W 2013 roku fala uderzeniowa po przelocie meteoroidu wybiła szyby w rejonie Czelabińska, choć nie powstał tam wielki krater. Erupcję Samalas z 1257 roku badacze odczytują między innymi z rdzeni lodowych. Natomiast największe zarejestrowane trzęsienie ziemi, w Chile w 1960 roku, nie było eksplozją. Te zdarzenia łączy ogromna skala, ale ich skutków nie da się uczciwie uporządkować według jednej liczby.
Dlaczego wielkość wybuchu nie mówi wszystkiego
Energia opisuje ilość przemian, a moc to energia przekazana w jednostce czasu. Nagłe uwolnienie energii może wytworzyć falę uderzeniową, czyli gwałtowną zmianę ciśnienia przemieszczającą się przez powietrze. Nadciśnienie to różnica między ciśnieniem w fali a ciśnieniem otoczenia. Promieniowanie cieplne przenosi energię w postaci fal elektromagnetycznych i może powodować oparzenia oraz pożary. Energia kinetyczna to energia ruchu: zależy od masy i kwadratu prędkości.
O skutkach decydują również odległość od źródła, wysokość wybuchu, rzeźba terenu, pogoda, budynki i liczba mieszkańców. Ta sama energia uwolniona nad odludnym lasem i nad gęsto zabudowanym portem nie oznacza takiej samej katastrofy. Liczby ofiar bywają niepewne, a zestawienia mogą różnie ujmować zgony pośrednie, na przykład w wyniku głodu lub chorób.
TNT, VEI i skala logarytmiczna
Ekwiwalent TNT jest jednostką energii: jedna tona TNT odpowiada umownie 4,184 GJ. Kilotona, megatona, gigatona i teratona odpowiadają odpowiednio tysiącowi, milionowi, miliardowi i bilionowi ton TNT. Nie oznacza to, że w danym zdarzeniu użyto takiej ilości materiału wybuchowego.
VEI, czyli wskaźnik eksplozywności wulkanicznej, opisuje wielkość erupcji na podstawie różnych danych, przede wszystkim objętości wyrzuconego materiału. Dla VEI 6 jest to co najmniej około 10 km³, dla VEI 7 około 100 km³, a dla VEI 8 około 1000 km³. Szacunki osadów zależą między innymi od ich zachowania, zasięgu i stopnia zagęszczenia. VEI nie jest miarą energii w TNT i nie można go na nią po prostu przeliczyć. Wyjaśnienie USGS.
Na skali logarytmicznej jednakowe odległości odpowiadają jednakowym mnożnikom, a nie jednakowym różnicom. Pozwala to pokazać na jednym wykresie wartości różniące się tysiące lub miliony razy, pod warunkiem że porównujemy ten sam rodzaj wielkości.
Porównanie skali: co da się zestawić
Poniższe przybliżenia energii uszeregowano rosnąco. Rodzaje zdarzeń i metody pomiaru różnią się: liczby pokazują energię, nie zasięg zniszczeń czy liczbę ofiar. Niepewność pierwszych szacunków może być duża. Przy zdarzeniach bez wiarygodnej porównywalnej liczby nie wpisujemy zera.
| Zdarzenie | Energia | Rodzaj szacunku |
|---|---|---|
| Bejrut | 0,8–1,1 kt TNT | Analiza fal i danych teledetekcyjnych; CTBTO |
| Halifax | około 2,9 kt TNT | Szacunek energii wybuchu; Parks Canada |
| Hiroszima | około 15 kt TNT | Energia eksplozji jądrowej; DOE |
| Nagasaki | około 21 kt TNT | Energia eksplozji jądrowej; DOE |
| Czelabińsk | około 440–500 kt TNT | Przybliżenia energii uwolnionej w atmosferze, w różnych opracowaniach NASA i JPL |
| Tunguska | 3–5 Mt TNT | Jedno oszacowanie modelowe; inne modele podają inne wartości. NASA |
| Castle Bravo | około 15 Mt TNT | Energia próby jądrowej; DOE |
| Car Bomba | około 50 Mt TNT | Energia próby jądrowej; IAEA |
| Chicxulub | 400–4000 Tt TNT | Szacunek modelowy energii uderzenia; NASA NTRS |
Bejrut i Hiroshima różnią się pod względem rodzaju i miejsca wybuchu, a bolid nad Czelabińskiem oddawał energię na długim odcinku atmosfery. Dlatego stosunek liczb nie oznacza takiego samego stosunku zniszczeń. Energia nie mówi też, ile osób było narażonych na falę, promieniowanie czy opad.
Erupcje: osobna skala VEI
Mount St. Helens w 1980 roku, Krakatau w 1883 i Tambora w 1815 klasyfikowane są przez USGS odpowiednio jako VEI 5, 6 i 7. Przejście o stopień odpowiada w przybliżeniu dziesięciokrotnemu progowi objętości wyrzuconego materiału. To nie jest dziesięciokrotny wzrost energii w TNT. Porównanie USGS.
Pozostałe wydarzenia: bez miejsca w rankingu energii
Opisujemy je osobno, ponieważ nie dysponujemy dla nich porównywalnymi szacunkami energii. VEI, rozmiar krateru, liczba ofiar i magnituda trzęsienia odpowiadają na różne pytania i nie tworzą jednego porządku od najmniejszego do największego.
Oppau
Data: 1921-09-21.
21 września 1921 roku w zakładzie BASF w Oppau eksplodował magazyn nawozu zawierającego azotan i siarczan amonu. Zbrylony materiał rozluźniano za pomocą prac strzałowych; tego dnia nastąpiły katastrofalne eksplozje, które uszkodziły zakład i okolicę.
BASF podaje ponad 500 ofiar śmiertelnych i około 2000 rannych. Inne zestawienia mogą stosować różne kryteria liczenia lub opierać się na późniejszych ustaleniach. Zniszczenia objęły zakład i sąsiednie miejscowości; po tragedii ruszyła pomoc dla poszkodowanych.
Przebieg zdarzenia odtwarza się z dokumentacji zakładowej, relacji oraz analiz właściwości nawozu. Sam fakt wcześniejszego stosowania danej metody rozbijania zbrylonego materiału nie gwarantował, że każdy kolejny skład będzie miał identyczne właściwości.
Źródła: www.basf.com; www.ffi.no.
Texas City
Data: 1947-04-16.
16 kwietnia 1947 roku w porcie Texas City na statku Grandcamp ładowano nawóz zawierający azotan amonu. W ładowni zauważono ciepło, dym i ogień. Próby opanowania pożaru nie powiodły się, a ładunek eksplodował, niszcząc znaczną część portu oraz pobliski zakład chemiczny.
Pierwszy wybuch zabił według US Army Corps of Engineers ponad 500 osób i ranił tysiące. Odłamki i pożary spowodowały dalsze zniszczenia. Zagrożony był też inny statek, High Flyer, który później eksplodował. Rozmiar strat wynikał z połączenia materiałów w porcie, pożarów i obecności ludzi w sąsiedztwie.
O sekwencji pożaru, eksplozji i akcji ratunkowej wiemy z dokumentacji służb i relacji. Różnice między liczbami ofiar w źródłach wymagają ostrożności: część zestawień dotyczy pierwszego wybuchu, inne całej katastrofy i jej następstw.
Źródła: www.usace.army.mil; www.tsl.texas.gov.
Port Chicago
Data: 1944-07-17.
17 lipca 1944 roku w kalifornijskim porcie marynarki wojennej ładowano amunicję na statki. Seria eksplozji zniszczyła nabrzeże i jednostki stojące przy nim. Zginęło 320 marynarzy i cywilów, a około 400 osób zostało rannych. Nie należy mylić tej liczby z energią wybuchu: wiarygodnego porównywalnego oszacowania energii nie podajemy.
Większość zabitych stanowili czarnoskórzy marynarze, którym w segregowanej marynarce powierzano niebezpieczny załadunek. Po katastrofie część marynarzy odmówiła powrotu do pracy w obawie o bezpieczeństwo. Pięćdziesięciu oskarżono o bunt. Historia tragedii i procesu stała się częścią szerszej debaty o segregacji w siłach zbrojnych USA.
Przebieg pracy i powojenne postępowanie znamy z dokumentów marynarki oraz akt sądowych. National Park Service przechowuje pamięć o ofiarach w miejscu katastrofy; niepewność dotycząca dokładnej przyczyny zapłonu nie znika tylko dlatego, że zniszczenia zostały dobrze udokumentowane.
Źródła: www.nps.gov; home.nps.gov; home.nps.gov.
Manicouagan
Data: około 212 mln lat temu.
Dawne uderzenie kosmicznego obiektu utworzyło strukturę Manicouagan w dzisiejszym Quebecu. NASA w cytowanym opracowaniu podaje wiek około 212 milionów lat; różne publikacje mogą podawać nieco inne datowania. Długotrwała erozja i późniejsze procesy zmieniły pierwotny krater.
Widoczny dziś pierścień wody nie jest prostą miarką pierwotnej średnicy krateru. NASA opisuje około 70 km dla zachowanej struktury otoczonej pierścieniowym jeziorem oraz szacuje pierwotną średnicę na około 100 km. To dwie różne wielkości, nie sprzeczne pomiary tego samego brzegu.
Skały zawierają ślady przemian spowodowanych wstrząsem, a kształt struktury bada się również z kosmosu. Datowanie i modele pomagają odtworzyć zdarzenie, ale nie pozwalają podać bezpośrednio liczby ofiar ani dokładnej energii.
Źródła: earthobservatory.nasa.gov; www.usgs.gov.
Sudbury
Data: około 1,85 mld lat temu.
Około 1,85 miliarda lat temu w rejonie dzisiejszego Ontario doszło do dużego uderzenia. Powstała struktura Sudbury, której skały zostały następnie zdeformowane i zmienione przez bardzo długą historię geologiczną. Nie wygląda ona dziś jak świeży, okrągły krater.
NASA opisuje zachowaną strukturę jako wydłużoną oraz podaje, że pierwotna średnica mogła sięgać około 200 km. To rekonstrukcja pierwotnego rozmiaru, a nie pomiar istniejącego okrągłego brzegu. Skutków dla życia i dokładnej energii nie znamy w sposób pozwalający umieścić ich w prostym rankingu.
O pochodzeniu impaktowym świadczą między innymi charakterystyczne zmiany skał pod wpływem silnego wstrząsu. Badania skał i datowanie pozwalają oszacować wiek oraz odtworzyć kolejne etapy przekształceń.
Źródła: ares.jsc.nasa.gov; earthobservatory.nasa.gov.
Vredefort
Data: około 2 mld lat temu.
Około dwóch miliardów lat temu w rejonie dzisiejszej Republiki Południowej Afryki nastąpiło duże uderzenie kosmiczne. Pozostała po nim struktura Vredefort. Od tego czasu erozja usunęła i odsłoniła znaczne partie skał, dlatego dzisiejszy krajobraz nie jest wiernym obrazem świeżego krateru.
NASA opisuje odsłonięte skały, które przed uderzeniem znajdowały się głęboko pod powierzchnią. Wielkość pierwotnej struktury jest odtwarzana na podstawie geologii i modelowania, a jej wynik zależy od przyjętej definicji granicy krateru. Nie przypisujemy jej arbitralnej energii TNT.
Geolodzy analizują strukturę skał, minerały zmienione przez wstrząs oraz wiek materiałów związanych z uderzeniem. Im starsza i silniej zerodowana struktura, tym większą rolę odgrywa interpretacja niepełnego zapisu geologicznego.
Źródła: science.nasa.gov; science.nasa.gov.
Mount St. Helens
Data: 1980-05-18.
18 maja 1980 roku po trzęsieniu ziemi osunęło się północne zbocze Mount St. Helens w stanie Waszyngton. Nagłe odciążenie umożliwiło gwałtowny boczny wybuch. Za nim nastąpiła wysoka kolumna popiołu, a topniejący śnieg i lód zasiliły lahary.
USGS podaje 57 zabitych. Podmuch powalił lasy na północ od góry, a popiół został przeniesiony daleko z wiatrem. Wcześniejszy monitoring i zamknięcia części terenu zmniejszyły liczbę osób narażonych, nie wyeliminowały jednak zagrożenia.
Sekwencję osuwiska i erupcji znamy z obserwacji, fotografii, sejsmografów i mapowania osadów. USGS klasyfikuje erupcję jako VEI 5; ta klasyfikacja nie jest pomiarem energii bomby.
Źródła: pubs.usgs.gov; pubs.usgs.gov.
Laki
Data: 1783–1784.
W 1783 roku na Islandii otworzył się system szczelin Lakagígar, znany jako Laki. Przez wiele miesięcy wypływała lawa i uwalniały się gazy. Zdarzenie nie sprowadzało się do jednego wybuchu: był to długotrwały kryzys wulkaniczny.
Gazy i osady wpłynęły na środowisko oraz hodowlę na Islandii. Skażenie pastwisk i straty zwierząt przyczyniły się do ciężkiego kryzysu żywnościowego. Chmura zanieczyszczeń była odnotowywana także w innych częściach Europy; skala skutków zależała od miejsca i czasu.
Naukowcy łączą historyczne relacje z mapowaniem lawy i analizą skał. Smithsonian przytacza szacunek objętości około 14,7 km³ lawy; jest to objętość lawy, której nie należy utożsamiać z objętością popiołu ani przeliczać na TNT.
Źródła: volcano.si.edu.
Novarupta
Data: 1912-06-06.
W czerwcu 1912 roku na Alasce wybuchła Novarupta. Wyrzuty popiołu i spływy piroklastyczne wypełniły obszar nazwany później Doliną Dziesięciu Tysięcy Dymów. Erupcja spowodowała także opad popiołu i utrudnienia dla okolicznych społeczności.
W czasie erupcji zapadła się kaldera Katmai, choć ujście Novarupta znajduje się około 10 km dalej. Pozorna sprzeczność wynika z połączeń w systemie magmowym: miejsce opróżniania i miejsce zapadnięcia nie muszą być identyczne. Smithsonian klasyfikuje zdarzenie jako VEI 6.
Szczegóły znamy z obserwacji z 1912 roku oraz późniejszego mapowania popiołu, spływów i kaldery. Wskaźnik VEI jest klasyfikacją opartą na produktach erupcji, nie odczytem energii z pojedynczego miernika.
Źródła: volcano.si.edu.
Pinatubo
Data: 1991.
W czerwcu 1991 roku na Filipinach wybuchł Pinatubo. Popiół, spływy piroklastyczne i późniejsze lahary zagroziły okolicznym miejscowościom. Deszcze mieszały się z popiołem, zwiększając obciążenie dachów i transportując osady dolinami rzek.
Erupcja wprowadziła do stratosfery dwutlenek siarki. Powstałe aerozole odbijały część światła słonecznego i przyczyniły się do przejściowego ochłodzenia powierzchni Ziemi. Działania ostrzegawcze i ewakuacje przed kulminacją ograniczyły straty wśród ludzi, choć skutki katastrofy trwały dłużej niż sama erupcja.
Naukowcy badają osady, relacje i pomiary atmosferyczne. Odróżniają ilość wyrzuconej skały od ilości gazów: dwie erupcje o podobnym VEI mogą mieć różny wpływ na atmosferę.
Źródła: volcano.si.edu; www.usgs.gov.
Krakatau
Data: 1883.
W 1883 roku Krakatau, położony w cieśninie Sundajskiej między Jawą a Sumatrą, przeżył serię gwałtownych erupcji. Zapadanie się części kompleksu wulkanicznego i przemieszczanie materiału do morza współtworzyły tsunami, które uderzyło w okoliczne wybrzeża. Zagrożeniem były również popiół i gorące spływy piroklastyczne.
USGS zestawia szacunki około 36 000 oraz 36 417 ofiar, wskazując tsunami jako główną przyczynę śmierci. Takie liczby zależą od źródeł i sposobu liczenia; nie są dokładnym licznikiem wszystkich następstw katastrofy. Fale zostały zarejestrowane także daleko od wulkanu.
Wiadomości o erupcji pochodzą z dokumentów historycznych, zapisów poziomu morza i badań geologicznych. USGS podaje VEI 6. To wskaźnik wielkości erupcji oparty na jej produktach i obserwacjach, a nie liczba megaton TNT.
Źródła: www.usgs.gov; pubs.usgs.gov; pubs.usgs.gov.
Tambora
Data: 1815.
W kwietniu 1815 roku Tambora na wyspie Sumbawa w Indonezji wyrzuciła ogromne ilości popiołu, pumeksu i gazów. Gorące spływy piroklastyczne oraz opad materiału zniszczyły okolice wulkanu. Po erupcji pozostała kaldera, czyli zagłębienie związane z zapadnięciem się stropu nad częściowo opróżnionym systemem magmowym.
Skutki sięgnęły daleko poza Indonezję. Gazy siarkowe w stratosferze przyczyniły się do powstania aerozoli odbijających część światła słonecznego. W 1816 roku części Europy i Ameryki Północnej doświadczyły chłodów i problemów z uprawami. Mówi się o roku bez lata, ale lokalna pogoda i nieurodzaj miały również inne, regionalne przyczyny.
Badacze łączą osady erupcyjne z zapisami historycznymi i śladami siarczanów w lodzie. USGS klasyfikuje Tamborę jako VEI 7. Porównanie VEI z Krakatau opisuje rozmiar erupcji, nie stanowi prostego przeliczenia na energię TNT.
Źródła: volcano.si.edu; www.usgs.gov; pubs.usgs.gov.
Samalas
Data: 1257.
W 1257 roku Samalas na indonezyjskiej wyspie Lombok przeszedł wielką erupcję. Gwałtowne kolumny popiołu i spływy piroklastyczne pozostawiły rozległe osady, a po opróżnieniu części systemu magmowego powstała kaldera. Historyczna liczba ofiar nie jest znana z taką pewnością jak w dobrze udokumentowanych katastrofach współczesnych.
Przez lata badacze widzieli w rdzeniach lodowych Grenlandii i Antarktydy silny sygnał siarczanów z połowy XIII wieku, ale szukali jego źródła. Połączenie badań osadów na Lombok, składu szkliwa wulkanicznego oraz zapisów historycznych wskazało Samalas jako sprawcę wielkiej erupcji.
Rdzeń lodowy jest archiwum opadu atmosferycznego: warstwy można datować i analizować chemicznie. Sam sygnał siarki nie wskazuje automatycznie nazwy wulkanu ani dokładnego przebiegu pogody. Dlatego badacze łączą go z geologią, słojami drzew i dokumentami, pamiętając o ograniczeniach każdej metody.
Źródła: www.nature.com; www.nature.com.
Hunga Tonga–Hunga Haʻapai
Data: 2022-01-15.
15 stycznia 2022 roku podmorski wulkan Hunga Tonga–Hunga Haʻapai wytworzył potężną kolumnę erupcyjną. Eksplozja zniszczyła znaczną część wyspy wulkanicznej, a tsunami uderzyło w wybrzeża Tonga i dotarło przez Pacyfik. USGS opisuje zarówno fale powstałe wskutek przemieszczenia wody, jak i fale związane z zaburzeniem ciśnienia atmosferycznego.
Satelity i instrumenty atmosferyczne zaobserwowały wyjątkowo duży dopływ pary wodnej do stratosfery. Sama wysokość chmury nie wystarcza do ustalenia VEI ani do obliczenia energii w TNT. Zjawisko przypomina, że różne erupcje mogą oddziaływać na atmosferę w różny sposób.
Przebieg zdarzenia odtworzono z obrazów satelitarnych, mareografów, zapisów fal ciśnienia i pomiarów terenowych. Każdy instrument obserwuje inną część zjawiska; wspólna analiza pomaga wyjaśnić, dlaczego tsunami rozchodziło się także nietypowymi drogami.
Źródła: www.usgs.gov; www.jpl.nasa.gov.
Toba
Data: około 74 tys. lat temu.
Około 74 tysięcy lat temu w rejonie Toba na Sumatrze doszło do olbrzymiej erupcji. Rozległe warstwy popiołu i skał wulkanicznych są jej geologicznym śladem. Powstała kaldera zajmowana dziś przez jezioro Toba; nie oznacza to, że kształt dzisiejszego jeziora jest dokładnym obrazem przebiegu erupcji.
USGS podaje szacowaną objętość około 2800 km³ w przeliczeniu na ekwiwalent litej skały, DRE. Nie jest to ten sam sposób liczenia co objętość luźnego popiołu w osadzie. Erupcja mogła wpływać na klimat, lecz jej skutki różniły się regionalnie.
Hipoteza, że Toba niemal doprowadziła ludzkość do wymarcia, jest dyskutowana i nie stanowi ustalonego faktu. Naukowcy zestawiają datowanie osadów, dane archeologiczne i klimatyczne, ale każdy rodzaj materiału ma ograniczenia przestrzenne i czasowe.
Źródła: www.usgs.gov; www.usgs.gov.
Dawne erupcje Yellowstone
Data: około 2,08 mln, 1,3 mln i 631 tys. lat temu.
W rejonie Yellowstone w przeszłości doszło do kilku bardzo dużych erupcji tworzących kaldery. Wyrzucony materiał pozostawił osady, które pozwalają rozpoznać zasięg zdarzeń. USGS podaje trzy duże epizody sprzed około 2,08 mln, 1,3 mln i 631 tys. lat; różne opracowania zaokrąglają daty.
Popularne twierdzenie, że kolejna supererupcja jest zaległa, nie wynika z tych danych. Dwie przerwy między trzema zdarzeniami nie pozwalają ustalić regularnego cyklu. Nie wiadomo, kiedy nastąpi następna erupcja ani czy będzie ona duża.
Geolodzy badają warstwy popiołu i skał oraz datują materiały wulkaniczne. Obecne zmiany monitoruje się m.in. sejsmografami i pomiarami deformacji gruntu. Monitorowanie może wykryć niepokojące zmiany, ale nie daje kalendarza przyszłych erupcji.
Źródła: www.usgs.gov; www.usgs.gov.
La Garita i Fish Canyon Tuff
Data: około 27,8 mln lat temu.
Około 27,8 miliona lat temu w rejonie dzisiejszego Kolorado nastąpiła olbrzymia erupcja związana z kalderą La Garita. Osady spływów piroklastycznych utworzyły Fish Canyon Tuff, rozległą jednostkę skalną badaną do dziś.
USGS opisuje objętość tufu przekraczającą 5000 km³ jako szacunek oparty na zachowanych i odtworzonych osadach. To objętość materiału, a nie energia wybuchu w TNT. Od tak dawnego zdarzenia erozja i procesy geologiczne zmieniły krajobraz.
Geolodzy łączą mapowanie osadów, analizę składu skał i datowanie. Ponieważ nie istniały ludzkie zapisy ani pomiary instrumentów, szczegółowy przebieg i skutki można odtwarzać tylko pośrednio, z odpowiednią niepewnością.
Źródła: www.usgs.gov.
Trzęsienie ziemi w Chile
Data: 1960-05-22.
22 maja 1960 roku południowe Chile dotknęło ogromne trzęsienie ziemi w strefie subdukcji. Przemieszczenie dna oceanu wzbudziło tsunami, które uderzyło w chilijskie wybrzeże i przeszło przez Pacyfik. To zdarzenie tektoniczne, nie wybuch.
USGS podaje magnitudę Mw 9,5 i opisuje je jako największe instrumentalnie zarejestrowane trzęsienie ziemi. Fale spowodowały ofiary również na Hawajach i w Japonii. Źródła różnią się szacunkami łącznej liczby zabitych; ważne jest, czy liczą samo Chile, inne kraje i zgony pośrednie.
Sejsmografy zarejestrowały wstrząs, a wysokość i zasięg fal rekonstruuje się z mareografów, śladów terenowych i relacji. Magnituda opisuje rozmiar trzęsienia według innej metody niż ekwiwalent TNT wybuchu i nie określa sama liczby ofiar.
Źródła: pubs.usgs.gov; www.usgs.gov.
Trzęsienie ziemi i tsunami Oceanu Indyjskiego
Data: 2004-12-26.
26 grudnia 2004 roku silne trzęsienie ziemi na granicy płyt w pobliżu Sumatry gwałtownie przemieściło dno morskie. Woda ruszyła w postaci szeregu fal tsunami, które dotarły do wybrzeży Oceanu Indyjskiego. Nie była to eksplozja, dlatego magnitudy trzęsienia nie umieszczamy na wykresie energii bomb.
NOAA podaje 227 899 osób zabitych lub zaginionych i uznanych za zmarłe w związku z trzęsieniem i tsunami. W wielu miejscach fale dotarły wkrótce po wstrząsie, przez co rozdzielenie ofiar obu zjawisk jest trudne. Skutki objęły również przesiedlenia i zniszczenie domów oraz źródeł utrzymania.
O przebiegu zdarzenia wiemy z zapisów sejsmograficznych, mareografów, obserwacji terenowych i relacji. Rozbudowa systemów ostrzegania po tragedii nie usuwa zagrożenia, ale pomaga wykryć fale i przekazać ostrzeżenia społecznościom na ich drodze.
Źródła: www.ncei.noaa.gov; www.noaa.gov.
Hipotetyczne zderzenie Thei
Data: około 4,5 mld lat temu.
Według jednej z głównych hipotez powstania Księżyca bardzo młoda Ziemia zderzyła się z dużym ciałem zwanym Theią. Materiał wyrzucony podczas zderzenia miał następnie utworzyć Księżyc. Nie obserwowaliśmy tego zdarzenia: jego czas, dokładny przebieg, skład Thei i sposób formowania satelity są rekonstruowane.
Tak wielkie zderzenie dotyczyłoby planety bardzo różniącej się od dzisiejszej Ziemi. Nie ma podstaw, by podawać liczbę ludzkich ofiar albo traktować artystyczną ilustrację jako zdjęcie zdarzenia. Hipotezy nie umieszczamy w rankingu obok udokumentowanych eksplozji historycznych.
Naukowcy porównują skład i izotopy skał księżycowych oraz ziemskich, analizują ruch układu Ziemia–Księżyc i tworzą modele komputerowe zderzenia. Żaden pojedynczy model nie jest bezpośrednim zapisem przeszłości. Różne scenariusze muszą wyjaśnić podobieństwa skał i inne dostępne obserwacje.
Źródła: science.nasa.gov; science.nasa.gov.
Ranking szacowanej energii: od miejsca 9 do miejsca 1
Numeracja dotyczy wyłącznie dziewięciu zdarzeń z tabeli energii powyżej, a nie wszystkich znanych katastrof. To porządek przybliżony: szacunki pochodzą z różnych metod i nie określają liczby ofiar ani zasięgu zniszczeń. Przykładowo inne modele Tunguski dają większy zakres energii, który może obejmować energię Castle Bravo. Hipotetyczne zderzenie Thei pozostaje poza rankingiem, bo jego dokładny przebieg i energia są nieznane.
Miejsce 9: Bejrut
Data: 2020-08-04.
4 sierpnia 2020 roku w porcie w Bejrucie pożar poprzedził potężną eksplozję składowanego azotanu amonu. Fala uderzeniowa przeszła przez miasto, niszcząc port i uszkadzając budynki oraz szyby daleko poza jego granicami. Konferencyjna analiza CTBTO opisuje ponad 200 zabitych i tysiące rannych.
Jedna z analiz oszacowała energię na 0,8–1,1 kt TNT. Nie jest to masa przechowywanego nawozu: w tym samym opracowaniu podano około 2750 ton azotanu amonu jako zgłaszaną ilość materiału. Warunki pożaru, składowania i przebieg dochodzeń są ważne dla zrozumienia przyczyn; sama nazwa substancji nie wyjaśnia każdego szczegółu katastrofy.
Autorzy analizy połączyli sygnały sejsmiczne, infradźwiękowe i hydroakustyczne z danymi radarowymi. Otrzymany zakres jest szacunkiem modelowym, a nie bezpośrednim pomiarem całkowitej energii. Nagrania, dokumenty portowe i oględziny szkód są odrębnymi źródłami informacji o przebiegu zdarzenia.
Źródła: conferences.ctbto.org.
Miejsce 8: Halifax
Data: 1917-12-06.
6 grudnia 1917 roku w porcie Halifax zderzyły się francuski statek Mont-Blanc przewożący materiały wybuchowe i norweski Imo. Na Mont-Blanc wybuchł pożar. Płonący statek dryfował w stronę nabrzeża, a jego załoga opuściła jednostkę; wielu obserwatorów nie znało niebezpiecznego ładunku.
Eksplozja zniszczyła domy w pobliskich dzielnicach, wywołała pożary i falę w porcie. Parks Canada podaje około 2000 zabitych i tysiące rannych. Wiele osób patrzących na pożar przez okna doznało obrażeń oczu od rozbitego szkła. Parks Canada szacuje energię wybuchu na około 2,9 kt TNT, mniej niż dla bomb zrzuconych na Hiroszimę i Nagasaki. Po katastrofie napłynęła pomoc z Kanady i z zagranicy, a miasto odbudowywano.
O kolejności wydarzeń wiadomo z akt, relacji i dokumentacji portowej. Skala obrażeń oczu wpłynęła na rozwój opieki nad osobami niewidomymi. To przypomnienie, że widoczny pożar może poprzedzać falę uderzeniową, a jej skutki zależą od odległości i zabudowy.
Źródła: Parks Canada, przebieg katastrofy; Parks Canada, szacunek energii.
Miejsce 7: Hiroszima
Data: 1945-08-06.
6 sierpnia 1945 roku Stany Zjednoczone zrzuciły bombę atomową na Hiroszimę. Wybuch w powietrzu wytworzył falę uderzeniową, intensywne promieniowanie cieplne i promieniowanie jonizujące. Pożary i zawalenia budynków pogłębiły skutki ataku.
Departament Energii USA podaje około 15 kt TNT jako szacowaną energię bomby. Wiele osób zginęło natychmiast, inne zmarły później wskutek obrażeń i napromieniowania. Łączne szacunki zależą od okresu, którego dotyczą, oraz niepełnych danych o ludności obecnej w mieście.
Dane pochodzą z dokumentacji wojskowej, badań medycznych, świadectw i analiz zniszczeń. Osoby, które przeżyły, przez lata mierzyły się ze skutkami zdrowotnymi i społecznymi; energia wybuchu nie opisuje całego wymiaru katastrofy.
Źródła: www.energy.gov; www.atomicarchive.com.
Miejsce 6: Nagasaki
Data: 1945-08-09.
9 sierpnia 1945 roku Stany Zjednoczone zrzuciły drugą bombę atomową na Nagasaki. Eksplozja w powietrzu wywołała falę uderzeniową, pożary i napromieniowanie. Ukształtowanie terenu oraz położenie miejsca detonacji wpływały na rozmieszczenie zniszczeń w mieście.
Departament Energii USA podaje około 21 kt TNT jako energię bomby. Choć to więcej niż podawane 15 kt dla Hiroszimy, zasięg i charakter zniszczeń nie są prostą kopią tamtego zdarzenia. Znaczenie miała m.in. topografia oraz odległość ludzi i budynków od miejsca wybuchu.
O ofiarach i skutkach wiemy z relacji, dokumentów medycznych, badań terenowych i opracowań historycznych. Szacunki zgonów różnią się zależnie od przyjętego okresu i sposobu uwzględnienia osób, które zmarły później.
Źródła: www.energy.gov; atomicarchive.com.
Miejsce 5: Czelabińsk
Data: 2013-02-15.
15 lutego 2013 roku nad rejonem Czelabińska wszedł w atmosferę obiekt o rozmiarach porównywalnych z domem. Rozpadł się wysoko nad ziemią; jasny rozbłysk dotarł do obserwatorów wcześniej niż fala uderzeniowa. Kiedy fala dotarła do zabudowań, wybijała szyby i uszkadzała budynki. Wiele osób zostało rannych od szkła, także dlatego, że patrzyły w stronę nieba lub okien.
NASA w różnych opracowaniach podaje około 440 kt i około 500 kt TNT. To przybliżenia energii uwolnionej podczas wejścia w atmosferę, nie wartości dokładne do ostatniej kilotony. Źródła różnią się również liczbą poszkodowanych i zakresem uwzględnionych miejscowości: NASA w 2018 roku pisała o ponad 1600 rannych.
Przelot nagrały kamery samochodowe i monitoring, a infradźwięki oraz inne sygnały zarejestrowały stacje na świecie. Odnaleziono również meteoryty. Zestawienie obserwacji i modeli pozwala oszacować tor i energię, choć wynik zależy od przyjętych założeń.
Źródła: www.nasa.gov; www.jpl.nasa.gov; ntrs.nasa.gov.
Miejsce 4: Tunguska
Data: 1908-06-30.
30 czerwca 1908 roku nad syberyjską tajgą pojawił się bardzo jasny obiekt. W atmosferze doszło do gwałtownego uwolnienia energii i powstania fali uderzeniowej. Badania powalonych drzew wskazują na obszar około 2150 km². Był to teren słabo zaludniony, ale nie oznaczało to braku lokalnych strat: NASA opisuje między innymi śmierć reniferów.
Na miejscu nie znaleziono typowego wielkiego krateru. Najczęściej przyjmowane wyjaśnienie mówi o rozpadzie małego ciała kosmicznego w atmosferze. Dokładny rozmiar, skład i energia pozostają przedmiotem modelowania. W jednej z analiz opisanych przez NASA podano 3–5 Mt TNT; nie jest to bezpośredni pomiar wykonany przy źródle.
Ekspedycje dotarły na miejsce dopiero po latach. Naukowcy wykorzystują układ powalonych drzew, zapisy sejsmiczne i barometryczne oraz modele. Brak krateru nie dowodzi więc, że nic z kosmosu nie nadleciało, ale utrudnia ustalenie wszystkich szczegółów.
Źródła: www.nasa.gov; ntrs.nasa.gov; science.nasa.gov.
Miejsce 3: Castle Bravo
Data: 1954-03-01.
1 marca 1954 roku Stany Zjednoczone przeprowadziły próbę termojądrową Castle Bravo na atolu Bikini. Zamiast spodziewanych około 6 Mt uzyskano około 15 Mt TNT. To szacunek energii wybuchu, a nie ilości faktycznie użytego TNT. Różnica oznaczała znacznie poważniejsze skutki, niż przewidywano w planie próby.
Wraz z wiatrem radioaktywny opad dotarł poza wyznaczoną strefę zagrożenia. Naraził mieszkańców Wysp Marshalla, uczestników próby i załogę japońskiej łodzi rybackiej Lucky Dragon. Ewakuacja nie mogła cofnąć już otrzymanej ekspozycji, a skażenie i jego następstwa stały się długotrwałym problemem dla wyspiarzy.
O energii i błędnych przewidywaniach wiemy z dokumentów programu prób oraz późniejszych opracowań Departamentu Energii USA. Historia opadu pokazuje ograniczenie prostego rankingu energii: znaczenie mają także kierunek wiatru, miejsce próby i obecność ludzi na drodze skażenia.
Źródła: www.energy.gov; ehss.energy.gov; www.energy.gov.
Miejsce 2: Car Bomba
Data: 1961-10-30.
30 października 1961 roku Związek Radziecki przeprowadził atmosferyczną próbę bomby termojądrowej nad Nową Ziemią. Urządzenie znane jako Car Bomba wywołało ogromny błysk i falę uderzeniową. Próba odbyła się na poligonie, a jej skala była częścią wyścigu zbrojeń zimnej wojny.
IAEA podaje 50 Mt TNT jako energię wybuchu. To około 3300 razy więcej niż często przyjmowane 15 kt dla Hiroszimy, ale porównanie dotyczy energii, nie liczby ofiar ani zniszczeń konkretnego miasta. Wysokość detonacji i otoczenie mają zasadnicze znaczenie dla skutków.
Dane o próbie pochodzą z dokumentacji historycznej i zapisów fal rejestrowanych daleko od poligonu. CTBTO przytacza również publikowane oszacowania 50–57 Mt, co pokazuje, że różne źródła nie zawsze podają identyczną wartość.
Źródła: www-ns.iaea.org; conferences.ctbto.org.
Miejsce 1: Chicxulub
Modelowe oszacowanie energii uderzenia to 400–4000 Tt TNT; zakres jest bardzo szeroki. NASA NTRS.
Data: około 66 mln lat temu.
Około 66 milionów lat temu duże ciało kosmiczne uderzyło w rejon dzisiejszego półwyspu Jukatan. W pobliżu miejsca uderzenia powstała ogromna struktura impaktowa; dalej osadzały się wyrzucone i stopione skały. Impakt wiąże się z gwałtownym kryzysem środowiskowym na granicy kredy i paleogenu, podczas którego wymarły liczne grupy organizmów, w tym nieptasie dinozaury.
Historia odkrycia zaczęła się od niezwykłej warstwy bogatej w iryd w osadach z granicy epok. Geofizycy Glen Penfield i Antonio Camargo rozpoznali strukturę podczas poszukiwań naftowych; dopiero później powiązano ją z globalną granicą i hipotezą impaktu. To przykład, w którym kilka niezależnych śladów daje mocniejszy argument niż pojedyncza obserwacja.
W skałach krateru badacze znaleźli minerały zmienione przez silny wstrząs i ślady materiału meteorytowego. Datowanie, pomiary geofizyczne i wiercenia pomagają rekonstruować zdarzenie. Rozmiar obiektu, dokładna energia oraz przebieg zmian klimatu pozostają oszacowaniami zależnymi od modelu.
Źródła: science.nasa.gov; ntrs.nasa.gov.
Komentarze (0)
Brak komentarzy. Bądź pierwszy!