高保真模拟提供2013年车里雅宾斯克流星的洞察 - {$web_name} 与历史上的陨石事情各异

来自2D球体模拟的图像显示了车里雅宾斯克陨石在大气层中下降时的碎片。资料来源：LLNL行星防御打算
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Paul Rhien, Lawrence Livermore National Laboratory）：2013年2月15日上午，一颗小型小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸，在该区域发出巨大的冲击波和声波，摧毁了建筑物，导致约1200人受伤。职场话题评论由此形成的流星直径约20米（大约相当于一座六层楼的大小），是一百多年来在地球大气层中探测到的最大的流星之一。
十年后，劳伦斯利弗莫尔全国评测室（LLNL）行星防御打算的科学家们公开了他们对空中爆炸事情的探究详情。该团队在过去三年中一直在对车里雅宾斯克流星的大气破裂开展建模和模拟。他们的探究强调了材料强度和断裂在破碎动力学中的重大作用。
尽管各探究机构已然对车里雅宾斯克事情开展了探究，但LLNL的科学家们是第一个使用基于从该事情中回收的陨石探究资料的材料模型，以全3D方式模拟车里雅宾斯克流星的科学家。与历史上的陨石事情各异，2013年的空中爆炸事情从多个角度记录在移动电话和可靠摄像头影像中，并在撞击后不久从Chebarkul湖上找到了一块500公斤重的碎片。
他们的模拟结局与实际观测到的事情相当吻合，表明该物体或许是整体的，或者是郑州城市生活消息一块岩石。探究人员强调，假如是这样的话，材料强度和断裂对物体的破裂以及由此形成的冲击波起着重大作用。
该项目的首席探究员杰森·珀尔（Jason Pearl）强调：“这真的只能经由3D模拟来捕捉。”。“当您将LLNL在撞击物理和水力编码方面的专业知识与评测室最先进的高表现计算能力相结合时，我们就有了独特的定位，可以对流星开展全3D建模和模拟。
珀尔说：“我们的探究强调了使用这些类型的高保真模型来理解小行星空中爆炸事情的重大性。”。全面网红话题解读“许多较小的小行星都是碎石堆，或者松散地堆积在一起的太空砾石，所以巨石的或许性真的很有趣。”
探究团队使用平滑粒子流体动力学（SPH）（一种用于模拟固体力学和流体流动动力学的计算方法）来探究车里雅宾斯克大小的整体小行星的破裂模式。在他们的模拟中，探究小组察觉，当小行星后部在拉伸应力下形成首要裂缝时，就会发生空气爆炸。裂缝向小行星前方研究的时间尺度控制着小行星进入地球大气层时分裂成更小碎片的时间。然后，深度肖战榜单激波锋附近的一系列碎片暂时屏蔽了一个完全受损的区域，直到距离地球表面约30公里处，完整的碎片分离，碎片暴露在自由流中。最后，碎片云迅速减速，剩余的碎片持续破碎成更小的岩石块。
LLNL物理学家迈克·欧文（Mike Owen）阐释说，破裂过程富含物理学。小行星与大气的耦合取决于它的表面积。表面积越大，物体接触的热量、应力和压力就越大。
欧文说：“当小行星进入大气层时，你着手呈现某种灾难性的失利。”。“并且它倾向于在行进方向上压缩。这就像小行星在行进方向被挤压，破碎成各异的碎片，着手分离，并垂直于行进方向断裂。
“忽然之间，更多的材料暴露在与空气的高超音速相互作用中，更多的热量被释放，更多的压力被施加在它身上，这使得它更快地破裂，你会得到一种级联的失控过程。”
对碎裂过程的更好理解可以用来兴办车里雅宾斯克大小小行星隐患的更好统计模型。LLNL的科迪·拉斯金（Cody Raskin）是该项目的首要贡献者，他强调，知晓这些物体是如何确认并将其能量转移到大气中的，这针对精确估计它们或许导致的损害至关重大，并可用于更好地为民防战略提供信息。
这项探究的持久目标是使用这些模型来评估前方流星事情的地面效应，预测或许受到作用的区域。
拉斯金说：“近年来，我们探测小型小行星的能力大大提升。”。“假如我们能及时目睹一颗小小行星接近地球，我们可以管理我们的模型，像飓风地图一样通知当局或潜在隐患。然后他们可以采取适当的保护举措，例如疏散市民或亮相就地避难令，最后挽救生命。”
“流星事情是自然灾害，就像其他任何自然灾害一样，我们可以做更多的筹备，”欧文说。“它们不是高概率事情，但我们也不应将它们视为科幻小说。”