Девлог #54 – Хвиля 34: Кругообіг гірських порід, Наднова та Приливні сили

Статистика випуску

Нові симуляції

Кругообіг гірських порід — нотатки з розробки

Кругообіг гірських порід — фундаментальне поняття геології: безперервне перетворення порід між магматичною, осадовою та метаморфічною формами під дією внутрішнього тепла Землі та поверхневих процесів. Замість статичної схеми ця симуляція використовує анімовану блок-схему, де частинки безперервно рухаються вздовж шляхів переходу.

Розташування вузлів і візуальна глибина

Шість вузлів розташовані так, щоб натякати на геологічну глибину: магма перебуває внизу шаруватого фонового градієнта (темно-червоний колір позначає мантію/нижню кору), метаморфічні та інтрузивні магматичні породи «плавають» у середній корі, а осадовий матеріал, осадові й ефузивні магматичні породи з'являються ближче до верху (приповерхнева зона). Дві пунктирні горизонтальні лінії позначають межі шарів.

Потоки частинок на кривих Без'є

Кожен із 11 переходів — це квадратична крива Без'є зі зміщенням контрольної точки по перпендикуляру, пропорційним min(70, len × 0.28). До 200 частинок можуть одночасно рухатися вздовж цих кривих; кожна несе параметр t, що збільшується щокадру та обнуляється при досягненні 1, починаючи подорож заново. Події виверження (переходи до ефузивних магматичних порід) та завершені цикли (метаморфічні → осадовий матеріал) підраховуються на панелі статистики.

Інтерактивність

Клацання на вузлі в межах його активної зони вибирає його та показує бічну панель із 3–4 реальними прикладами порід і коротким описом процесу утворення. Повзунок швидкості (1–5×) масштабує швидкість руху всіх частинок.

Наднова — нотатки з розробки

Наднові — одні з найенергетичніших подій у Всесвіті: вони вивільняють ~10⁴⁴ Дж за лічені секунди й засівають міжзоряне середовище важкими елементами, з яких утворюються планети (і люди). Ця симуляція зосереджена на сценарії колапсу ядра зорі II типу.

Система фаз

П'ять дискретних фаз керуються цілочисельною змінною phase (0–4). Кнопки ручного перемикання фаз дозволяють користувачам перестрибувати на будь-яку стадію; режим «Авто» проходить їх за таймером, автоматично запускаючи колапс і вибух. Скорочення «Вибухнути!» одразу переносить на фазу 3 незалежно від поточного стану.

Шари «цибулинної» структури

Під час фаз червоного надгіганта та колапсу ядра п'ять концентричних градієнтних кіл представляють шаруваті оболонки ядерного горіння (H-оболонка, He-оболонка, C/O, Si/S, залізне ядро), що накопичуються на пізніх стадіях зоряної еволюції. Найвнутрішній шар колапсує під час фази 2, а collapseAnim зменшує радіус зорі приблизно до 15% від початкового перед вибухом.

Викид речовини та залишок

Вибух породжує 300 + 4×маса частинок у випадкових напрямках зі швидкостями 40–160 пкс/с. Частинки розфарбовані за шаром елемента: синій (H/He), зелений (C/O), жовтий (Si/S), червоний (залізне ядро), білий (фронт ударної хвилі). Після того, як ударна хвиля виходить за межі полотна, фаза залишку показує або пульсуючу нейтронну зорю з парними променями пульсара, або чорну діру з помаранчевим акреційним диском — залежно від того, чи перевищує маса прогенітора 25 M☉.

Приливні сили — нотатки з розробки

Приливні сили виникають через градієнт гравітаційного тяжіння вздовж протяжного тіла. Саме вони відповідають за океанські припливи на Землі, вулканічну активність на Іо, нагрівання Енцелада, а в екстремальних випадках — за повне руйнування супутників, що обертаються надто близько до планети-господаря. Межа Роша — критичний поріг, нижче якого приливна сила перевищує власну гравітацію супутника.

Формула межі Роша

Симулятор використовує межу Роша для твердого тіла d = 2.44 × Rp × (ρp / ρs)1/3. Три пресети супутників змінюють щільність супутника: кам'янистий (3.0 г/см³), крижаний (1.0 г/см³) і пухкий уламковий (0.3 г/см³), що дає межі Роша приблизно 1.6×, 2.4× та 3.9× радіуса планети відповідно.

Приливний еліпс

Супутник відображається як масштабований еліпс. Коефіцієнт розтягування обчислюється за спрощеною приливною формулою, пропорційною Rsat / d3 і обмеженою значенням 4. Еліпс завжди вирівняний уздовж осі планета–супутник, а перпендикулярна вісь стискається на 1/stretch. Стрілки на обох кінцях великої осі вказують напрямок і величину приливного розтягування.

Кільце з уламків

Коли повзунок орбітальної відстані перетягується нижче межі Роша (distFactor < 1.0), навколо радіуса орбіти з'являється 80 частинок уламків із невеликим розсіюванням та незалежними кутовими швидкостями. Супутник зникає, а уламки обертаються навколо планети, візуально імітуючи утворення кілець на кшталт сатурнових.

Українські переклади

Усі три симуляції випущені з повними українськими (UK) версіями за адресами /uk/rock-cycle/, /uk/supernova/ та /uk/tidal-forces/. Написи інтерфейсу, інформаційні панелі, назви фаз, кнопки типів супутників та освітній текст повністю перекладені. Код фізики та рендерингу ідентичний для EN- та UK-сторінок.

• Використані українські терміни: “Магма”, “Осадові породи”, “Метаморфічні породи”, “Головна послідовність”, “Колапс ядра”, “Межа Роша”, “Пухкий уламковий”.
• Кнопки паузи/відтворення: “Пауза” / “Грати”; скидання: “Скинути”.

Що далі — попередній огляд Хвилі 35

У беклозі досі багато не реалізованих симуляцій. Кандидати на Хвилю 35:

• Гармонограф — побудова фігур Ліссажу подвійним маятником із керуванням частотою та фазою (математика / фізика).
• Пісчана дюна — симуляція еолової сальтації та міграції дюн (науки про Землю / геологія).
• Коралові рифи — симуляція росту колонії та знебарвлення під впливом температури (біологія / екологія).

Усі симуляції Хвилі 35 вийдуть із EN- та UK-сторінками в день запуску.