Kann eine Atomexplosion auf dem Mond das Leben auf der Erde zerstören?

Wahrscheinlich nicht. Nur um Ihnen eine Vorstellung zu geben, Mondgestein trifft ziemlich regelmäßig auf die Erde. Die Kraft, die erforderlich ist, um einen Steinschlag auf die Erde zu bringen, entspricht der Kraft, einen 450 m hohen Krater zu erzeugen. Dies stammt ungefähr von einem 30-Meter-Asteroiden. Das Tunguska -Ereignis wurde von einem 60 m hohen Felsen verursacht und hatte eine Sprengkraft, die der einer großen Atomwaffe von etwa 15 MT entsprach. Und das war viel zu wenig, um der Erde Schaden zuzufügen, also ist es wirklich unwahrscheinlich.

Nehmen wir an, Sie haben ein teuflisches Setup. Nehmen wir an, Sie haben eine perfekte Kanone, so dass die gesamte Kraft der Nuke auf eine perfekte Flugbahn zum Abfangen der Erde gehoben wird. Die Geschwindigkeit , die den Mond verlässt , würde etwa 2,74 km/s betragen. Die Geschwindigkeit auf der Erde würde etwa 11,2 km/s betragen, was der Fluchtgeschwindigkeit der Erde entspricht (wahrscheinlich etwas weniger). Nehmen wir an, Sie haben die Waffe mit dem höchsten theoretischen Ertrag, die geplant wurde, 100 MT. Die Energie skaliert effektiv als Quadrat der Geschwindigkeit, daher würde die Kraft Ihrer Nuke unter absolut perfekten Bedingungen einen etwa 16-fachen Multiplikator haben. Das würde ein 1,6-GT-Ertragswaffenäquivalent werden. Das entspricht in etwa einem 300 Meter hohen Asteroideneinschlag, die im Durchschnitt alle 73.000 Jahre auftritt. Es würde einige lokale Schäden verursachen, vielleicht sogar regional, aber sicherlich nicht das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, beenden.

Wenn das Gestein in mehrere Brocken zerbricht, könnte es erneut erheblichen Schaden anrichten, sogar mehr als oben angegeben, aber höchstwahrscheinlich auf eine Region beschränkt bleiben, erhebliche Schäden über dem Gebiet von etwas wie Australien verursachen und ein globales Abkühlungsereignis verursachen , wäre aber höchstwahrscheinlich kein Großereignis.

Nein, selbst eine 100 Megatonnen Bombe würde das Leben auf der Erde nicht gefährden. Eine Nuklearwaffe auf der Mondoberfläche könnte einige kleine Felsen losreißen, aber meistens würde sie Material verdampfen. Unterirdische Waffen würden auch nicht viel bewirken, man muss sich nur die Geschichte der unterirdischen Atomexplosionen auf der Erde ansehen, um zu sehen, dass Atomexplosionen im Untergrund das Material darüber pulverisieren, anstatt feste Brocken freizublasen. Eine große Atombombe optimalerweise unter der Oberfläche würde viele kleine Teile hochschleudern, von denen einige bis zur Erde gelangen und dann harmlos verglühen würden. Der Rest würde auf die Mondoberfläche zurückfallen.

Eine erste Annäherung, die viele Details außer Acht lässt: Für jede auf der Erde gezündete Atombombe hat sich unsere Atmosphäre als undurchdringliche Barriere erwiesen: Kein Schutt gelangte in den Weltraum. Die Detonation einer Nuke auf dem Mond hat den gleichen Effekt: Die Erdatmosphäre verhindert, dass die Trümmer auf der Erdoberfläche ankommen. Die Trümmer verglühen, wenn sie in die Atmosphäre gelangen.

Wenn eine Atomwaffe auf dem Mond gespendet wird, würde sie Trümmer in den Weltraum schleudern. Die Trümmer würden dann wie Asteroiden auf die Erde fallen.

Dies ist falsch und spiegelt ein weit verbreitetes Missverständnis über den Weltraum wider.

Ich versuche nicht, Sie lächerlich zu machen – dies ist ein sehr häufiger Punkt der Verwirrung, der von diesen XKCD-Einreichern und den Produzenten von GI Joe: Retaliation gezeigt wird . Aber vereinfachen wir es mal: Mondastronauten baumeln nicht verkehrt herum wie Australier. Sie hängen nicht an den Sohlen ihrer Schuhe an der Unterseite des Mondes, wo sie sich zu ihren Füßen beugen, einen Stein greifen und sich zur Erde strecken und dann den Stein mit katastrophalen Folgen auf die Erde fallen lassen könnten. Sie sind gut auf dem Mond platziert, und einen Stein zu werfen, einen Golfball zu schlagen, eine kleine Bombe in die Luft zu jagen oder sogar ein Hochgeschwindigkeitsgewehr (1000 m/s Mündungsgeschwindigkeit) auf die Erde hoch über uns abzufeuern, würde einfach dazu führen auf dem Mond landen.

Selbst wenn man sich an der ISS festhält, würde das Herunterwerfen des Steins auf die Erde (entgegen der Intuition) nicht dazu führen, dass er die Erde trifft! Es würde einfach die Form der Umlaufbahn ändern und sie um die Erde drehen. Irgendwann würde der Felsen Ihren Weg wieder kreuzen. Wenn Sie es radial nach innen werfen, müssten Sie es entweder unglaublich schnell werfen, damit die Form der neuen Umlaufbahn die Erde schneidet, bevor sie 1/4 des Weges zurückgelegt hat – was möglicherweise nur 22 Minuten dauert. Dieses Projektil in GI Joe bewegte sich nicht annähernd schnell genug, um die Erde innerhalb von Minuten wieder zu erreichen - es schien sich vorwärts zu bewegen, was bedeutet, dass es weiter von der Erde entfernt sein würde, aber selbst wenn es rückläufig wäre, hätte diese Startgeschwindigkeit Tage oder Wochen benötigt deorbitieren.

Um die Mondoberfläche zu verlassen und in eine erdnahe Umlaufbahn zu gelangen, sind etwa 5 km / s von Delta-V erforderlich. Von dort geht es nach unten auf die Oberfläche, was etwa 8 km/s erfordert. Wenn Sie die Energie Ihrer Atomwaffe in die Bewegung eines Projektils lenken könnten – wodurch eine große Kanone mit einer Atombombe anstelle von Schießpulver entsteht – könnten Sie starten$m$kg vom Mond in eine erdnahe Umlaufbahn mit$K$Terajoule Energie nach:

wo$m$ist in kg,$v$ist in Metern (nicht Kilometern) pro Sekunde, und$K$ist in Joule. 1 kg benötigt 12,5 MJ Energie.

Und beim Wiedereintritt würdest du viel von dieser Energie verlieren. Es würde sich verlangsamen und in der Atmosphäre abschmelzen. Du fährst mit 5 km/s auf LEO, dann mit 5 km/s von LEO herunter, um wieder auf dein ursprüngliches Energieniveau zu kommen, und dann hast du weitere 3 km/s Energie, die ausgeglichen werden müssen für die Verluste beim Heben der Nuke zum Mond und all den atmosphärischen Luftwiderstand.

Sie sind wahrscheinlich besser dran, einen Asteroiden von weiter draußen umzuleiten. Anstatt tief in der Schwerkraft des Mondes zu sein, beginnen Sie einfach weit über der der Erde. Apropos Schwerkraftbrunnen, das erinnert mich an eine andere xkcd-Quelle , die zu zeigen scheint, dass die Schwerkraft des Mondes viel flacher ist, als ich sie basierend auf diesen Delta-V-Zahlen interpretiert habe , die einige Ungenauigkeiten zitieren. Überprüfen Sie meine Arbeit, bitte!

Ohne Atmosphäre auf dem Mond hätte eine nukleare Detonation keine Explosionswirkung wie auf der Erde .

Die obigen Antworten darüber, wie Mondgesteine ​​​​von einer nuklearen Explosion auf die Erde treffen, sagten alle, dass der Effekt nicht sehr groß wäre, aber es wäre besonders gering, wenn die Atmosphäre nicht zu einer Schockwelle führen würde, die dazu führt, dass Steine ​​​​irgendwo hingehen.

Also extremes Nein.

Nun, zumindest theoretisch, wenn Sie einen beträchtlichen Teil des Mondes zerstören würden (was einige Atomwaffen erfordern könnte), könnten Sie seinen Massenschwerpunkt verändern, seine Umlaufbahn destabilisieren und ihn schließlich dazu bringen, als ein auf die Erde zu stürzen Aussterbeereignis bei Steroiden. Wenn Sie sich keine allzu großen Sorgen über das Knirschen von Zahlen machen, könnte dies plausibel genug sein (obwohl Sie möglicherweise das gesamte nukleare Arsenal der Erde benötigen, um es durchzuziehen).