на атмосферу планеты, но это первый случай, когда мы смогли детально изучить широкий спектр этих событий. Несмотря на удивительно разнообразные последствия, которые могут исходить от разных углов удара и скоростей, мы нашли простой способ предсказать, сколько атмосферы будет потеряно.
доктор Джейкоб Кегеррайс, ведущий автор исследования
Полученные данные дают более полное представление о том, что происходит во время этих гигантских ударов. Они, как известно ученым, являются важными событиями в эволюции планет как в нашей солнечной системе, так и за ее пределами.
Это поможет нам понять историю Земли как обитаемой планеты и эволюцию экзопланет вокруг других звезд.
Исследователи проводят еще сотни симуляций, чтобы проверить эффекты, которые могут иметь различные массы и составы сталкивающихся объектов.
Источник
Считается, что Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим космическим телом. Английские учёные провели масштабную симуляцию с использованием суперкомпьютера, чтобы продемонстрировать торжественный момент рождения спутника.
Согласно официальной научной гипотезе, 4,5 миллиарда лет назад Земля столкнулась с большой планетой размером с Марс. Это событие и привело к появлению Луны, ставшей естественным спутником нашей планеты. Недавно учёные из Даремского университета провели моделирование большого столкновения, выяснив некоторые важные детали.
Как оказалось, важно просчитать множество переменных: от скорости вращения влетевшего в Землю объекта, получившего название Тейя, до угла, что и оказало решающее влияние на результат столкновения. Выяснилось, что сразу же после удара появилось космическое тело с массой 80% от массы Луны наших дней. После того как молодой спутник образовался на орбите Земли, его размер постоянно увеличивался за счёт космических обломков. При этом ранее он находился гораздо ближе к родительской планете, со временем отдаляясь.
В будущем команда планирует продолжить исследования, поскольку ни одна из симуляций не выдала идеально точных результатов. Тем не менее при определённых условиях удалось доказать правомерность некоторых гипотез.
Источник
Что будет, если Луна 🌒 столкнётся с Землёй 🌎? Создаём симуляцию
В 2017 году учёные из NASA предположили, что примерно через 65 миллиардов лет произойдёт необратимое — наша родная планета Земля и её верный спутник Луна столкнутся между собой; а точнее — Луна упадёт на Землю. Это подтвердил и профессор астрономии Джейсон Барнс.
Согласно wikipedia, луна каждый год отдаляется от Земли на
3.8 сантиметров в год; как же тогда произойдёт столкновение, если Луна только отдаляется от нас?
Дело заключается во всё том же предположении NASA — наступит время, когда наша планета станет вращаться достаточно медленно для того, чтобы Луна начала не отдаляться от Земли, а наоборот — падать на неё.
Создадим симуляцию и узнаем!
В предположении учёных NASA есть одна хорошая деталь — до столкновения у нас есть ещё целых 65 миллиардов лет в запасе , нам ещё существовать и существовать на этой планете.
Неведомое затягивает нас, а я постараюсь ответить на вопрос, поставленный в заголовке — что же случится, если столкновение Луны с Землёй когда-либо произойдет?
На помощь к нам приходит симулятор Universe SandBox , основанный на единственных не нарушаемых законах — законах физики .
Я воссоздал симуляцию, расположив Землю и её спутник — Луну рядом друг с другом так, чтобы они обязательно столкнулись между собой:
Далее, симуляция была запущена с временным показателем
5 секунд в секунду, т.е за одну секунду проходило 5 секунд .
Луна неумолимо, но достаточно медленно и плавно начала влетать прямо в нашу родную планету, красно-жёлто-оранжевая волна устремилась на страны Северной и Южной Америки, оставляя от них буквально пустое место:
Вы же помните о том, что Universe SandBox является песочницей, учитывающей все фундаментальные законы физики ? Именно благодаря этому мы можем узнать характеристики любого симулируемого объекта в рамках того, что с ним происходит в данный момент.
Давайте взглянем на землю, которой и так » не очень хорошо » после того, как в неё влетел природный спутник. Её температура после столкновения — 1050 градусов по Цельсию (К счастью, лишь с той стороны, на которую пришёлся удар). Кстати, после столкновения её масса сократилась на 0.034 единиц от земельной массы (1).
Обратная же сторона земного шара чувствует себя просто прекрасно; континенты целы, люди продолжают свою жизнь:
Ускорим время до показателя 1.3 месяца в секунду и наблюдаем чудо — хоть » пространства » на месте столкновения больше нет никакого, температура планеты вернулась к нормальным показателям , а жители Европы, Евразии, Африки, Азии и Океании чувствуют себя так же прекрасно, как и чувствовали когда-либо ранее.
2 года после столкновения с Луной
2 года после столкновения с Луной
Ну а полную версию столкновения и последствия вы можете лицезреть сами, посмотрев видео с полным процессом течения симуляции столкновения тел Луна-Земля:
Если здесь есть физики / астрономы / астрофизики, то они всегда могут поделиться своим мнением в комментариях. Возможно, у вас есть свой взгляд на ситуацию? Поделитесь же им!
Ну а если вам понравился материал, то вы можете отблагодарить меня за проделанную работу — оцените данный материал, поделитесь статьёй в социальных сетях и подпишитесь на мой канал. Ваше содействие важно для процветания моего канала, спасибо!
Источник