Liebe wer-weiß-was Gemeinde,
nach einer Antwort habe ich das Internet und insbesondere Wikipedia erfolglos durchsucht (in Zukunft nenne ich dies „die Wikipedia-Floskel gilt“).
Nun zu meiner Frage: Wenn ein Metorit so groß ist, dass er von der Athmosphäre unwesentlich abgebremst wird, und dann in die Erde ungehindert einschlägt, dann soll eine Explosoin entstehen, die ein Mehrfaches einer Atombombenexplosion ausmacht.
Wodurch entsteht diese Kraft? Vorhanden ist ja nur die kenetische Kraft. Ich kann verstehem, dass bei einem Einschlag von einem z. B. 100-Tonnen-Meteoriten ein großer Krater entstehen muss und viel Erde und Gestein hochgeschleudert wird, aber was bewirkt die Explosion? Die Teile des Meteoriten bestehen aus nichtexplosiven Material. Kann es sein, dass durch die enorme Geschwindigkeiten sich beim Aufprall Atome verändern, welche dann zu einer Explosion führen? Ist evtl. e = mc² anwendbar?
Ich offe, dass ich mich verständlich ausgedrückt habe. Und auch, dass dies das richtige Brett ist und nicht Astronomie.
Im Voraus vielen Dank für eure Antworten!
Stefan
Moin,
Nun zu meiner Frage: Wenn ein Metorit so groß ist, dass er von
der Athmosphäre unwesentlich abgebremst wird, und dann in die
Erde ungehindert einschlägt, dann soll eine Explosoin
entstehen, die ein Mehrfaches einer Atombombenexplosion
ausmacht.
Die größe der Explosion hängt natürlich von der Größe des Impaktors ab.
Wodurch entsteht diese Kraft? Vorhanden ist ja nur die
kinetische Kraft. Ich kann verstehem, dass bei einem Einschlag
von einem z. B. 100-Tonnen-Meteoriten ein großer Krater
entstehen muss und viel Erde und Gestein hochgeschleudert
wird, aber was bewirkt die Explosion? Die Teile des Meteoriten
Du schreibst richtig, daß ein Brocken kinetische Energie (nicht Kraft!) hat. Der Brocken wird nun von der Erde quasi schlagartig von einigen km/s auf 0km/s abgebremst. Die Energie muß aber wo bleiben und praktisch die gesamte kin. Energie wandelt sich in Verformungs- und Wärme(energie) um. Die Verformungsenergie sorgt für das Entstehen des Kraters, die Wärmeenergie für eine schlagartige Temperaturerhöhung (auf mehrere 1000°C) am Ort des Einschlags mit allem was dazu gehört: teilweisem Verdampfen von Festkörpermaterial und vor allem Ausdehnung der erhitzten Atmosphäre. Und genau solch schlagartiges Ausdehnen bezeichnet man als Explosion 
. Das selbe Phänomen, warum ein Blitz Krach macht: schlagartige, lokale Expansion der Atmosphäre. Hier mit wesentlich mehr Volumen, im wesentlich größeren Maßstab, so daß der Effekt auch deutlich größer ist.
bestehen aus nichtexplosiven Material. Kann es sein, dass
durch die enorme Geschwindigkeiten sich beim Aufprall Atome
verändern, welche dann zu einer Explosion führen? Ist evtl. e
= mc² anwendbar?
Nein. Kernprozesse spielen hierbei keine Rolle. Es reicht das Freisetzen gigantischer Mengen kinetischer Energie.
Gruß,
Ingo
Hallo,
dazu muß man sich vor Augen führen, was Wärmeenergie ist. Wärme
ist nichts anderes als ungeordnete Bewegung aller Teilchen.
Beim Meteoriteneinschlag wird die geordnete Bewegung des Fluges in ungeordnete Bewegung des Aufpralls verwandelt.
Stellen wir uns eine Kugel z.B. aus Eisen vor, die mit zB 10 km pro Sekunde aufprallt (was für einen Meteoriten noch langsam ist). Die Bewegungsenergie kann aber nicht einfach verschwinden (keine Energie kann einfach verschwinden). Beim Aufschlag werden alle Atome komplett durchgemischt und durchgeschüttelt, und dort, wo eben noch eine fliegende Eisenkugel war, ist jetzt ein insgesamt ruhender Nebel aus Eisenatomen, die sich im Durchschnitt mit 10 km/s in alle möglichen Richtungen bewegen.
Aus einer einfachen Formel der Thermodynamik kann man berechnen, daß dies einem Eisen-Gas mit einer Temperatur von über 250 Tausend Grad entspricht! Aus der geordneten Bewegung (alle Eisen-Atome bewegen sich mit 10000 m/s in eine Richtung) wurde eine ungeordnete Bewegung: Wärme!
Daß ein Gasball mit der Dichte von Eisen und einer Temperatur von einer viertel Million Grad nicht dort bleibt, wo es ist, kann man sich vorstellen. Wir haben einen gleißenden Plasmaball, der heftig explodiert; das ganze kommt einer Kernexplosion näher als alles, was man mit normalen Sprengstoffen hinbekommt.
Auch die Schockwellen bei Detonationen oder die Bewegungsgeschwindigkeit der Brenngase einer Rakete sind noch deutlich langsamer - vielleicht zwei, drei km/s.
Die Energie eines Körpers wächst quadratisch mit der Geschwindigkeit. Ist er doppelt so schnell, so hat er die vierfache Energie, usw.
Die kinetische Energie eines Körpers, der mit mehreren km pro Sekunde daherkommt, ist ungeheuer.
Dies ist einfach deswegen schwer vorstellbar, weil es sich der täglichen Erfahrung entzieht.
Gruß
Moriarty
Nachtrag
… und wenn man sich jetzt vorstellt, daß ein Eisentrumm von der Größe des Matterhorns mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 40 km/s (!) auf der Erde aufschlägt, kann man sich vorstellen, daß dann kein Auge trocken bleibt - weltweit!
Gruß
Moriarty
Danke an Moriarty und Ingo
Hallo ihr beiden,
vielen herzlichen Dank für die schnelle und vor allen Dingen nachvollziehbare Erklärungen. Habe was gelernt.
Euch beiden noch einen schönen Sonntag wünscht
Stefan