Осторожно термоядерные кометы

Гипотеза. Обломки кометы Шумейкера – Леви, упавшие на Юпитер, не превышали размерами 4 км, однако ударная волна разошлась на десятки тысяч километров. Это намного больше, чем если бы взрыв был вызван только кинетической энергией, да и химический оказался бы слабее.

Пусть в атмосферу планеты со скоростью 50 км/с входит ядро кометы диаметром 200 м. Так как скорость движения в 150 раз превышает звуковую, конус ударной волны замкнут на само ядро. В результате уже в стратосфере газ неизбежно начнет накапливаться перед ядром, с максимумом давления по его центру.

На границе тропосферы давление в этом скоплении газа превышает 20000 бар, что выше предела эластичности материала ядра кометы. Если это лед, то он под действием давления переход в модификации «лед2…лед7», повышается плотность ядра, сокращается объем, сжимаются все трещины и поры, частично изменяется его форма.

Все эти изменения происходят пропорционально распределению внешнего давления, которое формирует в головной части ядра кометы воронку. И происходит это по мере роста давления не плавно, а скачком, после перехода границы устойчивости материала. А из головного газового ядра внутрь воронки идет ударная волна, усиливающаяся на оси воронки за счет кумулятивного эффекта.

Для наглядности можно привести пример звуколюминесценции, когда сходящиеся звуковые волны в объеме стакана вызывают свечение газового пузырька с повышением температуры до 50000 К (теоретически – до 1000000 К).

В нашем случае мы имеем воронку диаметром 200 м, начальное давление порядка 20000 бар и температуру порядка 100000 К. при концентрации волны в области диаметром 2 м вполне возможно получить температуру 10^9 K и давление 2×10^8 бар, то есть условия, при которых возможны реакции ядерного синтеза.

Разумеется реальные показатели давления и температуры, скорее всего, не достигнут максимальных теоретических значений, как из-за неточности геометрии воронки, так и потому, что уже при параметрах в фокусе волны порядка 10^8 K и10^7 бар струя плазмы от кумулятивного сжатия пробьет канал сквозь оставшееся тело кометы.

При этом эмиссия частиц от отдельных ядерных реакций в зоне максимального сжатия и нагрева обеспечит ионизацию остающегося до Земли воздушного промежутка и его пробой от ионосферы к поверхности Земли.

Разряд в этом случае будет двойной: многоканальный, типа «стриммер» - из области начала ядерных реакций по кратчайшему пути к Земле (он образуется за счет разности потенциала между кометой и Землей и идет по трекам частиц ионизирующего излучения) и одноканальный, типа «лидер» (он образуется вслед за первым и обеспечивается действием заряженных частиц, разогнанных в разрядном канале, который идет вдоль траектории полета кометы от ионосферы и продлевает линию этой траектории сквозь зону взрыва по пологой кривой до встречи с Землей, так как инерция разогнанных частиц не позволяет им резко изменить направление движения).

Предполагаемая структура разрядного канала «лидера» - некий гибрид линейного ускорителя и участка плазменного кольца в токамаке. Так как разница потенциалов между Землей и ионосферой, а также сила тока в разряде чрезвычайно велики, ток потечет по внешней поверхности «проводника», а центральная область разрядного канала будет вакуумирована из-за взаимного отталкивания однонаправленных токов, образуя как бы трубу, в которой заряженные частицы смогут разгоняться до высоких скоростей.

Другое по теме

Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения
В статье рассматриваются взрывные генераторы, преобразующие механическую энергию ударной волны, распространяющейся в рабочем теле, в электромагнитную энергию. Основным элементом таких генераторов является рабочее тело, выполненное из ферромагнитного или из сегнетоэлектрического материала. Ударная волна в рабочем теле ф ...

Современная астрономия
Данный реферат посвящен современным вопросам астрономии - той области знаний, которые за последние годы дали наибольшее число научно-технических открытий. Вся история изучения Вселенной есть, в сущности, поиск средств, улучшающих человеческое зрение. До начала XVII века невооруженный глаз был единственным оптическим ...