隕石撞擊坑估算器

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Crater Estimator

Crater Estimator

📐 工作原理與說明

Key formulas: 1.161 × (rho_i÷rho_t)^1÷3 × (D)^0.78 × (v)^0.44; 0.67 × Math.log10(E) - 5.87; rho_i × (π÷6) × D×D×D

📊 撞擊坑直徑對比

本次估算結果（紫色）與已知地球撞擊坑的最終直徑對比（對數化條形，便於跨數量級閱讀）。

資料來源：公開地質資料。希克蘇魯伯、薩德伯裡、弗裡德堡等為巨型盆地構造，實際直徑學界存在區間估計，此處取常用值。

📐 計算公式與說明

1. 隕石質量與動能

m = ρi · (π/6) · D³   ｜   E = ½ · m · v²

2. TNT 當量

1 百萬噸 (Mt) TNT = 4.184 × 1015 J

3. 瞬態撞擊坑直徑（Schmidt-Holsapple π 縮放，重力主導區）

Dt = 1.161 · (ρi / ρt)1/3 · D0.78 · v0.44 · g−0.22 · (sin θ)1/3

4. 最終坑徑與深度（形態修正）

簡單坑 (Dt < 3.2 km)：Df ≈ 1.1 · Dt，深度 ≈ 0.25 · Df
複雜坑 (Dt ≥ 3.2 km)：Df ≈ 1.7 · Dt，深度 ≈ 0.08 · Df

5. 衝擊波破壞半徑（Y 為 TNT 當量，單位 Mt）

r ∝ Y1/3  ｜  嚴重(20psi)≈0.9·Y1/3，中度(5psi)≈2.3·Y1/3，輕度(1psi)≈6.0·Y1/3 km
模型假設與侷限：
• 重力 g 取地球常量 9.81 m/s²，適用於地球表面垂直/斜向撞擊。
• π 縮放適用於重力主導的大、中型撞擊；超大型盆地（如希克蘇魯伯）因環形山/多環構造演化，實際直徑常大於簡化估算。
• 破壞半徑基於空中/表面爆炸衝擊波標度，未計入熱輻射、拋射物與全球塵埃效應。
• 通古斯事件為高空空爆，未形成撞擊坑；工具顯示的坑徑為“假設觸地撞擊”的等效估算。

📚 深度解析：隕石撞擊坑直徑估算器

💡 常見使用場景

  • 根據來襲隕石的直徑、密度、速度、入射角，估算撞擊動能、TNT 當量與撞擊坑大小。
  • 在科普或防災教育中，對比不同尺度天體撞擊的破壞範圍（區域性、區域、全球）。
  • 結合目標星體（地球、月球、火星）的重力與地殼引數，做跨星體撞擊對比。
示例：直徑 100 m、密度 3000 kg/m³、速度 20 km/s 的隕石
質量 m=4/3·π·r³·ρ≈4/3·π·50³·3000≈1.57×10⁹ kg；動能 E=½mv²≈½·1.57×10⁹·(2×10⁴)²≈3.1×10¹⁷ J，約 75 兆噸 TNT。據此按 Schmidt-Holsapple 縮放估算坑直徑在數百米量級。

❓ 常見問題（FAQ）

撞擊坑為什麼比隕石大得多？
撞擊能量遠大於隕石自身化學能，主要由高速動能轉化為衝擊波與挖掘作用，坑徑可達隕石直徑的數倍到數十倍。
入射角對結果影響大嗎？
垂直撞擊能量最集中；大入射角（掠射）時有效能量與坑形會變化，破壞範圍更扁長但峰值壓縮較小。
⚠️ 使用說明與注意事項

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📖關於「隕石撞擊坑直徑估算器」 ▼

📝工具簡介

隕石撞擊坑直徑估算器是一款面向天文愛好者與科普教育的線上工具。輸入隕石直徑、密度、撞擊速度與入射角，即可基於 Schmidt-Holsapple 縮放定律估算撞擊動能、TNT 當量、瞬態與最終撞擊坑直徑、坑深、衝擊波破壞半徑及等效地震震級，並與通古斯、巴林傑、希克蘇魯伯等經典撞擊事件直觀對比。純前端計算，資料不上傳。

✨功能特點

🎯使用場景