Eine Supernova vor 41'000 Jahren (führte sie zum Aussterben der Mammuts?)

[GGG]

Vermutlich sind die Partikel, wenn sie beim Knochen ankommen, durch das Fleisch bereits so stark gebremst worden, dass sie nicht mehr genug Kraft haben, um ein Loch zu schlagen.

Was ist mit der Ribungshhitze wen diese Teilchen durch die Atmosphäre geflogen sind und so winzig waren sind die da nicht alle geschmolzen, es pasiert Öfters das ein Meteor deshalb nicht den Boden ereicht die werden dan zu Sternschnuppen.
Aus welchem Material waren diese Partikel das sie in der Atmosphäre nicht geschmolzen sind?

Auch wen sie Heil am Boden ankamen waren die doch ganz sicher so Heis das der Knochen geschmolzen weren??

[Bynaus]

Wie gesagt, sie durchqueren die Atmosphäre in weniger als einer Hunderstelsekunde (die Troposphäre, die dichteste unterste Schicht, sogar in einer Tausendstelsekunde), da bleibt kaum Zeit zum Erhitzen, denk ich mir mal. Meteore sind viel langsamer (minimal 11, maximal 40 km/s), daher haben sie Zeit, sich zu erhitzen. Denk ich mir mal, ist aber ein guter Einwand.

[GGG]

@Bynaus Ich bin alles andere alls ein Wissenschaftler Aber erzeugt ein Schnelles Objekt nicht durch Reibung Hitze, daher solte ein Objeckt das mit so einem Zahn durch die Atmosphäre Rast auch eine Gewaltige Hitze erzeugen?

Wenn kleinere Teilchen aus dem Weltraum auf die Erde treffen, dann sind sie rasend schnell, denn im Weltall gibt es ja keine Reibung, die sie bremsen könnte. Dringen diese Teilchen nun in die Erdatmosphäre ein, reiben sie sich an der Lufthülle und glühen durch die Reibungshitze hell auf.

von dieser Seite ist das Zitat:http://www.tk-logo.de/aktuelles/them...schnuppen.html es ist dahher nicht eine Frage wie lange das Teilchen in der Atmosfähre Fliegt sondern der Reibung?

[Bynaus]

Nun, ganz korrekt gesehen verglühen die Sternschnuppen eigentlich nicht wegen der Reibung (die ist relativ klein), sondern wegen der Ionisation der Luft in ihrem Weg. Diese Ionisation setzt eine hohe Wärme frei, die dann das Teilchen verglüht.

Aber um ein Teilchen zu Erwärmen, braucht man Zeit: z.B. kocht Wasser auf einer Herdplatte nicht sofort, auch wenn diese viele 100°C heiss ist - es dauert eine Zeit, bis sich das Wasser erwärmt. Genauso braucht ein Teilchen etwas Zeit, bis es erhitzt ist und verdampfen kann. Ich denke, dass in dieser Tausendstelsekunde vielleicht nur ein kleiner Teil dieses hyperschnellen Teilchens verglühen kann, der Rest trifft auf den Boden. Wie gesagt, die normalen Meteoriten sind 100 mal langsamer, deshalb dauert eine Sternschnuppeerscheinung auch Zehntelsekunden, statt Tausendstelsekunden.

[Skymarshal]

Ich dachte eigentlich auch das die wegen der Reibung verglühen. Deswegen vorher meine Frage.

Naja, man lernt immer dazu!

Ich meinte einen persönlichen Schirm für jeden, der raus muss?

Lol, is einfacher was?

[Phaidon]

Der auftretende Leuchteffekt entsteht dabei nicht durch Verglühen des Teilchens, denn Meteore bilden sich in über 100 Kilometern Höhe, wo die Luft dafür noch zu dünn ist. Vielmehr werden durch die Bewegungsenergie Elektronen der Luftmoleküle auf ein höheres Energieniveau angeregt und strahlen diese Energie kurz darauf als sichtbares Licht ab. Bei anderen Molekülen werden Elektronen mitgerissen (Ionisierung), die sich anschließend wieder mit den Ionen vereinigen und dabei ebenfalls sichtbares Licht abstrahlen.

Neben dem sichtbaren Licht sind manchmal auch gleichzeitig Geräusche zu hören. Dieses Phänomen wurde oft für eine Einbildung gehalten, weil durch die begrenzte Geschwindigkeit des Schalls Geräusche erst viel später hörbar sein dürften. Heute geht man davon aus, dass die Geräusche durch niederfrequente Radiowellen, die durch Verwirbelungen im Plasma um den Meteor entstehen, erzeugt werden.

Aber verglühen/abgebremst werden sie durch Reibung.

[Bynaus]

Stmmt, du hast recht Phaidon, ich hatte das verwechselt. Leuchteffekt durch Ionisierung, Verdampfen durch Reibung.

Was die Geräusche angeht: das hab ich auch mal gehört - bloss, wie soll das gehen mit den Radiowellen? Soviel ich weiss, haben Menschen keinen eingebauten Radioempfänger... Klar, wenn gerade das Auto daneben steht, mit aufgedrehtem Radio, dann vielleicht - aber wie soll denn das sonst gehen? Ich bin da recht skeptisch...

Eisen hat eine Dichte von 7800 kg/m^3, ein Atomgewicht von 55.845, einen Wärmeleitungskoeffizienten von 80 Watt pro Meter und Kelvin, eine spezifische Wärmekapazität von 25 J pro Mol und Kelvin und eine Verdampfungstemperatur von etwa 3000 K (+Verdampfungsenthalpie von rund 400 kJ).

Mit diesen Angaben sollte man eigentlich berechnen können, ob das funktioniert mit dem Verdampfen, ich bin dran.

[J_T_Kirk2000]

Es ist durchaus war , daß man Zeit braucht , um Materie , egal welcher Art , zu erwärmen .
Allerdings bestimmen Wärmeeinwirkung und Zeit nur die Wärmemenge , die notwendig ist , um die zu erwärmende Materie entsprechend aufzuheizen .
Wenn die Wärmeeinwirkung groß genug ist , kann die Zeit bis zum Verglühen auf ein Minimum begrenzt werden .
Die Reibungshitze ist wieder abhängig vom Eintrittswinkel , Eintrittsgeschwindigkeit und Reibungswiderstand .
Je kleiner ein Körper ist und je abweichender dieser von der optimalen Stromlinienform ist , je mehr Reibungshitze kann auf ihn prozentual zu seinem Volumen einwirken .
Das bedeutet , daß die Geschwindigkeit , selbst wenn sie so extrem ist , eigentlich einen relativ unbedeutenden Faktor darstellt , da die Temperatur geim Eintritt in der Atmosphäre direkt um ein solches Projektil möglicherweise sogar einige Millionen Grad Celsius erreichen kann .
Aufgrund der hohen Wärmekapazität der Luft und dem hohen Wärmeleitwiderstand derselben (wenn ich recht informiert bin) dürfte lediglich die Atmosphäre direkt um das jeweilige Projektil darauf reagieren .
Umgekehrt funktioniert es bei den meisten Metallen , die eher Temperatur gut leiten aber eine geringe Wärmekapazität besitzen .
Dadurch würden diese Projektile noch immer extrem aufgeheizt werden und sogar kurz vor dem verdampfen sein , selbst bei einer Zeitspanne von einer Hundertstelsekunde vom Atmosphäreneintritt bis hin zum Aufschlag .

[Bynaus]

Wie gesagt, ich versuche gerade, das zu rechnen. "Millionen Grad", das glaube ich kaum...

[GGG]

Wie gesagt, ich versuche gerade, das zu rechnen. "Millionen Grad", das glaube ich kaum...

Wie kan man erechnen wie heis ein Partikel oder Meteor wird? Da bin ich aber gespant, erklärst du auch wie man das macht aber mit gaanz einfachen Worten In Mathemathik bin ich eine Null

[Bynaus]

Aaalso... die ganze Rechnung ist etwas kompliziert, deshalb hier nur die kommentierten Ergebnisse.

Alles folgende wurde gerechnet für ein Eisen-Korn.

Ich habe mir folgendes überlegt: die Energie, die das Korn aufheizen kann, kommt letzlich aus der Geschwindigkeit, die das Teilchen besitzt: denn durch die Reibung wird Geschwindigkeit vernichtet, diese Energie wird als Wärme frei, die dann zum Schmelzen des Teilchens verwendet werden kann. Im Idealfall wird alle freiwerdende Energie in das Schmelzen des Teilchens investiert.

Man kann also die Geschwindigkeitsabnahme berechnen, die notwendig wäre, damit genügend Energie frei wird, um das Korn zu schmelzen (bzw. zu verdampfen / atomisieren). Dann kann man schauen, ob die zu erwartende Reibung innerhalb der 6 km der kompaktierten Atmosphäre (die ganze Atmosphäre auf eine 6 km hohe Schicht der Dichte auf Meereshöhe kompaktiert, um die Rechnung zu vereinfachen) überhaupt genügend Kraft auf das Teilchen bewirken kann, um diese Geschwindigkeitsabnahme zu bewirken. Ist die tatsächliche Reibung kleiner als die benötigte, wird das Korn nicht verdampfen, weil dafür nicht genügend Energie zur Verfügung steht.

Dabei kam folgendes raus: die Umwandlungsverluste spielen unter einer bestimmten Grösse keine grosse Rolle mehr: macht man sie grösser, so kann das Korn zwar theoretisch kleiner werden, aber um einen immer kleineren Betrag. Setzt man sie auf 90% (dh, 10% der kinetischen Energie stehen zum Verdampfen zur Verfügung), erhält man:

Es scheint so, dass das Korn bei 10'000 km / s einen Durchmesser von mindestens ~13 cm haben muss, um nicht zu verdampfen.

Der Effekt der extrem hohen Geschwindigkeit ist also nicht so gross, wie ich gedacht hatte: bei 10 km/s (typisch für Meteoriten) statt 10'000 muss das Korn lediglich etwa ~20 cm gross sein, um bis zur Oberfläche durchzuschlagen (das stimmt gut mit den Beobachtungen überein, die kleinsten Eisenmeteoriten, die die Erdoberfläche erreichen, haben ungefähr diese Grösse).

Allerdings kann man schon sagen, dass von den Körnern, die am Anfang 13 cm und grösser waren, am Boden der Atmosphäre nur noch ganz winzige Kügelchen übrig bleiben: der Rest ist verdampft worden, und die Körner wurden nur um wenige km/s herunter gebremst, also z.B. statt 10'000 km/s nur noch 9995 km/s - das ist immer noch gewaltig schnell. Insofern könnte man sich das schon denken, dass die Mammuts von solchen Projektilen getroffen wurden, allerdings waren sie dann nicht schon im All so winzig, sondern wurden erst beim Durchgang durch die Atmosphäre derart verkleinert.

[Skymarshal]

Allerdings kann man schon sagen, dass von den Körnern, die am Anfang 13 cm und grösser waren, am Boden der Atmosphäre nur noch ganz winzige Kügelchen übrig bleiben: der Rest ist verdampft worden, und die Körner wurden nur um wenige km/s herunter gebremst, also z.B. statt 10'000 km/s nur noch 9995 km/s - das ist immer noch gewaltig schnell. Insofern könnte man sich das schon denken, dass die Mammuts von solchen Projektilen getroffen wurden, allerdings waren sie dann nicht schon im All so winzig, sondern wurden erst beim Durchgang durch die Atmosphäre derart verkleinert.

Also doch den Schirm aufspannen wenn die nächste Supernova kommt?

Aber coole Rechnung. Da dampfen die Gehirnwindungen was?


@Phaidon: Danke für die Klarstellung. Bynaus ist ja auch "nur" ein Mensch.

[EREIGNISHORIZONT]

Eine spannende Hypothese!
Dank erst einmal an Bynaus für die Übersetzung und deinen Beitrag auf deiner Seite!

Warum hältst du denn die These mit dem Kometen nicht so sicher? Kann denn Erosion die Spuren nicht verwischt haben? Oder kann es einfach sein, dass wir die Spur noch nicht entdeckt haben? Ich meine, Nordamerika ist ja nun nicht gerade eine kleine Landmasse.

Zu den Partikeln hätte ich auch noch eine Frage.
Muss ich mir das so vorstellen, dass die Mammuts durch die Steppe gingen, einen Dauerbombadement ausgesetzt waren und nicht unmittelbar daran starben? Waren diese Partikel so klein, dass sie erst in größeren Mengen fatal auf die Mammuts wirkten?

Viele Fragen, ich weiss!

[GGG]

@Bynaus wen ich das richtig verstehe:

Geschwindichkeit erzeugt Reibung + Hitze + verkleinerung des Objekts (schmelzen)--> Reibung erzeugt Verlangsamung dadurch --> weniger Reibung + weniger Hitze + weniger verkleinerung (schmelzung)

Es ist allso nur eine Frage wie Lange und weit das Partikel durch die Atmospäre fliegt um entgültig zu schmelzen, korigier mich wen ich was falsch verstanden habe!

[Bynaus]

@Sky: ich könnte jetzt natürlich berechnen, wie dick dieser Schirm sein sollte... aber lassen wirs mal.

@EREIGNISHORIZONT: Die These mit dem Kometen halte ich deshalb für unsicher, weil in 13'000 Jahren kein so grosser Krater von der Erosion bedeckt wird. Im Originalartikel ist von einem 10 km Brocken die Rede, der würde einen Krater von 150 bis 200 km Durchmesser ausheben - und den würde man mit Sicherheit noch sehen. Einzige Alternative: der Komet ist ins Meer gefallen.

Mir scheint einfach, die "Komet"-Hypothese ist der am wenigsten gesicherte (eigentlich durch gar nichts - es ist eine blosse Spekulation aufgrund des Peaks und aufgrund der Tatsache, dass die Mammuts ausgestorben sind) Teil der ganzen Sache.

Was ich nicht weiss, was aber interessant zu wissen wäre, wie lange dieses Partikel-Bombardement andauerte. Stunden? Monate? Jahrzehnte? Deshalb kann ich deine Frage nicht beantworten.

@GGG: Nun, ich habe die eigentliche Verdampfung des Partikels (den Prozess) nicht mit einbezogen, das wäre zu kompliziert geworden mit all den Differentialrechnungen, die dann plötzlich nötig geworden wären. Ich habe bloss abgeschätzt, ob die zu erwartende Reibung überhaupt so stark sein kann, damit sie die Partikel so stark abbremst, dass die dabei (bei der Verlangsamung) maximal freiwerdende Energie zum Verdampfen der Partikel ausreicht. Das gibt mir eine Obergrenze für die kleinsten Partikel, die noch die Atmosphäre unbeschadet durchqueren können.
Es ist natürlich keine genaue Rechnung - aber gerade die gelungene Anwendung auf Meteoriten zeigt, dass die Ergebnisse zumindest in der richtigen Grössenordnung liegen.