Що станеться, якщо підірвати ядерну бомбу (наприклад, «кузькину мать») на дні Маріанської западини?
- Евін Селлин
Дивно мало, особливо, якщо порівнювати з тим, що станеться, якщо підірвати її під поверхнею землі.
Евін не перший Людина, задуманий над приміщенням під воду ядерної зброї. Більш того - це навіть вже кілька разів робили. ось як виглядає результат.
Але в більшості експериментів використовувалися або занадто слабкі бомби, або занадто малий обсяг води. Евін ж пропонує дещо інший сценарій.
«Кузькіна мать», потужність якої 53 мегатонни, - найпотужніше з усього коли-небудь використовувався ядерної зброї, а Маріанська западина - найглибша точка океану, глибше місця немає.
У 1962 фізик Фрімен Дайсон створив доповідь. У ньому він описав вісім гіпотетичних оригінальних систем озброєнь, які цілком можливо було реалізувати в найближчому майбутньому, а також їх можливі способи використання і потенційні небезпеки. Ця доповідь була розсекречена, але ніколи не публікувався. Син Фрімена, вчений-історик Джордж Дайсон, отримав копію доповіді від свого батька і надав люб'язність, показавши її мені.
У доповіді однієї з восьми ідей Фрімена була думка про можливість використання гігатонн ядерної бомби в якості хвильового генератора. У ньому також описані наслідки підриву гігатонн морської міни біля Північного узбережжя США: «Кількісних обчислень руйнівних ефектів не проводилося, але грубі прикидки показують, що вода підніметься на висоту не більше 60-90 метрів і хлине всередину суходолу на відстань, що не перевищує 300-500 кілометрів, в залежності від того, яка умова буде досягнуто першим ».
карта показує, що станеться, якщо щось трапиться в Атлантичному океані поруч зі східним узбережжям Північної Америки
На щастя для жителів узбережжя, в пізніх дослідженнях демонструвалася більш втішна картина.
Грандіозна робота на тему освіти хвиль після ядерних вибухів: « Хвилі, створювані підводними вибухами »- нудний 400-сторінковий звіт, складений для Департаменту Держбезпеки Бернардом Ле Мехот і Шеном Венг. Звіт, опублікований в 1996, вичерпно розглядає і резюмує всі доступні дослідження про океанічних хвилях, створюваних ядерними вибухами.
У звіті описано, яким чином після вибуху ядерної зброї під водою створюється порожнину з гарячих газів, яка потім колапсує. Якщо вибух відбувається близько до поверхні, він може стати причиною кількох досить великих хвиль, але при дотриманні деяких умов хвилі можуть досягати десятків метрів висоти щодо рівня землі.
міхур утворюється і піднімається з під води, створюючи хвилі
Або все ж над рівнем моря?
На щастя для узбережжя, ці хвилі зовсім не схожі на цунамі. Виявляється, якщо хвилі дуже великі, то вони швидко розпадуться і витратять велику частину енергії, створивши лише вузьку зону прибою біля узбережжя. Вони потенційно небезпечні для деяких кораблів, але набагато менш небезпечні, ніж прямий ядерний удар. Коли ж вони досягнуть узбережжя, то будуть не сильніше, ніж в сильний шторм.
Але це тільки в тому випадку, якщо вибух буде у поверхні. Глибоководний вибух буде ж відбуватися дещо інакше.
Вибух на дні Маріанської западини створить швидко розширюється сферичну порожнину гарячої пари. Щоб уявити наскільки великою вона буде, скористаємося формулою зі статті 1971 року « Обчислення підводних вибухів по різним моделям »:
$$ \ text {Радіус} = \ left (\ frac {3} {4 \ pi} \ right) ^ \ frac {1} {3} \ left (\ frac {40 \% \ times 53 \ text {мегатонн в тротиловому еквіваленті}} {\ text {Тиск в Маріанської западини} + \ text {1 атмосфера}} \ right) ^ \ frac {1} {3} \ approx580 \ text {метрів} $$
Пузир досягне розміру 1,2 кілометра за пару секунд. Потім тиск 10-кілометрового стовпа води викличе його колапс. Приблизно за десяток секунд (або близько того), міхур схлопнется до мінімального розміру, а потім відразу почне «пружинити», знову розширюючись. Це повториться 3-4 рази до моменту, поки він зовсім не зникне, перетворившись в, як написано в звіті 1996 року, «потік теплої води і сміття, що залишилося після вибуху». Відповідно до цього звітом, результатом появи і колапсу глибоководного міхура буде «повна відсутність будь-яких поверхневих хвиль або коливань».
Створювані при цьому «турбулентні потоки теплої води» досить важливі. Піднімається потік тепла створить гарячий вогнище в океані, який буде куди тепліше, ніж навколишнє вода, і буде існувати протягом деякого часу.
тропічний циклон проходить над Маріанської западиною
Цього року над Маріанської западиною проходив тропічний ураган Санвіт. Глибокий стовп гарячої води, що залишився від нашої ядерної бомби, міг би підсилити його, перетворивши в тайфун, приблизно так само, як це робить кільцеве протягом в глибоководному теплому Мексиканській затоці. На додаток, Санвіт міг підняти з води в повітря водяний пил, що містить ядерні ізотопи, що залишилися після вибуху, і радіоактивним вихором донести їх до Іводзіми.
Звичайно, такий опис трохи притягнуто за вуха. Без пролітає над місцем вибуху урагану жахливої сили, загальний негативний ефект від бомби буде не настільки жахливий, як Евін міг би собі уявити.
Але.
Все змінюється, коли в наших обчисленнях з'являється кіт.
людина в капелюсі тримає кота
У буквальному сенсі.
Скажімо, коли я друкував це рівняння, кіт застрибнув до мене на стіл і встав на клавіші «0», що викликало додавання 6 нулів.
$$ \ text {Радіус} = \ left (\ frac {3} {4 \ pi} \ right) ^ \ frac {1} {3} \ left (\ frac {40 \% \ times 53 млн \ text {мегатонн в тротиловому еквіваленті}} {\ text {Тиск в Маріанської западини} + \ text {1 атмосфера}} \ right) ^ \ frac {1} {3} \ approx 56 \ text {кілометрів} $$
Якби у нас було достатньо води, і якщо б модель була реальною, такий вибух перетворився б в міхур діаметром в 110 кілометрів.
В реальності ж океани не такі глибокі, тому вибух проб'є діру в земної поверхні діаметром в декілька десятків кілометрів, через яку можна буде спостерігати світіння магми в мантії.
На початку 90-х вчені почали досліджувати виявлені в Луїзіані і на узбережжі Техасу скам'янілі останки дерев, перемішані з піском. Виявилося, це останки Північноамериканських лісів, викинуті на берег величезним цунамі, причина якого - комета або астероїд, що врізався в півострів Юкатан (це зіткнення і знищило більшість динозаврів). Уламки зіграли ключову роль у виявленні кратера Чиксулуб, вік якого становить 65 мільйонів років. Дана книга може допомогти вам дізнатися більше про цю загадку.
53 000 000 мегатонн - приблизна енергія зіткнення в районі Чиксулуба. Вибух такої сили в Маріанської западини створить хвилі кілометрової висоти, які зметуть лісу Індонезії, Каліфорнії і північно-західній частині Тихого океану і велику площу берегової частини Китаю і всього Тихоокеанського регіону.
Величезні уламки кам'яної породи, змішані з водою, були б викинуті в космос. Сміття в перебігу години оточив би всю Землю. А коли ці уламки почали б падати назад в атмосферу, то нагрілися б до світіння, немов метеори, викликаючи всесвітній вогненний дощ. Вони б дірявили землю, піднімаючи величезні струмені пари і викликаючи страшні струсу.
Маріанська западина зникла б разом з Гуамом та Маріанські острови. У цій області утворився б риф шириною 100 кілометрів, що складається з шиплячої магми, що знаходиться в товщі води Тихого океану.
Більшість рослин в світі загинуло б, результатом стало б повне знищення харчових ланцюгів, і велика частина життя на Землі вимерла б від голоду і пожеж.
Дурний кіт.
кіт, який тільки що знищив планету, лиже свою лапу
Що станеться, якщо підірвати ядерну бомбу (наприклад, «кузькину мать») на дні Маріанської западини?