¿Cómo se sentiría el impacto de un asteroide para alguien parado en la luna?

En la Tierra, con nuestra atmósfera, incluso los objetos pequeños que ingresan a la atmósfera, como Tunguska o Chelyabinsk , pueden causar daños devastadores debido a la onda de choque que viaja por el aire. Las personas podrían resultar lesionadas por la propia onda de choque, que puede derribar árboles si es lo suficientemente fuerte, o ser bombardeadas con escombros voladores (generalmente vidrios de ventanas rotas). La mayoría de los asteroides ni siquiera tocarán la superficie antes de quemarse por la resistencia del aire.

¿Qué pasaría en la luna? Suponiendo que este artículo de Wikipedia sobre las propiedades de los cráteres lunares sea exacto, ¿qué experimentaría un astronauta en un traje espacial presurizado si estuviera a diferentes distancias del impacto de un pequeño metroide? (Supongo que "pequeño" es un término relativo aquí, así que voy a decir que el cráter generado tendría un radio de unos 20 m). Estoy usando este video como referencia para el comportamiento del polvo lunar después de ser golpeado por un cráter.

¿Qué pasaría si 3 colonos lunares muy desafortunados estuvieran de pie?

  1. ¿A un metro del punto de impacto? (NO ser golpeado por el objeto, pero muy cerca)

    • En mi cabeza, imagino que serían arrojados hacia arriba con todo el polvo lunar y probablemente morirían por un latigazo cervical o que los escombros voladores les rasgaran el traje. ¿Eso suena bien, o podría volar el suelo debajo de sus pies y dejarlos en el aire?
  2. ¿Al borde del futuro cráter? (15-25 metros de distancia)

    • Según el artículo de wiki, el borde del cráter es donde gran parte del material expulsado se acumula después de que la gravedad lo empuja hacia abajo. ¿El astronauta #2 sería golpeado por escombros lanzados lateralmente por el impacto, o quedaría enterrado por el polvo que cae poco después?
  3. ¿Decenas de metros de distancia, lo suficientemente cerca como para ver el impacto?

    • En la atmósfera de la Tierra, serían golpeados por la onda de choque en el aire. En la luna, ¿habría un temblor tipo terremoto o algo por el estilo?
Hmm, esta pregunta es más compleja de lo que parece. No hay onda de presión, pero los escombros llegarán más lejos debido a la baja gravedad y no serán frenados por la resistencia del aire (lo que significa que el polvo no se "asentará" como lo hace en la Tierra: cada partícula diminuta se convierte en un polvo mortal de alta velocidad. proyectil). Además, los escombros son más letales cuando un traje espacial perforado puede matarte. Es casi seguro que docenas de metros de distancia serán mortales, pero preguntar qué tan lejos debe estar uno antes de que pueda sobrevivir requerirá muchas matemáticas.

Respuestas (2)

Muerto, muerto y, lo adivinaste, muerto.

Para los tres escenarios, el astronauta sería completamente destruido.

  1. El radio interior del futuro cráter se vaporiza instantáneamente. Temporalmente se vuelve líquido y ondula debido al impacto de alta energía. Nadie sobreviviría dentro de ese radio.
  2. En el borde del cráter, la onda de choque resultante y la cantidad de escombros (llamados eyecciones) matarían a cualquiera que se encuentre cerca del cráter.
  3. Es poco probable que sobrevivas si estás remotamente cerca del cráter. Quizás a unos pocos kilómetros de distancia estarías a salvo, dependiendo del tamaño del cráter resultante. De cualquier manera, si el tamaño se mide en metros como describe la pregunta, definitivamente estás muerto.
En la tierra podemos curar grandes heridas y sobrevivir. En la luna, un pinchazo en el traje resultaría fatal. Solo un trozo de regolito te agrieta la visera y te asfixias.
¿Qué onda de choque? Una onda de choque normalmente se forma cuando una onda de presión se propaga a una velocidad supersónica, de ahí el choque. Sin atmósfera, no hay onda de choque. Por otro lado, definitivamente hay una onda de presión y eyección.
Según lo siguiente, supongo que prácticamente no habría ondas de choque / ondas de presión. En el vacío, básicamente no hay nada que presurizar. sciencefocus.com/space/can-you-have-a-shock-wave-in-space
@Aron todavía hay una onda de choque que se propaga a través del regolito lunar. Existe una posibilidad distinta de cero de que el astronauta no solo esté muerto, sino que también sea lanzado a la órbita lunar.
@Itinerati Esa es la cuestión. No estamos hablando de un vacío. Estamos hablando de la Luna. Tiene una onda de choque que se mueve a través de la roca lunar tal como lo describió MorrisTheCat. Eso, sumado a la cantidad de eyección (dependiendo del tamaño y la velocidad de la eyección, cada uno tendría su propio radio de explosión y onda de choque), prácticamente no habría supervivencia.

Esta bomba de la Segunda Guerra Mundial de 550 libras produjo un cráter de 5 metros de radio en suelo agrícola blando. Hacer un cráter de 20 metros de radio en roca lunar requeriría al menos el equivalente a varias toneladas de explosivo. El radio de muerte instantánea será de al menos 10 metros desde el borde del cráter. Es muy probable que todos los que se encuentren dentro de las distancias que describiste estén automáticamente muertos. Es muy posible que en las distancias 1 y 2 estén tan dispersos que es difícil estar seguro de que haya alguien allí. En la distancia 3, puede ser difícil estar seguro de cuántas personas había allí.

Nota añadida para responder a los comentarios: La atmósfera no es muy importante en este tipo de explosiones. Los efectos de explosión no son creados por la atmósfera, sino por la rápida expansión del material que se calienta de manera drástica y rápida. Esta es la razón por la que se forma el cráter en primer lugar. La expansión del material involucrado en la explosión es insignificantemente afectada por el aire. En el ejemplo citado había alrededor de 550 libras de explosivos, que cavaron un cráter de aproximadamente 3 metros de profundidad y 5 metros de radio. Suponiendo que el suelo tiene una densidad típica para suelo seco de alrededor de 1,33 g/cc, se movieron hasta 300 toneladas de suelo. La cantidad de aire en el hemisferio sobre el suelo es algo así como 700 libras. El aire no tiene energía para hacer nada con el suelo.

La razón principal por la que el proyectil sobrante de la Segunda Guerra Mundial tuvo tanto efecto fue que estaba al menos parcialmente enterrado. Se forma un cráter de impacto porque el objeto que impacta comienza enterrándose al menos parcialmente. Por eso, cuando se utilizan explosivos, casi siempre se implantan en el objeto a explotar.

Un cráter en una roca que tuviera 4 veces el radio se movería 16 veces el volumen de la roca. (Suponiendo que la profundidad se mantuvo igual. Si la profundidad fuera 4 veces mayor, sería 64 veces el volumen de la roca). Y la roca suele tener aproximadamente el doble de la densidad del suelo. Entonces, un cráter de 20 metros implica el movimiento explosivo de hasta 2000 toneladas de roca. (O 8000 toneladas si la profundidad aumenta). Un poco de aire no hará ninguna diferencia.

Su respuesta da la impresión de que está basando el radio de muerte en los datos recopilados sobre las armas que se utilizan en la Tierra, donde el daño proviene de las ondas de presión en la atmósfera. ¿Puede agregar información sobre qué o cómo cree que se causaría el daño en una atmósfera muy delgada?
Si se forma un cráter, se arrojará una enorme cantidad de escombros en todas direcciones, y la metralla lo perforará y luego lo aplastará bajo una pila de regolito y piedra.