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Re: Grand Canyon – Elektrische Entladung oder Sturzflut

von Phil am 16.12.2013 14:33

Eine berechtigte Frage. Wieviel Energie ist notwendig, um 10.000 km³ Gestein zu verdampfen? Das ist verdammt schwierig auszurechnen. Der Großteil der Energie wird dafür benötigt, das Gesten von der Schmelze in ein Gas zu verwandeln. Diese Energie hängt unter anderem vom Material, der Mischung und dem Druck ab. Außerdem habe ich dazu keine Werte gefunden im Internet.

Nehmen wir mal ein extrem vereinfachtes Beispiel: Calziumkarbonat (Kalk) - ein Bestandteil extrem vieler Gesteine

Wärmekapazität: ca. 1000 J/kg
Schmerlzpunkt: 825°C/1339°C je nach modifikation (sagen wir im Schnitt 1000°C)
Dichte: 2.7 g/cm³ = 2.7 kg/m³
Volumen: 10.000 km³ = 10¹³ m³

10.000 km³ haben also eine Masse von 10.000*10⁹*2.7=2.7*10¹³ Tonnen! Die Energie, um dieses Gestein von Zimmertemperatur bis zum Schmelzpunkt zu erwärmen ist demnach 2.7*10¹³*10³kg*10³J/(kgK)*(1273-293)K=2.65*10²² J!

Wir haben das Gestein noch nicht geschmolzen, die Schmelze noch nicht weiter erwärmt und schon gar nicht verdampft! Bewegt haben wir auch noch nichts, es ist nur kurz davor, zu schmelzen. Aber wieviel Energie sind 2.65*10²² J?

Die Bombe, die auf Hiroshima fiel hatte eine Sprengkraft von 15 kT, also ca. 6.3*10¹³ Joule. Die Zahl ist um 9 Stellen kürzer als die unserer Energiemenge oben, aber da die Hiroshimabombe nicht sonderlich stark war, überrascht das nicht weiter.
Wie sieht es mit der stärksten je gezündeten Bombe aus, der Russischen Tsar-Bombe? Sie hatte eine Sprengkraft von 50 MT, also ca. 2.1*10¹⁷ J. Diese Bombe war gute 3000 mal stärker, als jene, die auf Hiroshima abgeworfen wurde. Selbst diese Bombe hat gut hunderttausend mal weniger Energie freigesetzt, als nötig wären, um das Gestein zu erwärmen.

Wir können unseren zufküntigen Canyon testhalber auch mit einem großen Stein der selben Beschaffenheit beschießen. Natürlich würde das nur einen Krater in den Boden schlagen, aber es geht hier nur um den Vergleich der Größenordnungen. Nehmen wir einen Brocken von, sagen wir, einem halben Kilometer Durchmesser, Kugelförmig, der mit 20 km/s einschlägt. Wie sieht es dann aus?

Durchmesser: 500 m -> Radius: 250 m
Volumen: 4/3*250³*pi = 6.5*10⁷ m³
Dichte: 2.7 t/m³
Masse: 1.76*10¹¹ kg
Geschwindigkeit: 20000 m/s
Kinetische Energie: 0.5*20000²*1.76*10¹¹=3.53*10¹⁹ J

Wir kommen der Sache näher, aber der Brocken war zu klein, etwa um den Faktor 1000! Da das Volumen und somit auch die Masse mit der dritten Potenz zunehmen, müssen wir den Radius nur mit der dritten Wurzel des Quotienten aus gewünschter und bisher erreichter Energie multiplizieren: (2.65*10²²/3.53*10¹⁹)^(1/3)=9.08. Der Impaktor müsste also gut 4.5 km Durchmesser haben!

Fazit: Die Energie des Einschlags eines 4.5 km großen Asteroiden reicht gerade einmal, um unsere 10000 km³ vorzuwärmen, geschmolzen ist noch nichts, geschweige denn verdampft! Und beide dieser Vorgänge verbrauchen deutlich mehr Energie als das bloße Aufwärmen!

Wie kann so viel Energie in kurzer Zeit freigesetzt werden, ohne gleichzeitig alles im Umkreis - den Canyon eingeschlossen - völlig zu zerstören? Und wie kommt ihr darauf, dass der Colorado kein Delta haben soll!?

Re: Klimawandel reine Abzocke?

von Phil am 15.10.2013 19:27

Interessanter Bericht, aber wie du selbst sagst, man weiß nicht, ob es global war. Wenn die Änderungen so schnell gehen, dann liegt die Annahme nahe, dass Zirkulationsänderungen der Auslöser sind. Eine Erwärmung der gesamten Erde um 8 bis 16 Grad müsste auch andernorts ihre Spuren hinterlassen haben, das steckt kaum ein Ökosystem einfach so weg.

Und es wird nicht wirklich erwähnt, wie sie auf die 8 bis 16° C kommen. Sieht eher aus wie eine Pressemeldung, keine wissenschaftliche Veröffentlichung im herkömmlichen Sinne. Bin mal gespannt, was da noch hinterherkommt. Danke dafür.

Re: Klimawandel reine Abzocke?

von Phil am 12.10.2013 14:00

1. Ich sehe nicht ganz, inwiefern korrupte Politik(berater) oder Kriminalität die Wissenschaft stürzen soll.
2. Wenn du schon auf dubiose Machenschaften verweist in einer Diskussion, wo es um Fakten geht, dann erkläre bitte auch, worum es geht. Die letzten beiden Namen habe ich noch nie gehört. Ich weiß nicht einmal, ob es Klimatologen sind oder nicht.
3. Wenn du schon Climategate hervorziehst, dann sei auch so nett und zeige uns, was dort genau veröffentlicht wurde, das das Potenzial hat, so gut wie sämtliche Klimaforschung der letzten 50 Jahre zu kippen. Und nein, Google hilft hier recht wenig, weil es genug Leute gibt, die einfach zwei Zeilen weiterkopiert haben, die völlig aus dem Zusammenhang gerissen waren, und glauben, damit etwas gezeigt zu haben. Aber außer Verwirrung in der Öffentlichkeit wurde nichts bewirkt.


Bei allem nötigen Respekt, in dem von dir verlinkten Artikel ist nicht die Rede von zurückrudernden Wissenschaftlern. Stimmen wie die von Hans von Storch sind wichtig und man tut gut daran, sich immer wieder auf den Boden der Tatsachen holen zu lassen. Ständig den Weltuntergang herbeizuverkünden hilft weder der Wissenschaft noch der Politik noch der Bevölkerung auf dauer.


Dann sei doch bitte so nett und nenne hier eine Hand voll Klimatologen mit Namen, welche entweder zurückgerudert sind oder einen Gesinnungswandel vollzogen haben. Ich warte gespannt.


Und ein Godwin-Punkt für dich.


Ja, es hat ihn immer schon gegeben. Und er wurde so gut wie immer von der Sonneneinstrahlung und/oder vom CO2 gesteuert. Die Sonne ist nachgewiesenermaßen gleichmäßig am strahlen, warum glaubst du also, dass CO2 jetzt nicht der Auslöser ist? Und bitte nenne mir die Klimatologen mit Namen, welche eine (baldige) Eiszeit für wahrscheinlicher halten als weitere Erwärmung.


Ja, böse Menschen gibt es überall. Aber einmal mehr: Wie entkräftet das die eigentliche Forschung?


Wann war das denn zum Beispiel? Und wie schnell ging es damals?

Re: Runder Krater beim einer Schuss unter Winkel (Frage an Raphael)

von Phil am 17.09.2013 11:21

Das hatten wir schon: Pistolen- und Gewehrkugeln sind nicht schnell genug. Natürlich gilt die Impulserhaltung noch, aber der Impuls kann sich im Boden nicht so schnell fortpflanzen, wie er von einem schnellen Impaktor zugeführt wird, also erhöht sich der Druck und es bildet sich eine Schockwelle. Unter dem hohen Druck erhöht sich auch die Temperatur und das Gestein beginnt zu verdampfen. Da der Impuls nicht normal abgeführt werden kann, wandert die Druckwelle in alle Richtungen.

Re: Runder Krater beim einer Schuss unter Winkel (Frage an Raphael)

von Phil am 16.09.2013 20:07

Was hat das mit der Atmosphäre zu tun? Die Schockwelle in der Luft ist doch nicht an der Kraterbildung beteiligt. Sonst würde es auf dem Mond ja nicht funktionieren. Noch einmal: Das Medium ist der Boden selbst, nicht die Luft darüber. Im Boden pflanzen sich die Schockwellen fort, Luft darüber hin oder her.

Und ja, wie hast du simuliert? Es steht schon weiter oben, dass der Einschlag mit mehr als der Schallgeschwindigkeit im getroffenen Medium stattfinden muss. In Felsen sind das ca. 5 km/s, also deutlich mehr als z.B. ein geworfener Stein oder gar eine Gewehrkugel.

Re: Runder Krater beim einer Schuss unter Winkel (Frage an Raphael)

von Phil am 16.09.2013 12:21

Sorry, wenn das etwas missverständlich formuliert war. Mit dem Medium ist der Untergrund gemeint, in den der Einschlag stattfindet, also in unserem Fall die Erdkruste. Sobald der Impaktor einschlägt, wandelt sich seine kinetische Energie in Wärme um, da er abrupt abgebremst wird. Diese Energiefreisetzung führt zu Schockwellen, die sich dann in alle Richtungen ausbreiten.

Bei Einschlägen im 90°-Winkel bildet sich natürlich ein perfekt runder Krater, wenn der Untergrund homogen ist. Ab ca. 30° verteilt sich das Auswurfmaterial ungleichmäßig, während der Krater immer noch rund ist und ab 5-10° bilden sich Elliptische oder gar linienförmige Krater. Bei der Erde kommt weiter noch hinzu, dass sehr flach eintreffende Objekte teilweise an der Atmosphäre "abprallen", sodass die Chance von extrem flachen Einschlägen geringer wird. Auf dem Mond hingegen fällt dieser Effekt weg. Natürlich wied jedes Objekt auch von der Gravitation der Erde oder wovon auch immer angezogen, wodurch sich der Aufprallwinkel richtung 90° verschiebt. Je langsamer der Impaktor und je massereicher das getroffene Objekt, desto größer der Effekt. Ich habe hier keine Zahlen aber ich würde schätzen, dass sich diese Abweichung bei schnellen Objekten im einstelligen Gradbereich bewegt, bei einschlägen auf Massereichen Planeten mitunter auch mehr - aber wie gesagt, das ist geraten und ich habe keine Quelle dazu. Wenn jemand etwas diesbezügliches kennt, wäre ich neugierig.

//edit: Auch beim Barringer-Crater in den USA sieht man bei der Geländeansicht von Google Maps, dass der Kraterrand nicht gleichmäßig hoch ist, obwohl der Krater relativ rund ist, natürlich nicht perfekt, das wird selten bis nie der Fall sein.

Re: Runder Krater beim einer Schuss unter Winkel (Frage an Raphael)

von Phil am 15.09.2013 23:36

Ich habe mich auch etwas schlau gemacht. Die gängige Theorie dazu scheint zu sein, dass auch bei schiefen Einschlägen runde Krater entstehen, wenn die Einschlaggeschwindigkeit höher ist als die Schallgeschwindigkeit im Medium, in das der Einschlag stattfindet. Die wirklich wissenschaftlichen Artikel kann ich von daheim nicht öffnen, also kann ich gerade auch nicht mehr erklären, weil ich nicht mehr weiß. Allerdings ist eine Pistolenkugel z.B. deutliche langsamer und die Mechanismen beim Einschlag sind andere.

Ein sehr gute Video dazu gibt es auch noch hier:
http://www.impact-structures.com/understanding-the-impact-cratering-process-a-simple-approach/making-impacts-experimental-hypervelocity-crater-generation/
Das Projektil schlägt in einem Winkel von ca. 45° ein und schlägt einen runden Krater in den Sand. Das Hochskalieren auf Kilometer ist eine berechtigte Frage, zu der ich die Antwort gerade auch nicht weiß.

Aber warum wer hätte etwas davon, wenn man uns in dieser Hinsicht anlügt und was genau wäre das? Wenn eine Uni einen hätte, der eine etablierte Theorie fundiert über den Haufen werfen kann, dann würde ich mich darum reißen, dass er veröffentlicht. So verewigt man sich schließlich in der Wissenschaft.

Re: Gravitationslinsen oder doch die Widerlegung der Relativitätstheorie?

von Phil am 13.09.2013 19:36

Ok, ich weiß jetzt, was du mit der Kilometerangabe gemeint hast. Aber das alleine lässt sich nicht Feststellen, 350 Millionen km weiter fällt auch Licht des Sterns hin. Mir geht es nicht darum, dass die Ablenkung nicht messbar ist, sondern dass der abgelenkte Strahl komplett vom ablenkenden Stern überstrahlt wird.

Re: Elektrisches Wetter?

von Phil am 12.09.2013 14:59

Interessante Sache, davon wusste ich gar nichts. Habe noch das hier gefunden:
http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/10sep_firestation/

Von vorgestern, aber wirklich neues oder gar Daten gibts dort auch nicht.

Re: Gravitationslinsen oder doch die Widerlegung der Relativitätstheorie?

von Phil am 12.09.2013 08:15

Lieber McDaniel,

als vorfast 100 Jahren ein Mann mit einem Teleskop aus Holz und Pappe die Raumzeitkrümmung der Sonne zum Zeitpunkt einer Totalen Sonnenfinsternes maß, maß er die scheinbare Verlagerung eines Sterns relativ zu seiner umgebung am Sternenhimmel und NICHT die Veränderung seiner Form.


Nein, man sieht eben keine, weil das Licht eines beeinflussten Sterns so nahe am jeweiligen Stern vorbeimuss, dass der dahinterliegende Stern vom ablenkenden Stern komplett überstrahlt wird.


Was bedeutet eine Ablenkung von 3,5 bis 350 Millionen Kilometer? Ablenkung wird in Grad gemessen. Das ändert aber nichts daran, dass der Lichtstrahl von der Erde aus gesehen so nahe am ablenkenden Stern vorbeimuss, dass er im Teleskop nicht als eigener Lichtpunkt sichtbar ist, wodurch eine Triangulation und somit eine direkte Messung des Effekts unmöglich wird. Du kanst das Bild so lange anstarren wie du willst, die Art von Verzerrungseffekten, die du suchst, GIBT ES NICHT. Das liegt aber nicht daran, dass dieTheorie falsch ist, sondern dass man sich mit der Theorie ausrechnen kann, dass die Effekte nicht auflösbar sind mit derzeitiger Technik.

Und wie du völlig richtig bemerkst: Es sind überall Plasmawolken. Innerhalb von Sternensystemen sind sie dichter als zwischen Galaxien. Und trotdem sind ganze Galaxien Linsen? Laut deiner Hypothese müsste das intergalaktische Medium so dicht sein, dass es Licht bricht.


Nein, Einsteinringe sind eher die Ausnahme, weil sie nur entstehen, wenn die Objekte von uns aus gesehen exakt hintereinander sind.