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1 / 10 둥글게 잘라 낸 땅 원반은 비스듬히 내려다본 땅 한 조각입니다. 땅 위의 거리는 실제 비율대로 그렸고, 왼쪽 위 표에 지도 반지름(지금은 20 km)과 높이를 몇 배로 늘렸는지가 나옵니다. 지름 100 m의 암석 소행성이 초속 20 km, 45° 각도로 들어옵니다. 조작 탭에서 값을 바꾸면 지도가 새로 그려집니다.
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01 둥글게 잘라 낸 땅 원반은 비스듬히 내려다본 땅 한 조각입니다. 땅 위의 거리는 실제 비율대로 그렸고, 왼쪽 위 표에 지도 반지름(지금은 20 km)과 높이를 몇 배로 늘렸는지가 나옵니다. 지름 100 m의 암석 소행성이 초속 20 km, 45° 각도로 들어옵니다. 조작 탭에서 값을 바꾸면 지도가 새로 그려집니다.
02 공기가 소행성을 밀어냅니다 공기가 짙어질수록 저항이 커집니다. 약 60 km 높이에서 앞면에 걸리는 압력이 암석의 강도보다 커지면 소행성이 부서집니다. 조각들은 옆으로 퍼지면서 훨씬 빨리 느려집니다. 오른쪽 아래 그래프를 보면 속도가 초속 20 km에서 약 6 km로 떨어지고, 에너지의 10분의 9가 땅에 닿기 전에 공기 속에서 쓰입니다.
03 2013년 2월 15일 첼랴빈스크 지름 20 m, 초속 19 km, 18°로 얕게 들어오는 암석으로 첼랴빈스크 화구와 비슷하게 맞췄습니다. 모형에서는 59 km에서 부서지고 33 km에서 약 490 kt의 에너지로 터집니다. NASA가 발표한 관측값은 가장 밝았던 높이 23.3 km, 에너지 약 440 kt입니다. 크레이터는 생기지 않습니다.
04 땅 가까이에서 터지면 지름을 60 m로 키우면 폭발 높이가 약 6 km까지 내려옵니다. 그러면 충격파가 땅에 닿을 때도 세서, 12 km 안쪽(파란 고리)의 목조 주택이 무너지고 29 km 안쪽(연한 파랑)의 유리창이 깨집니다.
05 철이 만든 운석 구덩이 철은 암석보다 세 배쯤 무겁고 훨씬 단단합니다. 지름 40 m의 철 소행성이 초속 20 km로 들어오면 17 km에서야 부서지고, 속도의 절반을 지닌 채 퇴적층에 지름 1.18 km, 깊이 250 m의 구덩이를 팝니다. 애리조나의 실제 운석 구덩이는 지름 1.2 km입니다.
06 화구와 열 지름 400 m의 소행성은 거의 느려지지 않습니다. 초속 19 km, 약 4,000 Mt의 에너지로 부딪쳐 지름 6.4 km의 복합형 크레이터를 남깁니다. 충돌로 생긴 증기는 반지름 5 km의 화구가 되고, 그 열로 84 km 안쪽(노란 고리)에서 2도 화상을 입습니다. 주택은 80 km 안쪽까지 무너집니다.
07 같은 소행성이 바다에 떨어지면 수심 4 km 바다에서는 물이 먼저 충격을 받습니다. 모형은 물에 지름 8.4 km의 구멍을 내지만 깊이가 약 3 km라서 해저까지 닿지 않습니다. 열과 충격파는 바다 표면에서의 에너지로 계산하므로 고리 크기가 땅에 떨어질 때와 같습니다.
08 칙술루브만 한 충돌 콜린스와 동료들은 칙술루브 규모의 예로 지름 18 km 암석 소행성이 초속 20 km, 45°로 떨어지는 경우를 들었습니다. 모형의 크레이터 지름은 186 km로, 옆에 그린 실제 크레이터의 180 km 점선 원과 거의 같습니다. 이제 지도 반지름은 1,000 km이고, 열과 충격파 고리는 지도 밖으로 나갑니다.
09 합천의 운석 충돌구 합천 적중면과 초계면의 논은 지름 약 7 km의 그릇 모양 분지 안에 있습니다. 2020년 한국지질자원연구원이 이곳을 142 m 깊이까지 뚫어 충격원뿔암과 충격 받은 석영을 찾았습니다. 여기서는 지름 400 m의 암석이 초속 20 km, 55°로 퇴적층에 떨어져 지름 7.0 km의 크레이터를 남깁니다. 연구원은 지름 200 m를 제시했는데, 이렇게 차이가 나는 것은 속도를 얼마로 보느냐에 따라 크기 추정이 크게 달라지기 때문입니다.
10 소행성의 길을 바꾸는 실험 2022년 NASA는 무게 580 kg의 DART 탐사선을 초속 6.1 km로 지름 약 150 m의 소행성 위성 디모르포스에 부딪쳤습니다. 큰 소행성 디디모스를 도는 주기가 11시간 55분에서 33분 짧아졌습니다. 디모르포스는 원래 지구와 부딪칠 일이 없는 천체입니다. 만약 이 크기의 천체가 초속 20 km로 결정질 암석에 떨어지면 모형은 지름 2.6 km의 크레이터를 내놓고, 미리 살짝 밀어 두면 이런 충돌을 막을 수 있습니다.
소행성 떨어지는 암석입니다. 작은 것도 보이도록 지도 반지름의 2% 남짓한 크기로 그렸고, 실제 크기는 조작 탭의 지름에 나옵니다. 진입 불빛 소행성 앞의 공기가 눌리고 달궈져서 빛납니다. 공기 저항이 속도를 줄이다가 앞면에 걸리는 압력이 암석의 강도를 넘으면 부서집니다. 파편 소행성이 부서지면 조각들이 옆으로 납작하게 퍼집니다. 넓어진 조각 구름은 공기를 더 많이 받으므로 덩어리일 때보다 훨씬 빨리 느려집니다. 대기 옅은 띠는 땅에서 100 km까지의 공기를 같은 축척으로 그린 것입니다. 공기 저항은 대부분 공기가 짙은 마지막 30 km에서 생깁니다. 공중 폭발 부서진 조각이 원래 지름의 7배로 퍼질 때까지 땅에 닿지 않으면, 모형은 그 높이에서 에너지가 한꺼번에 풀린다고 봅니다. 점선은 바로 아래 지점까지 이어집니다. 충격파 폭발하거나 부딪친 곳에서 압력파가 퍼져 나갑니다. 파란 고리는 이 압력파가 집을 무너뜨리거나 유리창을 깰 만큼 센 거리까지입니다. 화구 초속 15 km보다 빠른 충돌에서 생기는 뜨거운 증기 구름입니다. 반지름은 0.002 × E^(1/3) m이고, E는 줄(J) 단위의 에너지입니다. 크레이터 갓 생긴 크레이터의 테두리에서 테두리까지 잰 지름입니다. 3.2 km보다 작으면 사발 모양인 단순형이 되고, 크면 바닥이 평평하고 가운데가 솟은 복합형이 됩니다. 바다를 고르면 하늘색 고리가 물에 뚫린 구멍입니다. 크레이터 테두리 구덩이 가장자리에서 밀려 올라가 뒤집힌 암석입니다. 모형은 처음 파인 임시 구덩이의 크기로 테두리 높이를 계산합니다. 중앙 봉우리 복합형 크레이터에서는 바닥이 되튀어 오르며 가운데에 봉우리가 생깁니다. 돌을 물에 던졌을 때 튀어 오르는 물방울과 비슷합니다. 지름 3.2 km 이상에서만 나타납니다. 녹은 암석과 각력암 어두운 바닥은 녹거나 잘게 부서진 암석(각력암)이 구덩이 안으로 다시 떨어져 쌓인 층입니다. 합천에서는 논 아래 72 m부터 각력암이 나옵니다. 분출물 커지는 구덩이에서 포물선을 그리며 튀어 나간 암석입니다. 테두리에서 멀어질수록 빠르게 얇아지는 층으로 쌓입니다. 물결 바다를 고르면 물에 뚫린 구멍이 다시 메워지면서 물결이 고리 모양으로 퍼집니다. 모형은 지진해일 높이를 계산하지 않으므로, 이 고리는 물이 먼저 움직이는 곳만 보여 줍니다. 열 고리 이 고리 안쪽은 화구의 열 때문에 맨살에 2도 화상을 입는 범위입니다. 논문은 1 Mt일 때 0.25 MJ/m²를 기준으로 삼고, 에너지가 크면 기준을 조금씩 올립니다. 충격파 고리 최대 과압이 26.8 kPa로 떨어지는 거리입니다. 이 압력이면 목조 주택이 거의 다 무너집니다. 유리창 고리 최대 과압이 6.9 kPa로 떨어지는 거리입니다. 유리창이 깨지는 압력입니다. 실제 크레이터 같은 축척으로 그린 흰 점선 원입니다. 지름 1.2 km인 애리조나 운석 구덩이와 약 180 km인 칙술루브가 지도에 들어올 때만 나타납니다. 목록에서 실제 충돌을 고르면 그 크레이터를 금색 점선으로 그립니다.
