¿Cómo explicar la presencia de un denso campo de escombros alrededor de la Tierra?

Estoy creando un mundo de ciencia ficción similar al nuestro dentro de unos 50 años. Unobtanium, una fuente futurista de metal y combustible, se descubrió en 2020. Su amplia utilidad condujo a rápidos avances en todas las partes de la industria, pero especialmente en los vuelos espaciales, que ahora son comunes para los líderes gubernamentales/empresariales y las operaciones militares. Sin embargo, incluso los vuelos espaciales ocasionales están fuera del alcance de las familias promedio.

Mi objetivo es tener una densa nube de escombros que cubra completamente la Tierra. Los principales requisitos son:

  • Los escombros no deben existir alrededor de la Tierra actual, pero estar completamente formados dentro de un par de cientos de años, siendo preferible 50 años.
  • Idealmente, los escombros serían de diferentes tamaños, desde micrometeoritos hasta grandes rocas de varios cientos de metros de diámetro. Es más importante tener escombros en el rango de decenas de metros.
  • La densidad promedio de escombros es flexible, pero, en su punto más denso, volar a través de ellos debería ser arriesgado sin planificación o pilotaje activo. Sería ideal que los escombros estuvieran presentes en todas las latitudes.
  • El evento que causa los escombros no puede afectar radicalmente a la sociedad humana. Cosas como la destrucción de satélites artificiales o pequeños cambios climáticos (cambios en la duración del día, mareas, temperaturas globales, etc.) están bien, pero no cosas como "todos los humanos se ven obligados a vivir en búnkeres subterráneos".
  • Para ser claro, no estoy interesado en la estabilidad a largo plazo. Los escombros solo necesitan estar presentes el tiempo suficiente para que formen parte de la "vida cotidiana" de los viajeros espaciales.
  • Puntos de bonificación si su alma puede explicar la aparición repentina de grandes pero prescindibles cantidades de unobtanium (~10 000 000 m^3) en la superficie de la Tierra y en el campo de escombros en 2020.

Mi primer enfoque fue hacer que un asteroide impactara en la luna de la Tierra, lo que sería conveniente por otras razones de la trama, pero después de analizarlo, parece que un impacto lo suficientemente fuerte como para crear el tipo de densidad de escombros que necesito tendría muchos efectos secundarios apocalípticos para los residentes de la Tierra abajo.

Otro enfoque que consideré fue que la gente intentara romper un asteroide entrante antes de que golpeara la Tierra, pero parece que un objeto de masa suficiente para causar el tipo de campo de escombros que quiero sería imposible de detener sin causar un daño significativo a la Tierra.

TLDR: ¿Cómo puedo explicar la aparición repentina de un denso campo de escombros alrededor de la tierra?

¿Hay alguna razón por la cual el síndrome de Kessler no funciona?
@ John, me gustaría tener escombros de decenas de metros de diámetro, pero no pude pensar en una buena manera de explicar que los cuerpos más grandes no se rompan bajo las colisiones constantes.
¿Cuánto tiempo debe durar el campo de escombros? unos pocos años o unos cientos o más?
Me gustaría que existiera al menos 50 años antes y después de la actualidad de mi historia, para que la humanidad esté acostumbrada a su presencia pero no pueda simplemente esperar a que la estructura se destruya a sí misma.
¿No afectaría un denso campo de escombros la cantidad de luz solar que llega a la Tierra, creando potencialmente una edad de hielo?
No es por presionar, pero ¿has encontrado la respuesta adecuada hasta ahora?
@tlaik, la verdad es que ninguna de las respuestas hizo exactamente lo que estaba buscando. Pensé que dejaría la pregunta como está y dejaría que los votos hablaran por sí mismos.

Respuestas (9)

El problema con los escenarios de captura de asteroides es la captura. Necesitas de alguna manera ralentizar masivamente los asteroides o pasarán volando.

En cambio, sugiero que la gente comenzó a intentar crear un anillo orbital alrededor del planeta. Aproximadamente a la mitad de la construcción, algo salió catastróficamente mal y el anillo se rompió en pedazos. Luego, esas piezas chocaron entre sí y, en una reacción en cadena, se estrellaron entre sí en fragmentos de varios tamaños que ahora son un gran peligro en órbita.

https://en.wikipedia.org/wiki/Anillo_orbital

Esto también explicaría el Unobtanium en órbita. Son todas las piezas del anillo y se pueden salvar.

Minería de asteroides

ingrese la descripción de la imagen aquíActualmente hay varios grupos preparándose para poner en órbita un asteroide cercano a la Tierra con fines mineros. Digamos que hay 4 o 5 compañías (incluso puede usar las que actualmente están haciendo esto con fines de realismo), con asteroides en órbita y algo hace que colisionen (tal vez entre uno nuevo y el cohete no funcione correctamente golpeando a uno de los otros). causando cambios en las órbitas que eventualmente golpean a los demás). Algunas piezas llegarán a la Tierra, algunas dejarán la órbita y algunas permanecerán en la órbita.

Recursos planetarios

Industrias del espacio profundo

Otros

Quiero decir, tu pregunta se responde sola. Haz llover un montón de meteoros ricos en Unobtainium sobre la Tierra. Las porciones rocosas de los meteoros se queman en órbita, pero el Unobtainium se estrella contra la Tierra dejando varios depósitos, especialmente cerca de las costas. Haga que algunos de los meteoros aterricen en una órbita perpetua alrededor de la Tierra donde todavía están allí, pero solo lo suficiente como para ser un inconveniente. Algunos de los meteoros chocan entre sí a medida que caen, rompiéndose no solo en rocas, sino también en un par de nubes de polvo. Esto resultaría en una caída menor de la temperatura, por supuesto, pero sería una señal suficiente para que los gobiernos del mundo miraran hacia sus nuevos satélites.

Realmente no es posible obtener una órbita estable desde una órbita de transferencia sin desaceleración o una fuerza externa. Y para saturar LEO, necesitarías una gran cantidad de meteoros.
@DarthDonut, las preguntas de los OP no estipulan un campo de escombros en órbita estable, por lo que esta respuesta es válida, y varios asteroides grandes que se rompen durante el frenado aerodinámico desde una órbita de transferencia podrían generar un campo de escombros significativo que podría satisfacer las necesidades de los OP
@BladeWraith tal vez mis habilidades en el idioma inglés me fallaron, pero todo lo que quería decir es que incluso para convertirse en un "inconveniente" todavía tiene que haber una enorme cantidad de meteoritos, cometas o similares.
@DarthDonut, lo siento, no estaba criticando tu comentario, pero te sorprendería lo poco que necesitarías para generar un efecto del tipo del síndrome de Kessler, especialmente si comienzan con unos 100 m de ancho para empezar.
Un inconveniente puede ser tanto como dificultar la visión, lo que una nube de polvo lo suficientemente grande podría hacer fácilmente, ya que tendrías que esquivarla o volar a través de ella. Un inconveniente menor sigue siendo un inconveniente. Aún así, aprecio la idea.
¡Gracias por la respuesta! Esto definitivamente resolvería mi problema. ¿Conoces algún fenómeno natural que pudiera provocar esta “lluvia de meteoros”?
Las lluvias de meteoros ya son fenómenos naturales. De hecho, ocurren con frecuencia. Los meteoros generalmente se rompen en nuestra atmósfera, por lo que no tenemos ciudades destruidas por la caída de escombros espaciales de manera habitual. Si has visto una estrella fugaz, has visto uno de esos meteoritos. Una lluvia de meteoritos son solo cientos, incluso miles de estrellas fugaces, esencialmente. Si quieres ver uno y estás en los EE. UU. o Canadá, se supone que hay uno el 17 de noviembre y otro el 13 de diciembre.
Si te gusta mi respuesta, dale un voto a favor y siéntete libre de marcarla como la respuesta aceptada. En parte, el efecto atmosférico que mencioné es el Síndrome de Kessler, como señalaron otros, pero mi respuesta estaba destinada a ser más identificable y menos científica en la explicación. Además, no todos los trozos de roca espacial serían destruidos por esto. Sólo los que chocan entre sí con suficiente fuerza. Probablemente puedas asumir que la mayoría de los meteoros seguirán siendo meteoros, incluso si necesitas modificar algunos detalles para tu trabajo. Libertades artísticas y todo eso.
@BladeWraith El campo de escombros tiene que estar allí el tiempo suficiente para que la gente se acostumbre. Un objeto en órbita regresará al punto de la órbita donde estuvo la última fuerza sobre él. Lo que esto significa es que, si la atmósfera ralentiza cualquier fragmento lo suficiente como para ocupar una órbita, la órbita entrará en la atmósfera una y otra vez, por lo que será de corta duración. La mecánica orbital puede ser molesta.
@SoraTamashii ah, lo siento, creo que no estaba claro en mi pregunta. Las lluvias de meteoritos reales tienen un volumen mucho más pequeño de lo que estoy buscando, y no puedo imaginar que el sol derrita un cometa de unobtanium lo suficiente como para crear la cantidad necesaria, ¡así que me preguntaba si había un análogo natural! Pero creo que "libertad artística" sería la mejor respuesta: p
Quiero decir que puedes elegir el volumen para ello. Es probable que el Unobtainium no se queme como el resto del meteorito, por lo que todo lo que necesita es que se queme y luego los depósitos se derrumben, probablemente en cantidades lo suficientemente pequeñas como para no causar daños importantes. Solo asegúrate de que los meteoros no sean demasiado grandes individualmente o no se quemarán lo suficiente para cuando se estrellen. También vale la pena señalar que no es el sol lo que los quema. Es la fricción causada por estos meteoros que se mueven a miles de mph chocando contra el aire lo que se calienta y hace que el meteorito se queme.
jaja creo que estamos hablando entre nosotros, lo siento por eso

Colisión de dos planetesimales en las proximidades de la Tierra

Haga que un par de esas pequeñas rarezas se encuentren en una colisión perpendicular (para una mejor dispersión de los fragmentos), lo suficientemente cerca de la Tierra, de una manera que lleve la velocidad de la mayoría de los restos por debajo de los 11 km/s.

Su masa y diámetro exactos depende de usted, aunque tenga en cuenta que necesitará una cantidad bastante grande de material para ensuciar las órbitas de la Tierra en el grado que ha descrito.

Aquí hay algo para alimentar tu imaginación.

Tamaño del asteroide.
Y quién lo hubiera sabido, uno de esos cuerpos tenía una riqueza de elementos antes inauditos, en minerales y ricos depósitos. Algunos escombros permanecieron en órbita, otros pedazos llovieron sobre la Tierra. Incluso hasta el día de hoy, a pesar de la manta de fragmentos (grano de arena del tamaño de una casa y más) que envuelve nuestro planeta, algunas almas audaces se aventuran en él para hacer una fortuna con los recursos sin explotar.

Eventualmente, la nube debería aplanarse y formar una especie de sistema de anillos, pero eso debería notarse durante decenas de miles de años, no un par de siglos.

Ahora bien, ¿se extendería más o menos uniformemente en un período de tiempo de un siglo o dos? No estoy cien por ciento seguro, pero ciertamente haría que los viajes espaciales fueran un asunto mucho más peligroso.

Los satélites, aparte de los geoestacionarios y más allá, están totalmente jodidos. También tendrá una lluvia inicial, bastante intensa, de trozos de asteroides, que veo como la única forma plausible de introducir este nuevo metal en la Tierra. A medida que pasen los años, las huelgas desde arriba serán cada vez menos frecuentes. Lo suficientemente seguro para que los humanos abandonen sus búnkeres.

Finalmente, si su nuevo elemento estuviera empaquetado en una sola esfera de unobtainio puro, tendría un diámetro de alrededor

d = 2 V ( 4 3 π ) 3 = 267.3 metro

Que es un cuerpo de impacto bastante considerable, pero ciertamente no inaudito. Se cree que el asteroide o cometa Chicxulub tenía entre 10 y 15 km de diámetro, por lo que su asteroide, incluso con algo de contenido de roca agregado, causaría un impacto muy por debajo de un evento de nivel de extinción. También puede dividir esos recursos entre varios cuerpos más pequeños que golpean el planeta en diferentes lugares. Aquí hay otra página útil para ayudarlo a calcular algunos efectos de varios impactos.

No olvide su paraguas de fibra de carbono, es posible que hoy tengamos una precipitación leve.

¿Conoces una buena forma de estimar la cantidad de material que se arrastraría después de una colisión de este tipo? ¿O para explicar que casi todo caiga en áreas inofensivas? (Supongo que si ~ 10 ^ 13 kg de materiales, la tierra comienza a calentarse)
La cantidad de material caído puede variar enormemente con sus ángulos de entrada (si ambos apuntan directamente a la Tierra, tenemos un disparo disperso que acaba con la vida a escala planetaria), así como su velocidad y ángulo de colisión, lo que daría forma a las órbitas de los trozos dentro. la nueva nube. Hay una cantidad tan grande de posibilidades que puede elegir una que se adapte a su trama e ir con ella. Una gran cantidad de roca y metal pueden permanecer en órbita. Lo que necesitas son 10.000.000 m^3 en la Tierra. Si la densidad es, digamos, 4 g/cm ^ 3, necesitaría solo 4 * 10 ^ 7 kg. Con roca añadida, ¿quizás 1-2 * 10 ^ 8? Todavía no hay problema.
Además, sobre explicarlo cayendo en áreas despobladas: la superficie de la Tierra es 71% agua. Caiga lo que caiga, ya tiene una alta probabilidad de no chocar con nada importante. Sin embargo, no estoy seguro de si el buceo en busca de rocas preciosas estaba en sus planes.
Me gusta esta respuesta, un escenario altamente improbable pero, en teoría, debería ser plausible y un escenario ficticio generalmente puede salirse con la suya con 1 cosa muy poco probable.

El Síndrome de Kessler es la respuesta.

Si has visto la película Gravity , entonces has visto lo que es el Síndrome de Kessler: la destrucción completa o casi completa de todo lo que está en órbita debido a un efecto de destrucción en cadena en cascada.

Básicamente: dos objetos en órbita chocan, lo que resulta en su destrucción y la creación de una nube de escombros que se dispersan. Los escombros golpean a otros objetos en órbita, destruyéndolos, creando aún más escombros que golpean a otros objetos en órbita, destruyéndolos y así sucesivamente. Enjuague y repita hasta que no quede nada en órbita más que desechos de diferentes tamaños, masas y velocidades, lo que hace que los vuelos espaciales sean una aventura bastante arriesgada.

Básicamente, esto: https://youtu.be/prlIhY3e04k?t=40

Meteorito Gigante

Puedes tomar prestado de Armageddon (sí, esa película de Michael Bay). Básicamente, un gran meteorito aterrador que causará daños catastróficos se ve en un curso de colisión con la Tierra. Las autoridades terrestres recurren a cualquier número de varias posibles soluciones a esta amenaza: enviar un equipo para colocar explosivos en el meteorito exactamente como se muestra en la película, o tal vez revelar una tecnología prototipo como un cañón de riel que funcione realmente grande. De cualquier manera, el problema se trata pero no de una manera perfectamente limpia. El meteoro explota más cerca de la Tierra de lo necesario para ser totalmente "seguro" y, por lo tanto, una serie de fragmentos relativamente pequeños impactan en la Tierra y causan daños mínimos, mientras que una gran parte de los desechos resultantes no golpean la Tierra sino que quedan atrapados por su pozo de gravedad. Tu meteorito también se puede usar para explicar el unobtanio.

siembra

Algún funcionario/tecnócrata se entusiasma demasiado con la idea de la siembra de nubes y la lleva un paso más allá, al intentar crear un campo de partículas en órbita. Los motivos para hacer esto podrían ser un intento de manipular el clima (ya sea de mutuo acuerdo o no), frenar los efectos del calentamiento global o un acto de guerra contra ciertos países. Para agregar algo de variedad a su campo de escombros, podría tener algunos satélites hechos por el hombre accidentalmente triturados a propósito por las nuevas partículas que se introducen. Unobtanium en órbita podría explicarse como una reacción hasta ahora no descubierta entre ciertos elementos en microgravedad, pero aquí solo estoy agarrando pajitas.

El problema con esta idea es que el meteoro aún tendría velocidad de escape. O choca contra la atmósfera o sigue volando...
@TimB Hacer explotar todo el meteorito en pequeños trozos debería alterar su velocidad y trayectoria
La conservación del impulso dice que no... los trozos continuarían con su trayectoria original. Si de alguna manera divides el meteorito por la mitad y haces que la mitad salga disparada a una velocidad mucho mayor y la otra se ralentice drásticamente, eso podría funcionar. Aunque bastante difícil de explicar.
nullpointer, dile eso a una flecha disparada desde un arco.
@TimB Sí, es bastante difícil si el requisito es que el campo de escombros esté en una órbita baja estable. De acuerdo con Physics SE ( physics.stackexchange.com/questions/134819/… ), los escombros en Lagrange L1 o L2 se pueden organizar. Alternativamente, dividir el meteorito y reducir la velocidad a la mitad podría ser posible si se usa algo como un cañón de riel, pero aquí solo estoy especulando.
"una serie de fragmentos relativamente pequeños impactan en la Tierra y causan daños mínimos" Sí, no creo que funcione así. ¿Qué es el "daño mínimo" al comparar un rifle con una escopeta?

Un meteorito de unobtainio choca con la luna y los pedazos golpean la Tierra.

Un poco más de detalle no vendría mal. En particular, ¿cómo podrían las piezas golpear la Tierra sin causar una catástrofe?
No creo que haya ninguna alternativa a menos que los extraterrestres lo derriben... tiene que impactar la Tierra en pedazos más pequeños o como una sola pieza. Creo que alguna catástrofe será inevitable. O podría estrellarse contra el océano en fragmentos. Me refiero a que la explosión de Tunguska fue un poco grande pero no hubo efectos reales. Tal vez todo se reduzca en lluvias de meteoritos periódicas.

Entonces, ¿el unobtanio es una fuente de combustible? Eso debería responder a su pregunta.
Espero que a más tardar 45 segundos después del descubrimiento, una gran potencia occidental comience una guerra contra los terroristas en el país en el que se encontró el Unobtanium. Y con razón, porque no entregarles todas sus fuentes de energía es una afrenta inaceptable. . O algo.
Usted menciona que los vuelos espaciales se vuelven bastante comunes, por lo que puede esperar que parte de esa guerra tenga lugar en LEO. Después de todo, LEO es un buen lugar para estar si quieres ver a tu oponente, o si quieres dejar caer cosas sobre ellos.
Entonces, ahora tiene cosas de interés en LEO, y tiene una razón para eliminar esas mismas cosas, lo que lleva a los escombros y, finalmente, al síndrome de Keppler.

Bueno, quiero decir que los misiles balísticos intercontinentales ya hacen un buen trabajo al atacar cualquier lugar del planeta y los satélites ya pueden verlo todo.

Nanos autorreplicantes enloquecidos.

Dado que el problema más importante asociado con la nanotecnología autorreplicante es el confinamiento, los experimentos iniciales con dicha tecnología tienen lugar en órbita (por ejemplo, en un asteroide capturado) donde la materia (los nanitos pueden transformarse) es limitada, lo que impide que tomen el control. todo el planeta en caso de que algo salga mal (lo que realmente sucede).

Los nanitos podrían estar hechos de Unobtanium, mientras que el objetivo de los experimentos de autorreplicación podría ser convertir un asteroide en Unobtanium puro, de ahí la gran cantidad de este en el campo de escombros.