Sí, podemos derretirlo.

Puedes usar espejos o láseres para derretir arena. Hacerlo desde la órbita es un poco exagerado y poco práctico. No solo necesita entregar la energía para derretir el vidrio, sino que primero debe hacer que la energía atraviese la atmósfera (lo que implicaría calentarla hasta o por encima de la temperatura de fusión del objetivo), y luego debe entregar esa energía y ¡mueva el suelo fuera del camino!

¡Hagamos algo de física!

Necesitamos saber algunas cosas primero. Supongo que la arena está hecha principalmente de cuarzo, o$SiO_2$, a pesar de que el vidrio real tiene muchas otras cosas.

• La capacidad calorífica de la arena (de cuarzo) es de aproximadamente$830 \frac{J}{kg ^{\circ}C}$
• La arena se derrite cuando se calienta a aproximadamente$1700 ^{\circ}C$.
• El calor de fusión de la arena es... ¡realmente muy difícil de encontrar! He encontrado una entalpía de fusión para que haya cuarzo$9.4 \frac{kJ}{mol}$Usando la masa molar del dióxido de silicio ($.06008 \frac{kg}{mol}$), me imagino que el calor latente de fusión de la arena es de aproximadamente$156 \frac{kJ}{kg}$.

¿Cuánta arena?

Voy a hacer mis cálculos para 1 kg de arena. Tendrás que averiguar cuánto vidrio estás haciendo por tu cuenta.

hacer vidrio

Usando un sencillo$Q=mC_p \Delta T$, y pensando que esta arena ya está en un desierto cálido (~ 40C), la arena requiere 1.378 MJ solo para derretirse. Para derretirse por completo, la arena requiere otros 156 kJ, por lo que se necesitan 1,534 MJ para derretir un kilo de arena y convertirlo en vidrio. Este cálculo no incluye la penetración en la atmósfera ni ningún efecto de enfriamiento en el objetivo.

¿Cráteres de impacto?

Aquí hay una ingeniosa calculadora de cráteres. Modelando esta arma como una explosión sobre la superficie (con la energía equivalente a 0.0003667 Toneladas de TNT), esta calculadora dice que el cráter de la superficie es de apenas medio metro, ¡y solo 15.6 cm a la profundidad máxima! Aun así, cualquier energía que usemos para hacer el cráter es menos energía que usamos para hacer el vidrio.

En cualquier caso, esta calculadora se puede utilizar para estimar la energía necesaria para formar un cráter. Cabe señalar que la prueba Trinity fundió arena en un vidrio verde y tenía una carga útil de 84 TJ. Su cráter tenía solo 1,5 m de profundidad y 9,1 m de ancho.

Teniendo en cuenta todo esto, parece que un fabricante de vidrio orbital puede hacer vidrio, ¡pero no formará un cráter sin cantidades ridículas de energía!

Una bomba nuclear es probablemente tu mejor apuesta. Luego espere hasta que la radiación desaparezca (lamentablemente, no es una opción en realidad, pero cuando está preparando un planeta antes de que haya vida en él...).

Usando una bomba con muchas etapas, deberías poder escalar la explosión tanto como quieras (nadie intentó esto en realidad, porque las bombas termonucleares con dos etapas ya son lo suficientemente grandes).

Las bombas termonucleares existentes tienen alrededor de 10 ^ 16 J, por lo que al aumentar esto masivamente usando como 10 ^ 4 "etapas" (gotas de cosas radiactivas que tienen un tamaño casi crítico), esto suena factible (cuando se usa la cantidad de energía calculada amablemente por Joshua en el otra respuesta).

Por otro lado, usando los datos (de la otra respuesta) sobre la prueba Trinity que dice que una bomba termonuclear generó un cráter de alrededor de 10 m de diámetro y suponiendo que la energía es más o menos proporcional al cuadrado del diámetro, entonces con 10 ^ 4 veces la energía que debería obtener un cráter considerable alrededor de 10 m * sqrt (10 ^ 4) = 1 km de diámetro.

Esto parece ser más o menos coherente, y eso es todo lo que pretendía. Debería estar en el estadio correcto.

Para ver un ejemplo de la vida real, lea sobre el Vidrio del Desierto de Libia .

Ubicado en un área de 60x100 kilómetros en el desierto de Libia/Egipto, el vidrio está esparcido por el área. Se han propuesto varias teorías sobre su origen. Desde armas nucleares antiguas hasta una ráfaga de aire de un meteorito o un cometa. Recientemente, se ha encontrado un cráter muy grande (30 km) muy erosionado que podría ser los restos de un impacto real.

En respuesta a su pregunta sobre la cantidad de energía requerida, digamos que la cantidad de arena que se derritió fue el valor de 1 milla cúbica. Eso se traduce en 4.168e+9 metros cúbicos. Usando la medida de la masa de arena seca ( http://www.simetric.co.uk/si_materials.htm ), obtenemos 1602 kg/m3 Eso se traduce en un total de 6.677e+12 kg de arena. Una estimación aproximada de la energía requerida para derretir 1 kg de arena en vidrio ( http://www.lowtechmagazine.com/what-is-the-embodied-energy-of-materials.html ) es 18-35MJ, dependiendo de varios elementos involucrados en el proceso, tipo de arena, etc. Tomando lo más bajo posible de esas cifras, a 18 MJ por kg, todavía está viendo una TONELADA de energía requerida, a 1.202e+14 MJ , o 3.4e+16 vatios-hora .

No creo que tengamos nada que se acerque a la tecnología que se necesitaría para hacer lo que pides, al menos no en el lapso de unos segundos o minutos. El espejo solar sería su mejor apuesta en una posibilidad realista, porque usa "energía libre", en lugar de algo que tiene que compactarse en un láser. En cuanto a la apariencia, conjeturaría que el proceso, si fuera factible, se vería como un volcán de cristal al revés. ¡Me encantaría ver eso!