Deep Impact  – Drtivý dopad Inspire article

Filmy z žánru vědecké fantastiky nebo dokonce i filmy o pseudovědě se kupodivu mohou stát šikovnými školními pomůckami. Heinz Oberhummer a Markus Behacker, kteří se účastní projektu zvaného „Kino a věda“ (Cinema and Science - CISCI), vytvořili návod, jak ve třídě…

Při hodině se může pustit určitá vybraná scéna nebo klip z populárního filmu nebo dokumentu o vědě. Tato scéna pak vyvolá diskusi a povzbudí zájem o přírodovědné předměty. Na internetové stránce projektu, která bude spuštěna v prosinci roku 2006, budou popsány scény z nejrůznějších filmů, budou ale také připravena vysvětlení a další základní informace, které učitelům pomohou vést velmi inspirativní vyučovací hodiny.

Tento článek o filmu Drtivý dopad uvádí příklad obsahu, který se připravuje v rámci projektu CISCI. Každý komplet zahrnuje srozumitelné vysvětlení pro žáky a hlubší podklady pro učitele.

Deep Impact (Drtivý dopad)

Mladý astronom Leo Beiderman objeví kometu která míří přímo na Zemi. Lidstvo proto vypustí raketu s lidskou posádkou, která na kometě umístí jaderné bomby. Výbuchem je kometa rozdělena na dvě části. Ta větší Zemi mine, ale ta menší dopadne do moře a vytvoří obrovskou vlnu tsunami. Tento vývoj se předpokládal, proto se omezený počet obyvatel ukryl do speciálních bunkrů, aby pak bylo možné po katastrofě znovu obnovit společnost. Tito lidé byli vybráni losováním spolu s dvěma sty tisíci vědci, lékaři, vojáky a dalšími oficiálními představiteli.

Scéna 1: Kometa vytvoří megatsunami

Když kometa prolétá atmosférou, tření částic vzduchu ji zahřeje na vysoké teploty, až se přemění na obrovskou ohnivou koulí. Když tato koule dopadne do oceánu, vytvoří megatsunami s vlnami vysokými až 400 metrů. Tsunami dosáhne New York i Washington, které zničí, obrovské povodně také zaplaví rozsáhlé pobřežní oblasti.

Základní vysvětlení

Komety se skládají z ledu a prachu, proto se jim také někdy říká „špinavé sněhové koule“. Přicházejí ze vzdáleného okraje naší Sluneční soustavy. Asteroidy jsou naproti tomu kusy skal z oblasti mezi Marsem a Jupiterem. Někdy může kometa nebo asteroid dopadnout na Zemi. Pokud dopadne do oceánu, vytvoří  několik po sobě následujících obrovských vln, které nazýváme tsunami.

I v  popsané scéně vznikne gigantická tsunami po dopadu komety do oceánu. Několik set metrů vysoká tsunami pak zničí New York a další pobřežní oblasti. Vzhledem k rozměru komety, jejíž poloměr dosahuje několika kilometrů, účinek tsunami odpovídá možné skutečnosti.

Pokročilé vysvětlení

Komety

Komety se skládají z ledu a prachu, a proto se jim také někdy říká „špinavé sněhové koule“. Pocházejí z oblasti vesmíru ležící na vzdáleném okraji Sluneční soustavy, která se nazývá Oortovo mračno. Když se komety blíží ke slunci, zahřívají se a uvolňují ze svého povrchu částice (na filmu je tento jev zobrazen jako minierupce). Tyto částice, jsou pak unášeny slunečním větrem a tvoří charakteristický ohon vlající přímo od Slunce. Komety často mívají i dva oddělené ohony, které míří mírně odlišným směrem: jeden je tvořen prachem, druhý plyny.

Oortovo mračno

Oortovo mračno bylo pojmenováno po  holandském astronomu Janu Hendriku Oortovi a nachází se zhruba o padesát až sto tisíc kilometrů dále od Slunce, než je Země. Oortovo mračno se skládá z trilionů komet, které tu zbyly poté, co se vytvořila naše Sluneční soustava.

Tsunami

Japonské slovo „tsunami“ se píše dvěma znaky. Znak „tsu“ znamená přístav, kotviště, zatímco znak „nami“ označuje vlnu. Jméno pochází od Japonských rybářů, kteří se navraceli do svých přístavů a zjistili, že jsou vlnami naprosto zničené, i když na širém moři ždáné nebezpečné vlny nepozorovali. Výška tsunami na otevřením moři často dosahuje méně než jeden metr, zatímco když se přiblíží k pobřeží, může se zvednout až na třicet metrů nebo více.

Tsunami vzniká po zemětřesení, sesuvech půdy do moře, podmořských sopečných erupcích a od dopadech komet nebo asteroidů. Nejčastější příčinou je ale podmořské zemětřesení. Vzhledem k hmotnosti pohybující se vody mohou vlny rozdrtit všechny předměty, které jim stojí v cestě, včetně budov, které smete až na jejich základy

Obrovské objekty, jako jsou lodě nebo balvany, mohou být odneseny několik kilometrů do vnitrozemí. Jeden metr krychlový vody má totiž hmotnost jedné tuny. Voda, která dosahuje rychlosti, jaká je zobrazená ve filmu, se tedy při dopadu chová jako pevně těleso.

Podklady pro učitele

Kometa dopadá na Zemi v průměru každých 1,8 miliónů let. Dopad komety o poloměru 1,4 km do moře ve vzdálenosti 600 km od pobřeží dobře popisuje počítačová simulace, která poskytla následující výsledky:

• Uvolněná energie odpovídá zhruba 275 000 megatunám TNT, nebo též 27 500 vodíkovým bombám.
   
• Asteroid nebo kometa by se okamžitě po dopadu naprosto vypařila.
   
• Vytvořil by se podmořský kráter zhruba 12 km široký a dosahoval by asi 5000 metrů pod hladinu moře.
   
• Spolu s pozůstatky komety by se odpařil zhruba jeden kilometr krychlový vody a vytvořilo by se obrovské mračno.
   
• Vznikla by obrovská tsunami, která by zaplavila pobřeží a dosáhla výšky zhruba 120 metrů – byla by tak asi desetkrát větší než tsunami, která zaplavila Asii 26. prosince 2004. Ve filmu je tsunami vysoká zhruba 400 metrů.

Kometa se pohybuje průměrnou rychlostí 40 km/s, tedy 144 000 km/h. Pohyb komety přes oblohu v nízkém úhlu můžeme srovnat s pohybem dopravního letadla, které dosahuje rychlosti asi 800 km/h. Kometa se pohybuje 180krát rychleji (144 000/800) než letadlo. Let dopravního letadlo od jednoho obzoru k druhému můžeme pozorovat zhruba šest minut, tedy 360 sekund. Kometa by se pohybovala po obloze 360/180, tedy 2 sekundy. Čas, po který kometu na obloze vidíme, jak je uveden ve filmu, je tedy příliš pomalý.

Shrnutí: Scéna z filmu Deep Impact (Hrozivý dopad), která popisuje kometu, není příliš realistická. Avšak tsunami a její zničující účinky, jsou v podstatě z vědeckého hlediska správné.

Download

Download this article as a PDF