Ich bin neugierig, was passiert, wenn ein explosiver Stoff im Weltraum explodiert. Ich vermute, dass auf der Erde ein guter Teil der freigesetzten Energie von Schockwellen in der Atmosphäre weggetragen wird. Aber im Weltraum ist das Medium, das die Ausbreitung der Schockwelle auf der Erde unterstützt hat, viel dünner, also wie funktioniert das?
Was ist eine Stoßwelle ?
Es ist eine Form von Wellenfront, die aus der Streuung der Explosionsteile entsteht. Bei der Wechselwirkung mit dem Medium wird die durchschnittliche Energie und der Impuls der ursprünglichen Teilchen/Fragmente verringert und auf die Wellenfront übertragen.
Wenn kein Medium vorhanden ist, breiten sich die Partikel/Fragmente/Gas nach Impulserhaltung linear aus, bis sie auf ein Hindernis treffen. Befinden sie sich in einem Gravitationsfeld, werden sie statt linear den entsprechenden vom Feld vorgegebenen Bahnen folgen, und man müsste dafür die Gleichungen lösen.
Supernovae, die in einem Kommentar von @JerrySchirmer diskutiert werden, schaffen ihr eigenes Medium durch die enorme Menge an Materie, die sie haben, wodurch Schockwellen erzeugt werden. Das ist eine andere Geschichte. Wenn kein Medium vorhanden ist, gibt es keine Stoßwelle.
Ich bin kein Chemiker, aber mein Verständnis einer chemischen Explosion ist, dass Energie und PRODUKTE sehr schnell freigesetzt werden. Ich würde also sagen, dass die Produkte beschleunigt und erweitert werden. Da es keine Atmosphäre gibt, gegen die man arbeiten könnte, ist die Dynamik recht einfach. Vor ein paar Jahren verwendete die NASA einen Impaktor, um einen Kometen zu untersuchen. Vielleicht gibt es ein Modell der Wolke in den veröffentlichten Papieren.
Ein Teil der Energie wird als Strahlung freigesetzt, elektromagnetische Stoßwellen breiten sich im weit entfernten Weltraum aus.
Elektromagnetische Wellen breiten sich mit einer Geschwindigkeit aus, die den mittleren Spezifikationen entspricht. Wenn mittlere Spezifikationen über eine Entfernung nicht konstant sind, treten Stoßwellen auf.
Ich las gerade eine Probe eines zufälligen Buches, auf das ich gestoßen bin („Great Formulas Explained“), und stolperte über diese Formel, die sich mit „Explosionen“ befasst: Taylor-Sedov-Formel . Ich wurde dann an diesen Beitrag auf 'Stackexchange - Physics' erinnert und dachte daran, hier zu posten.
Hier ist ein Ausschnitt aus diesem Beispiel:
Bei einer starken Explosion bildet sich eine Druckwelle, die sich kugelförmig von der Explosion weg ausbreitet. Die Schockfront trennt die durch die Explosion erwärmte und komprimierte Luftmasse von der ungestörten Luft.
Aus dem Konzept der Ähnlichkeitslösungen leiteten die Physiker Taylor und Sedov eine einfache Formel ab, die beschreibt, wie der Radius (in m) einer solchen Stoßkugel mit der Zeit (in s) wächst. Um es anzuwenden, müssen wir zwei zusätzliche Größen kennen: die Energie der Explosion E (in J) und die Dichte der umgebenden Luft D (in Kg/m3). Hier ist die Formel:
r = 0,93 * (E/D) Leistung 0,2 * t Leistung 0,4
Diese Formel wird auch zur Modellierung von Supernova-Explosionen verwendet. Eine Suche nach „Taylor Sedov-Formel für Explosionen“ in einer guten Suchmaschine führt Sie zu einer großen Anzahl von Quellen zum Lesen. Hier sind ein paar davon:
1) Druckwelle
Emilio Pisanty
Frank
Jerry Schirmer
Frank
hmakholm hat Monica übrig gelassen