Wat gebeurt er als je alle nucleaire wapens ter wereld op één plek laat ontploffen? Heeft dat gevolgen voor de baan van de aarde?
Het antwoord op de laatste vraag is onthutsend eenvoudig: nee. In principe gebeurt er met de aardbaan helemaal niets.
Dat blijkt uit de wetten van de klassieke mechanica. Immers, door die ontploffing zou er een grote hoeveelheid gasvormige en/of vaste materie de lucht in worden geslingerd, die een zekere impuls vertegenwoordigt. Dezelfde impuls, maar dan tegengesteld, zal worden overgedragen aan het aardoppervlak. Maar dat effect is tijdelijk. Als we aannemen dat die materie niet zal ontsnappen aan het gravitatieveld van de aarde zal zij vroeg of laat weer terugkeren op het aardoppervlak. Daarmee is de netto impulsverandering van de aarde als geheel verdwenen. Om de aardbaan te veranderen, is een externe kracht nodig – en die hebben we hier niet.
Mocht de explosie ertoe leiden dat er wél materie permanent aan de aardse gravitatie ontsnapt, dan wordt de aardbaan wel beïnvloed. In dat geval resteert nog de vraag: hoe groot zou de invloed op de aardbaan eigenlijk zijn? Het antwoord vereist wat rekenwerk. We kunnen een indruk krijgen als we de kinetische energie van de aarde in zijn baan rond de zon vergelijken met de energie van de explosie. De kinetische energie van de aarde kunnen we uitrekenen op basis van de massa en de snelheid van de aarde; dat levert een waarde op van 2,7 maal 10 tot de macht 33 joule.
De energie van de explosie moeten we enigszins schatten, omdat de gegevens over het kernbomarsenaal niet openbaar zijn. Enig speurwerk levert 19.000 kernbommen van gemiddeld 0,35 megaton TNT. Als we aannemen dat 1 megaton 4,18 biljard joule aan energie bevat, leveren al die kernbommen samen 2,8 maal 10 tot de macht 19 joule. Dat valt volkomen in het niet bij de kinetische energie van de aarde. Het scheelt een factor 100 miljard!
Een degelijke – maar wat bewerkelijke – berekening op basis van impulsoverdracht voor een worstcasescenario levert in wezen eenzelfde grote verschil op. Kortom: zo’n kernexplosie zou een megaramp voor de mensheid betekenen, maar de aardbaan zal er zich niets van aantrekken.
Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijkmagazine.nl!
Tekst: Jo Hermans
Beeld: U.S. Department of Energy