宇宙機関のシミュレーションがマドリッドで440メートルの星間彗星衝突を計画

北米宇宙機関は、地球に近い物体の分類と継続的な監視のための厳格なプロトコルを維持しています。公式の天文監視リストに入るには、天体は地球の軌道から 750 万キロメートル未満の距離にあるように計算された軌道を持ち、物理的な直径が 150 メートルを超え、惑星防衛システムによる注意が必要な寸法を持っている必要があります。

3I/ATLAS としてカタログ化されている天体は、宇宙訪問者の非常にまれなカテゴリーに分類される特定の基準を満たしています。これは、これまでに地球の天文観測機器によって明らかに星間起源の天体が検出された 3 番目の天体であり、これまで広く文書化されてきた天体オウムアムアと彗星 2I/ボリソフに続きます。

ソフトウェア エンジニアリングの専門家によって開発された高度なデジタル モデリング ツールを使用すると、この特定の天体の仮想衝突の物理変数を計算できます。この対話型システムは、質量、速度、突入角などの彗星の実際の物理データを使用して、スペインの首都への直撃による運動学的、熱的、地震的影響を予測します。

チリの天文台と宇宙航路での発見

この天体の最初の確認は、チリのリオ・ウルタドの山岳地帯にある小惑星最終警報システムの走査望遠鏡を使用して、7 月 1 日に行われました。自動化された装置が光の異常を記録し、天文学者は局地的な小惑星との関連で物体の軌道に標準偏差があることにすぐに気づきました。

天文台のコンピューターによって計算された軌道は、私たちの主星の周りを回る天体の特徴である、閉じた楕円形の曲率を示していませんでした。この開いた双曲線軌道は、彗星が別個の惑星系で形成され、私たちの宇宙の近隣を高速で横切っているところであることを裏付けました。

その極度の加速と接近角度により、この物体は最終的には恒星の重力の限界を超えるでしょう。この近日点通過後、天体は深宇宙を直線的に進み続け、最大の地上望遠鏡や宇宙望遠鏡の手の届く範囲から永久に消えてしまいます。

物理構造と重力加速度の解析

周回宇宙望遠鏡によって行われた測光測定によると、この物体の固体核の推定最小直径は 440 メートルであることが示されています。この星系最大の惑星の軌道を最初に通過する際、長距離レーダーは時速 221,000 キロメートルの一定速度を記録しました。

天体の加速度は、システムの中心にある重力井戸に近づくにつれて大幅に増加し、時速 246,000 キロメートルのマークに達しました。この系への突入速度が極めて速いということは、彗星の起源がかなり古い恒星系にまで遡り、軌道力学が局地的に観測されたものとは異なることを示唆している。

天文位置調整とデータ収集の期間

1月19日から26日にかけて、軌道力学により、惑星、彗星、中心星の間に珍しい幾何学的な配列が得られ、高解像度の分光データを収集するのに理想的な条件が作り出されます。地球の自転と太陽の明るさの関係でわずか数時間で終わる局地彗星の従来の観測とは異なり、この現象は丸一週間にわたって2度未満の位相角を維持し、その間、天体は地球の軌道半径の3.33倍に相当する距離に位置することになる。天体物理学の専門家らは、この空間構成は、表面アルベド、核の構造密度、太陽圏バブルの外側に起源を持つ人工物の正確な鉱物組成を正確に決定するここ数十年でユニークな機会を提供し、原始のガスと塵の雲が凝縮する前に形成された化学元素のマッピングを可能にする、と指摘している。

都市ネットワークの中心における衝突予測

衝撃シミュレーターに入力された物理データは、マドリッドの都市ネットワークの中心で最も密度の高い地点であるプエルタ・デル・ソル広場に、仮想の落下の爆心地を正確に確立します。極超音速で移動する彗星の質量によって蓄積された運動エネルギーは、機械的な力と極端な熱放射を即座に解放することになります。

地殻に直接接触すると、直径 3.8 キロメートルのメインクレーターが瞬時に掘られることになります。エネルギー伝達によって生じる穴の深さは439メートルに達し、ヨーロッパの大都市の中心部の地形、地下水面、地質を永久に変えることになる。

土壌、基礎、表面構造の蒸発はミリ秒の何分の１かで起こり、衝突のすぐ周囲にある近隣地域全体を飲み込みます。セントロ、サラマンカ、チャンベリ、アルガンスエラ、レティーロの住宅地と商業地は、大気衝撃波が伝播する前から消滅することになる。

コンピューターシミュレーションに適用された人口統計の計算では、クレーター内部の直接蒸発ゾーンだけで2,000人の命が失われたことが示されている。この最初の衝撃半径では、物質的な破壊は絶対的なものとして分類され、現代の土木工学のすべてのパラメータによって回復不可能となります。

熱エネルギーと大気衝撃波の伝播

衝突の瞬間に運動エネルギーがすべて変換されると、TNT火薬826メガトンに相当する熱爆発が発生し、その破壊力は現在地球上に登録されているすべての核兵器の合計容量を大幅に超えます。結果として生じる大気衝撃波は242デシベルの最大音圧を発生し、震源から半径18キロメートル以内にいる数十万人に即時の内臓破裂、重度の出血、肺虚脱を引き起こし、ヘタフェ、レガネス、アルコベンダスなどの近隣の人口密集自治体に直接影響を与える。

過熱ガスの激しい膨張は、最大毎秒4キロメートルの猛スピードで地形を吹き飛ばし、鉄筋コンクリートの建物を崩壊させ、半径41キロメートル以内の植生を根こそぎにするのに十分な機械力で地形を吹き飛ばすだろう。科学的シミュレーションでは、極超音速での空気の移動が最大数の犠牲者の原因となり、風の作用だけで170万人の直接死亡者が推定される一方、岩盤への大量のエネルギー伝達がリヒタースケールでマグニチュード6.4の二次地震衝撃を引き起こし、最初の衝撃波に抵抗した構造物が崩壊すると予測している。

異常な化学組成と希ガスの放出

宇宙機器によって行われた分光法により、彗星の破片の尾部に含まれる二酸化炭素と水の異常な比率が明らかになり、これは局地的な天体で見つかった化学的痕跡とは大幅に異なる昇華のパターンであった。この矛盾は、私たちの系とは異なる温度勾配を持つ冷たい分子雲の中で物体が形成されたことを裏付けています。

光学センサーは、恒星に接近する彗星のコマで一般的に観察される鉄蒸気に代わって、ニッケルに富んだガスの継続的な放出も検出した。この冶金学的特異性は、研究者に、この天体を生じさせた遠方の原始惑星系円盤内の重元素の分布に関する直接的な手がかりを与えてくれます。

運動現象の統計的頻度

惑星防衛プログラムに適用された数学モデルは、3I/ATLAS と正確な寸法および速度を持つ天体が人口密集した大都市圏に衝突する確率は非常に低いことを示しています。地質学的クレーターの記録と長期の天文予測は、この特定の規模の運動イベントが平均 30,000 年の間隔で地球の表面で発生することを証明しています。