Devlog #54 – Fala 34: Cykl Skalny, Supernowa i Siły Pływowe

Statystyki wydania

Nowe symulacje

Cykl Skalny — uwagi projektowe

Cykl skalny to podstawowe pojęcie w geologii — ciągła transformacja skał między formami magmowymi, osadowymi i metamorficznymi, napędzana wewnętrznym ciepłem Ziemi i procesami powierzchniowymi. Zamiast statycznego diagramu ta symulacja wykorzystuje animowany schemat blokowy, w którym cząsteczki nieustannie podróżują wzdłuż ścieżek przejścia.

Układ węzłów i głębia wizualna

Sześć węzłów jest rozmieszczonych tak, aby sugerować głębokość geologiczną: Magma znajduje się na dole warstwowego gradientu tła (ciemna czerwień reprezentująca płaszcz/dolną skorupę), Skały metamorficzne i magmowe intruzywne unoszą się w środkowej skorupie, a Osady, Skały osadowe i magmowe wylewne pojawiają się blisko góry (strefa powierzchniowa). Dwie przerywane linie poziome oznaczają granice.

Przepływy cząsteczek bezier

Każde z 11 przejść to krzywa bezier kwadratowa z prostopadłym przesunięciem punktu kontrolnego proporcjonalnym do min(70, len × 0,28). Do 200 cząsteczek podróżuje jednocześnie wzdłuż tych krzywych; każda niesie parametr t zwiększany co klatkę, zawijający się przy 1, aby zrestartować podróż. Zdarzenia erupcji (przejścia do skał magmowych wylewnych) i ukończone cykle (Metamorficzne → Osady) są liczone w panelu statystyk.

Interaktywność

Kliknięcie węzła w jego promieniu trafienia wybiera go i wyświetla panel boczny pokazujący 3–4 rzeczywiste przykłady skał oraz krótkie podsumowanie formowania. Suwak prędkości (1–5×) skaluje wszystkie prędkości cząsteczek.

Supernowa — uwagi projektowe

Supernowe należą do najbardziej energetycznych zjawisk we wszechświecie, uwalniając ~10⁴⁴ J w ciągu kilku sekund i zasiewając ośrodek międzygwiazdowy ciężkimi pierwiastkami, z których powstają planety (i ludzie). Ta symulacja koncentruje się na ścieżce zapadnięcia jądra typu II.

System faz

Pięć dyskretnych faz jest zarządzanych przez liczbę całkowitą phase (0–4). Ręczne przyciski faz pozwalają użytkownikom przeskoczyć do dowolnego etapu; tryb „Auto” przechodzi przez nie na czasomierzu, automatycznie wywołując zapadnięcie i eksplozję. Skrót „Wybuchnij!” przeskakuje bezpośrednio do Fazy 3 niezależnie od bieżącego stanu.

Warstwy cebulowe

Podczas faz Czerwonego Nadolbrzyma i Zapadnięcia Jądra pięć koncentrycznych gradientowych okręgów reprezentuje warstwowe powłoki spalania jądrowego (powłoka H, powłoka He, C/O, Si/S, jądro Fe), które gromadzą się podczas zaawansowanej ewolucji gwiazdy. Najbardziej wewnętrzna warstwa zapada się podczas Fazy 2, gdzie collapseAnim zmniejsza promień gwiazdy do ~15% przed eksplozją.

Wyrzut i pozostałość

Eksplozja generuje 300 + 4×masa cząsteczek w losowych kierunkach z prędkościami 40–160 px/s. Cząsteczki są kodowane kolorami według warstwy pierwiastka: niebieski (H/He), zielony (C/O), żółty (Si/S), czerwony (jądro Fe), biały (front fali uderzeniowej). Po opuszczeniu przez falę uderzeniową obszaru płótna faza pozostałości pokazuje albo pulsującą gwiazdę neutronową z dwoma wiązkami pulsara, albo czarną dziurę z pomarańczowym dyskiem akrecyjnym, w zależności od tego, czy masa progenitora przekracza 25 M☉.

Siły Pływowe — uwagi projektowe

Siły pływowe wynikają z gradientu przyciągania grawitacyjnego na rozciągniętym ciele. Odpowiadają za pływy oceaniczne na Ziemi, aktywność wulkaniczną na Io, ogrzewanie Enceladusa oraz — w skrajnych przypadkach — całkowite zniszczenie satelitów orbitujących zbyt blisko swojej planety macierzystej. Granica Roche'a to krytyczny próg, poniżej którego siła pływowa przewyższa własną grawitację satelity.

Wzór granicy Roche'a

Symulator wykorzystuje granicę Roche'a dla ciała sztywnego d = 2,44 × Rp × (ρp / ρs)1/3. Trzy presety satelitów zmieniają gęstość satelity: skalisty (3,0 g/cm³), lodowy (1,0 g/cm³) i luźny gruz (0,3 g/cm³), dając granice Roche'a odpowiednio na ok. 1,6×, 2,4× i 3,9× promienia planety.

Elipsa pływowa

Księżyc jest renderowany jako skalowana elipsa. Współczynnik rozciągnięcia jest obliczany na podstawie uproszczonego wzoru pływowego proporcjonalnego do Rsat / d3 i ograniczony do 4. Elipsa jest zawsze wyrównana wzdłuż osi planeta–księżyc, a oś prostopadła jest ściśnięta przez 1/stretch. Groty strzałek na obu końcach osi wielkiej wskazują kierunek i wielkość rozciągnięcia pływowego.

Pierścień gruzu

Gdy suwak odległości orbitalnej zostanie przeciągnięty poniżej granicy Roche'a (distFactor < 1,0), generowanych jest 80 cząsteczek gruzu wokół promienia orbity z niewielkim rozproszeniem i niezależnymi prędkościami kątowymi. Księżyc znika, a gruz orbituje wokół planety, wizualnie naśladując formowanie się pierścieni podobnych do Saturna.

Tłumaczenia ukraińskie

Wszystkie trzy symulacje mają kompletne wersje ukraińskie (UK) pod adresami /uk/rock-cycle/, /uk/supernova/ i /uk/tidal-forces/. Etykiety interfejsu, panele informacyjne, nazwy faz, przyciski typów satelitów i tekst edukacyjny są w pełni przetłumaczone. Kod fizyki i renderowania jest identyczny między stronami EN i UK.

• Zastosowane terminy ukraińskie: „Магма”, „Осадові породи”, „Метаморфічні породи”, „Головна послідовність”, „Колапс ядра”, „Межа Роша”, „Пухкий уламковий”.
• Przyciski Pauza/Odtwórz: „Пауза” / „Грати”; Reset: „Скинути”.

Co dalej — zapowiedź Fali 35

Zaległości nadal zawierają wiele niezbudowanych symulacji. Kandydaci do Fali 35 to:

• Harmonograf — rysownik figur Lissajous z podwójnym wahadłem, ze sterowaniem częstotliwością i fazą (matematyka / fizyka).
• Wydma piaskowa — symulacja saltacji eolicznej i migracji wydm (ziemia / geologia).
• Rafa koralowa — symulacja wzrostu kolonii i blaknięcia napędzana temperaturą (biologia / ekologia).

Wszystkie symulacje Fali 35 zostaną wydane ze stronami EN + UK w dniu premiery.