Космический бильярд

 

Cosmic billiards 1.jpg

 
     Учитывая неверие некоторой части "народонаселения" в возможность выброса в космос осколков планет, решил запостить небольшую заметку, разъясняющую вопрос... :)

  Вообще-то, "лучше один раз увидеть", а увидеть последствия "космической бомбардировки" легче всего на поверхности планет, лишенных атмосферы, поскольку даже такая тонкая атмосфера, как у Марса, довольно быстро стирает лучеподобные выбросы вещества, образующиеся вокруг кратеров, после падения астероидов.

  Меркурий в этом плане показательнее Луны, поскольку он больше, и его сила притяжения всего на 20% меньше, чем у Марса.

  На фотографии - система лучей, которая возникла в момент образования молодого (и не такого уж огромного!) кратера на поверхности Меркурии. Видно, что выбросы из кратера практически обогнули планету:

 

Cosmic billiards 2.jpg

 

  Такое возможно только в том случае, если скорость выброшенных обломков близка к первой космической скорости (т.е. скорости выхода на орбиту вокруг планеты). Первая космическая скорость для Меркурия - 3 км в секунду. Для того, чтобы обломки окончательно преодолели притяжение Меркурия и улетели в космос, их скорость должна быть несколько выше: 4.2 км в сек., и вполне возможно, что в процессе образования этого кратера с частью обломков именно это и произошло.

  Для того, чтобы обломок улетел в космос с поверхности Марса, он должен приобрести скорость 5 км в сек. - не намного больше, чем в случае Меркурия, но у Марса имеется атмосфера, и это отличие, обычно, представляется людям принципиально важным.

  В какой же мере оно действительно принципиально?

  Если у планеты нет атмосферы, размеры упавшего тела мало влияют для скорость выбитых осколков, - имеет значения только скорость этого тела и угол его прилёта. Это - как бильярд: чем быстрее движется ударяющий шар, тем большую скорость получает "ударенный"... Метеориты ударяют в поверхность Марса (Меркурия, Луны и т.п.) со скоростями в десятки км в секунду. Какие, по вашему, могут быть скорости у выбитых обломков, особенно при косом ударе?..

  Для планет, имеющих атмосферу, масса упавшего тела значительно влияет на скорость выбитых обломков, но только до определённых значений массы. Для каждой толщины атмосферы существует некая масса падающего на планету тела, выше которой влиянием атмосферы на последствия удара можно пренебречь.

  Поясню на примере, сравнив атмосферу со слоем воды. Если у вас есть лужа глубиной в метр, то она окажет большое влияние на последствия падения камня весом в 1 кг, но не весом в 100 тонн... Чем глубже лужа (толще атмосфера) тем выше значение этой "пробивающей массы". При определённых размерах астероида, он может выбить кусок не то что с Марса, но даже и с Земли. При взгляде на земную атмосферу из космоса, несложно заметить, что, в сущности, это всего лишь тонкая плёнка:

 

Cosmic billiards 3.jpg

 

Ещё немного лучей:

 

Cosmic billiards 4.jpg