來(lái)自2D球體模擬的圖像顯示了車?yán)镅刨e斯克隕石在大氣層中下降時(shí)的碎片。資料來(lái)源：LLNL行星防御計(jì)劃
（神秘的真模地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Paul Rhien, Lawrence Livermore National Laboratory）：2013年2月15日上午，一顆小型小行星在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空爆炸，擬提溫州外圍空姐（電話微信189-4469-7302）溫州真實(shí)可靠快速安排在該地區(qū)發(fā)出巨大的車?yán)锊鞗_擊波和聲波，摧毀了建筑物，雅賓造成約1200人受傷。斯克由此產(chǎn)生的流星流星直徑約20米（大約相當(dāng)于一座六層樓的大小），是高保供年一百多年來(lái)在地球大氣層中探測(cè)到的最大的流星之一。
十年后，真模勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）行星防御計(jì)劃的擬提科學(xué)家們公布了他們對(duì)空中爆炸事件的研究細(xì)節(jié)。該團(tuán)隊(duì)在過(guò)去三年中一直在對(duì)車?yán)镅刨e斯克流星的車?yán)锊?strong>溫州外圍空姐（電話微信189-4469-7302）溫州真實(shí)可靠快速安排大氣破裂進(jìn)行建模和模擬。他們的雅賓研究強(qiáng)調(diào)了材料強(qiáng)度和斷裂在破碎動(dòng)力學(xué)中的重要作用。
盡管各研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)對(duì)車?yán)镅刨e斯克事件進(jìn)行了研究，斯克但LLNL的流星科學(xué)家們是第一個(gè)使用基于從該事件中回收的隕石研究數(shù)據(jù)的材料模型，以全3D方式模擬車?yán)镅刨e斯克流星的高保供年科學(xué)家。與歷史上的隕石事件不同，2013年的空中爆炸事件從多個(gè)角度記錄在手機(jī)和安全攝像頭視頻中，并在撞擊后不久從Chebarkul湖上找到了一塊500公斤重的碎片。
他們的模擬結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)到的事件非常吻合，表明該物體可能是整體的，或者是一塊巖石。研究人員表示，如果是這樣的話，材料強(qiáng)度和斷裂對(duì)物體的破裂以及由此產(chǎn)生的沖擊波起著重要作用。
該項(xiàng)目的首席研究員杰森·珀?duì)枺↗ason Pearl）表示：“這真的只能通過(guò)3D模擬來(lái)捕捉。”。“當(dāng)您將LLNL在撞擊物理和水力編碼方面的專業(yè)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)室最先進(jìn)的高性能計(jì)算能力相結(jié)合時(shí)，我們就有了獨(dú)特的定位，可以對(duì)流星進(jìn)行全3D建模和模擬。
珀?duì)栒f(shuō)：“我們的研究強(qiáng)調(diào)了使用這些類型的高保真模型來(lái)理解小行星空中爆炸事件的重要性。”。“許多較小的小行星都是碎石堆，或者松散地堆積在一起的太空礫石，所以巨石的可能性真的很有趣。”
研究團(tuán)隊(duì)使用平滑粒子流體動(dòng)力學(xué)（SPH）（一種用于模擬固體力學(xué)和流體流動(dòng)動(dòng)力學(xué)的計(jì)算方法）來(lái)研究車?yán)镅刨e斯克大小的整體小行星的破裂模式。在他們的模擬中，研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小行星后部在拉伸應(yīng)力下形成主要裂縫時(shí)，就會(huì)發(fā)生空氣爆炸。裂縫向小行星前方傳播的時(shí)間尺度控制著小行星進(jìn)入地球大氣層時(shí)分裂成更小碎片的時(shí)間。然后，激波鋒附近的一系列碎片暫時(shí)屏蔽了一個(gè)完全受損的區(qū)域，直到距離地球表面約30公里處，完整的碎片分離，碎片暴露在自由流中。最后，碎片云迅速減速，剩余的碎片繼續(xù)破碎成更小的巖石塊。
LLNL物理學(xué)家邁克·歐文（Mike Owen）解釋說(shuō)，破裂過(guò)程富含物理學(xué)。小行星與大氣的耦合取決于它的表面積。表面積越大，物體接觸的熱量、應(yīng)力和壓力就越大。
歐文說(shuō)：“當(dāng)小行星進(jìn)入大氣層時(shí)，你開(kāi)始出現(xiàn)某種災(zāi)難性的失敗。”。“而且它傾向于在行進(jìn)方向上壓縮。這就像小行星在行進(jìn)方向被擠壓，破碎成不同的碎片，開(kāi)始分離，并垂直于行進(jìn)方向斷裂。
“突然之間，更多的材料暴露在與空氣的高超音速相互作用中，更多的熱量被釋放，更多的壓力被施加在它身上，這使得它更快地破裂，你會(huì)得到一種級(jí)聯(lián)的失控過(guò)程。”
對(duì)碎裂過(guò)程的更好理解可以用來(lái)建立車?yán)镅刨e斯克大小小行星風(fēng)險(xiǎn)的更好統(tǒng)計(jì)模型。LLNL的科迪·拉斯金（Cody Raskin）是該項(xiàng)目的主要貢獻(xiàn)者，他表示，了解這些物體是如何分解并將其能量轉(zhuǎn)移到大氣中的，這對(duì)于準(zhǔn)確估計(jì)它們可能造成的損害至關(guān)重要，并可用于更好地為民防戰(zhàn)略提供信息。
這項(xiàng)研究的長(zhǎng)期目標(biāo)是使用這些模型來(lái)評(píng)估未來(lái)流星事件的地面效應(yīng)，預(yù)測(cè)可能受到影響的區(qū)域。
拉斯金說(shuō)：“近年來(lái)，我們探測(cè)小型小行星的能力大大提高。”。“如果我們能及時(shí)看到一顆小小行星接近地球，我們可以運(yùn)行我們的模型，像颶風(fēng)地圖一樣通知當(dāng)局或潛在風(fēng)險(xiǎn)。然后他們可以采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，例如疏散居民或發(fā)布就地避難令，最終挽救生命。”
“流星事件是自然災(zāi)害，就像其他任何自然災(zāi)害一樣，我們可以做更多的準(zhǔn)備，”歐文說(shuō)。“它們不是高概率事件，但我們也不應(yīng)將它們視為科幻小說(shuō)。”