Скорость метеоритного тела, которое падает на Землю, летя из дальних глубин космоса, превышает вторую космическую скорость, чей показатель равняется одиннадцать целых и две десятых километров в секунду. Эта скорость метеорита равна той, которую нужно придать космическому аппарату, чтобы вырваться из гравитационного поля, то есть эта скорость приобретается телом в силу притяжения планеты. При этом это не предел. Наша планета движется по орбите со скоростью тридцать километров в секунду. Когда ее пересекает движущийся объект Солнечной системы, то он может иметь скорость до сорока двух километров в секунду, а если небесный странник будет двигаться по встречной траектории, то есть лоб в лоб, то столкнуться с Землей он может на скорости до семидесяти двух километров в секунду. При вхождении метеоритного тела в верхние слои атмосферы, оно вступает во взаимодействие с разреженным воздухом, который не сильно мешает полету, почти не создавая сопротивления. В этом месте расстояние между молекулами газа больше размера самого метеороита и они не мешают скорости полета, даже если тело довольно массивное. В том же случае, если масса летящего тела хоть ненамного превышает массу молекулы, то оно замедляется уже в самых верхних слоях атмосферы и начинает оседать под действием силы тяжести. Именно так на Землю, в виде пыли, оседает около сотни тонн космического вещества, и только всего один процент крупных тел все-таки долетают до поверхности.
Итак, на высоте ста километров свободно летящий объект начинает тормозить под действием трения, возникающего в плотных слоях атмосферы. Летящий объект сталкивается с сильным сопротивлением воздуха. Число Маха (М) характеризует движение твердого тела в газовой среде и измеряется отношением скорости тела к скорости звука в газе. Это число М для метеорита постоянно меняется с высотой, но чаще всего не превышает пятидесяти. Стремительно летящее тело образовывает перед собой воздушную подушку, и сжатый воздух приводит к появлению ударной волны. Сжатый и разогретый газ, находящийся в атмосфере, нагревает до очень высокой температуры и поверхность метеорита начинает закипать и разбрызгиваться, унося в стороны расплавленный и оставшийся твердым материал, то есть происходит процесс абеляции. Эти частицы ярко светятся, и возникает явление болида, оставляющего за собой яркий след. Область сжатия, которая возникает перед несущимся с огромной скоростью метеоритом, расходится в стороны и при этом образуется головная волна, похожая на ту, что бывает от идущего поводе судна. Получившееся конусообразное пространство образует волну завихрения и разрежения. Все это ведет к потере энергии и вызывает усиленное торможение тела в нижних слоях атмосферы.
Может случиться так, что скорость а бывает от одиннадцати до двадцати двух километров в секунду, масса его не велика, и он достаточно механически прочен, тогда он может тормозить в атмосфере. Это способствует тому, что такое тело не подвержено абеляции, оно почти в неизменно виде может долететь до поверхности Земли.
При дальнейшем снижении воздух все более тормозит скорость метеорита и на высотедесять – двадцать километров от поверхности он совершенно теряет космическую скорость. Тело как бы зависает в воздухе, и эта часть дальнего пути называется областью задержки. Объект постепенно начинает остывать и прекращает светиться. Затем все, что осталось от трудного полета, вертикально падает на поверхность Земли под силой притяжения со скоростью пятьдесят – сто пятьдесят метров в секунду. При этом сила тяжести сравнивается с сопротивлением воздуха, и небесный посланник падает как обыкновенный брошенный камень. Именно такая скорость метеорита характеризует все упавшие на Землю объекты. В месте падения, как правило, образовываются углубления разных размеров и формы, что зависит от веса метеорита и скорости, с которой он приближался к поверхности почвы. Поэтому, изучая место падения можно точно сказать, какая же была примерная скорость метеорита в момент столкновения с Землей. Чудовищная аэродинамическая нагрузка придает небесным телам, попавшим к нам, характерные признаки, по которым их можно легко отличить от обычных камней. У них образуется кора плавления, форма чаще всего конусообразная или оплавлено-обломочная, а поверхность в результате высокотемпературной атмосферной эрозии получает уникальный ремгалиптовый рельеф.
Наиболее хорошо изученными среди малых тел Солнечной системы являются астероиды - малые планеты. История их изучения насчитывает почти два столетия. Еще в 1766 г. был сформулирован эмпирический закон, определяющий среднее расстояние планеты от Солнца в зависимости от порядкового номера этой планеты. В честь астрономов, сформулировавших этот закон, он получил название: "закон Тициуса - Боде". a = 0.3*2k + 0.4 где число k = -* для Меркурия, k = 0 для Венеры, далее k = n - 2 для Земли и Марса, k = n - 1 для Юпитера, Сатурна и Урана (n - порядковый номер планеты от Солнца).Сначала астрономы, сохраняя традиции древних, присваивали малым планетам имена богов, как греко-римских, так и других. К началу ХХ века на небе появились имена почти всех известных человечеству богов - греко-римских, славянских, китайских, скандинавских и даже богов народа Майя. Открытия продолжались, богов стало не хватать, и тогда на небе стали появляться названия стран, городов, рек и морей, имена и фамилии реальных живых или живших людей. Неизбежно стал вопрос об упорядочении процедуры этой астрономической канонизации имен. Вопрос этот тем более серьезен, что, в отличие от увековечения памяти на Земле (названия улиц, городов и т.п.), имя астероида не может быть изменено. Этим с момента своего создания (25 июля 1919 г.) занимается Международный астрономический союз (МАС). |
 |
Большие полуоси орбит основной части астероидов заключены в пределах от 2,06 до 4,09 а. е., а среднее значение составляет 2,77 а. е. Средний эксцентриситет орбит малых планет -- 0.14, средний наклон плоскости орбиты астероида к плоскости орбиты Земли -- 9.5 градусов. Скорость движения астероидов вокруг Солнца -- около 20 км/с, период обращения (астероидный год) -- от 3 до 9 лет. Период собственного вращения астероидов (т. е. продолжительность суток на астероиде) в среднем составляет 7 часов.
Ни один астероид главного пояса, вообще говоря, не проходит вблизи орбиты Земли. Однако в 1932 г. был открыт первый астероид, орбита которого имела перигелийное расстояние меньше радиуса орбиты Земли. В принципе, его орбита допускала возможность сближения астероида с Землей. Этот астероид вскоре был "утерян" и вновь открыт в 1973 г. Он получил номер 1862 и имя Аполлон. В 1936 г. на расстоянии 2 миллиона км от Земли пролетел астероид Адонис, а в 1937 г. - астероид Гермес пролетел на расстоянии 750 тысяч км от Земли. Гермес имеет диаметр почти 1.5 км, а открыт был всего за 3 месяца до его максимального сближения с Землей. После пролета Гермеса астрономы начали осознавать научную проблему астероидной опасности. К настоящему времени известно около 2000 астероидов, орбиты которых позволяют им приблизиться к Земле. Такие астероиды называют астероидами, сближающимися с Землей.
По своим физическим характеристикам астероиды разделяют на несколько групп,
внутри которых объекты имеют сходные отражательные свойства поверхности. Такие группы
называют таксономическими (таксонометрическими) классами или типами. В таблице
приведены 8 основных основных таксономических типов: C, S, M, E, R, Q, V и А. Каждому
классу астероидов соответствуют метеориты, имеющие сходные оптические свойства.
Поэтому каждый таксонометрический класс можно характеризовать по аналогии с
минералогическим составом соответствующих метеоритов.
Форму и размеры этих астероидов определяют с помощью радиолокации при их прохождениях вблизи Земли. Некоторые из них похожи на астероиды главного пояса, но основная их часть имеет менее правильную форму. Например, астероид Тоутатис состоит из двух, а может быть и больше, соприкасающихся друг с другом тел.
На основе регулярных наблюдений и вычислений орбит aстероидов можно сделать следующий вывод: пока нет известных астероидов, про которые можно сказать, что в ближайшие сто лет они подойдут близко к Земле. Ближайшим будет прохождение астероида Хатор в 2086 г. на расстоянии 883 тысячи км.
К настоящему времени целый ряд астероидов прошли на расстояниях существенно меньших, чем вышеприведенные. Они были открыты во время своих ближайших прохождений. Таким образом, пока основную опасность представляют еще не открытые астероиды.
Нам много раз пророчили Конец Света по сценарию, что на Землю упадет метеорит, астероид и разнесет все в пух и прах. Но он не падал, хотя падали мелкие метеориты.
Может ли все-таки на Землю упасть такой метеорит, который уничтожит все живое? Какие астероиды уже падали на Землю и какие последствия это повлекло? Сегодня об этом и поговорим.
Кстати, очередной Конец Света нам пророчат в октябре 2017 года!!
Давайте сначала разберемся, что такое метеорит, метеороид, астероид, комета, с какой скоростью они могут ударяться о Землю, по какой причине траектория их падения направляется на поверхность Земли, какую разрушительную силу несут в себе метеориты, учитывая скорость объекта и массу.
Метероид
«Метеоро́ид - небесное тело, промежуточное по размеру между космической пылью и астероидом.
Метеороид, влетевший с огромной скоростью (11-72 км/с) в атмосферу Земли, из-за трения сильно нагревается и сгорает, превращаясь в светящийся метеор (который можно увидеть как «падающую звезду») или же болид. Видимый след метеороида, вошедшего в атмосферу Земли, называется метеором, а метеороид, упавший на поверхность Земли - метеоритом».
Космическая пыль — мелкие небесные тела, сгорающие в атмосфере, имеющие изначально небольшой размер.
Астероид
«Астеро́ид (распространённый до 2006 года синоним - малая планета) - относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму и не имеют атмосферы, хотя при этом и у них могут быть спутники».
Комета
«Кометы похожи на астероиды, но это не глыбы, а замерзшие летающие болота. В основном они обитают на границе Солнечной системы, образуя так называемое облако Оорта, но некоторые прилетают к Солнцу. Когда они приближаются к Солнцу, они начинают таять и испаряться, образуя за собой светящийся в солнечных лучах красивый хвост. У суеверных людей считаются предвестниками несчастий».
Болид — яркий метеор.
Метеор — «(др.-греч. μετέωρος, «небесный»), «падающая звезда» - явление, возникающее при сгорании в атмосфере Земли мелких метеорных тел (например, осколков комет или астероидов)».
И, наконец, метеорит: «Метеори́т - тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.
Большинство найденных метеоритов имеют массу от нескольких граммов до нескольких килограммов (крупнейший из найденных метеоритов - Гоба, масса которого, по подсчетам, составляла около 60 тонн). Полагают, что в сутки на Землю падает 5-6 тонн метеоритов, или 2 тысячи тонн в год».
Все относительно крупные небесные тела, попавшие в атмосферу Земли сгорают, не долетев до поверхности, а те что долетают именуются метеоритами.
А теперь вдумайтесь в цифры: «в сутки на Землю падает 5-6 тонн метеоритов, или 2 тысячи тонн в год»!!! Представляете, 5-6 тонн, однако сообщения о том что кого-то убил метеорит мы слышим крайне редко, почему же?
Во-первых, падают метеориты небольшого размера, такие, что мы даже не замечаем, много падает на необитаемые земли, ну и во-вторых: случаи смерти от удара метеоритом не исключены, наберите в поисковике, кроме того метеориты неоднократно падали вблизи людей, на жилища (Тунгусский болид, Челябинский метеорит, падение метеорита на людей в Индии).
Каждый день на Землю падает свыше 4 млрд космических тел, так называют все, что больше космической пыли и меньше астероида, — так гласят источники информации о жизни Космоса. В основном это маленькие камни, которые сгорают в слоях атмосферы, не долетев до земной поверхности, единицы проходят этот рубеж, именно они и называются метеоритами, чей совокупный вес в день составляет несколько тонн. Метеороиды, все-таки попавшие на Землю, называются метеоритами.
Метеорит падает на Землю со скоростью от 11 до 72 км в секунду, в процессе огромной скорости происходит разогрев небесного тела и свечение, что вызывает «обдувание» части метеорита, уменьшение его массы, иногда растворение, особенно при скорости около 25 км в секунду и более. При приближении к поверхности планеты уцелевшие небесные тела тормозят свою траекторию, падая вертикально, при этом как правило они остывают, поэтому не бывает горячих астероидов. Если метеорит по «дороге» раскалывается может произойти так называемый метеоритный дождь, когда много мелких частиц обрушивается на землю.
При небольшой скорости метеорита, например несколько сотен метров в секунду, метеорит способен сохранить прежнюю массу. Метеориты бывают каменные (хондриты (углистые хондриты, обыкновенные хондриты, энстатитовые хондриты)
ахондриты), железные (сидериты) и железно-каменные (палласиты, мезосидериты).
«Наиболее часто встречаются каменные метеориты (92,8 % падений).
Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) - хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры - сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава».
На фото хондриты
В основном метеориты бывают около 1 мм, может, чуть больше.. В общем, меньше пули… Возможно, их много под нашими ногами, возможно, они падали прямо на наших глазах однажды, но мы этого не заметили.
Итак, что же бывает, если на Землю падает большой, не рассыпавшийся на каменный дождь, не растворившийся в слоях атмосферы метеорит?
Как часто это происходит и какие последствия у этого?
Упавшие метеориты обнаруживали по находкам либо по падениям.
Например, согласно официальной статистике, было зафиксировано следующее количество падений метеоритов:
в 1950-59 гг — 61, в среднем в год 6,1 падение метеорита,
в 1960-69 гг — 66, в среднем в год 6,6,
в 1970-79 гг — 61, в среднем в год 6,1,
в 1980-89 гг — 57, в среднем в год 5,7,
в 1990-99 гг — 60, в среднем в год 6,0,
в 2000-09 гг — 72, в среднем в год 7,2,
в 2010-16 гг — 48, в среднем в год 6,8.
Как мы видим даже по официальным данным — количество падений метеоритов возрастает в последние годы, десятилетия. Но, естественно, имеются ввиду не 1мм-тровые небесные тела…
Метеориты весом от нескольких граммов до нескольких килограммов падали на Землю в несчетном количестве. А вот метеоритов весом больше тонны было не так уж и много:
Сихотэ-Алинский метеорит весом в 23 т упал на землю 12 февраля 1947 в России, в Приморском крае (классификация — Железный, IIAB),
Гирин — метеорит весом 4 т упал на землю 8 марта 1976 в Китае, в порвинции Гирин (классификация — H5 № 59, хондрит),
Альенде — метеорит весом 2 т упал на землю 8 февраля 1969 в Мексике, штат Чиуауа (класиификация CV3, хондрит),
Куня-Ургенч — метеорит весом 1,1 т упал на землю 20 июня 1998 в Туркменистане, в городе на Сверо-Востоке Туркменистана — Ташауз (классификация — хондрит, H5 № 83),
Нортон Каунти — метеорит весом 1,1 т упал на землю 18 февраля 1948 в США, Канзас (классификация Аубрит),
Челябинск — метеорит весом 1 т упал на землю 15 февраля 2013 в России, в Челябинской области (классификация хондрит, LL5 № 102†).
Конечно, самый нам близкий и понятный метеорит это челябинский. Что произошло при падении метеорита? Серия ударных волн при разрушении метеорита над Челябинской областью и Казахстаном, самый крупный из обломков весом около 654 кг был поднят со дна озера Чебаркуль в октябре 2016 года.
15 февраля 2013 года примерно в 9 часов 20 минут произошло столкновение с земной поверхностью фрагментов небольшого астероида, разрушившегося в результате торможения в атмосфере Земли, вес самого большого обломка 654 кг, он упал в озеро Чебаркуль. Суперболид разрушился в окрестностях Челябинска на высоте 15-25 км, яркое свечение от горения астероида в атмосфере заметили многие жители города, кто-то даже решил, что это самолет потерпел крушение или упала бомба, это было и главными версиями СМИ в первые часы. Самый большой метеорит из известных после Тунгусского метеорита. Количество высвободившейся энергии по расчет специалистов составило от 100 до 44о килотонн в тротиловом эквиваленте.
Пострадало по официальным данным 1613 человек, в основном от выбитых стёкол из задетых взрывом домов, госпитализированы около 100 человек, двое оказались в реанимации, общая сумма ущерба, причиненного зданиям около 1 миллиарда рублей.
Челябинский метеороид, по предварительной оценке НАСА, был размером 15 метров, массой - 7000 тонн — это его данные до вступления в атмосферу Земли.
Важные факторы для оценки потенциальной опасности метеоритов для земли — это скорость, с которой они приближаются к земле, их масса, состав. C одной стороны скорость может разрушить астероид до мелких обломков еще до атмосферы земли, с другой — дать мощный удар если метеорит все таки долетит до земли. Если астероид летит с меньшей силой, вероятность сохранности его массы более велика, однако сила его удара будет не столь страшна. Опасна именно совокупность факторов: сохранение массы при наивысшей скорости метеорита.
Например удар о землю метеорита весом более ста тонн со скоростью света может принести непоправимые разрушения.
Информация из документального фильма.
Если в сторону Земли запустить круглый алмазный шар диаметром 30 метров со скоростью 3 тысячи км в секунду — то воздух начнет участвовать в ядерном синтезе и под нагревом плазмы этот процесс может разрушить алмазную сферу еще до того как она достигнет поверхности Земли: информация из научных фильмов, по проектам ученых. Однако шансы того, что алмазный шар пусть и разломанном виде достигнет Земли велики, во время удара высвободиться в тысячу раз больше энергии чем от самого мощного ядерного оружия, а после опустеет местность в районе падения, кратер будет большим, но Земля видела и больше. Это при 0,01 от скорости света.
А что будет если разогнать сферу до 0,99 % от скорости света? Начнет действовать сверхатомная энергия, алмазный шар станет просто скопищем атомов углерода, сфера сплющится в блин, каждый атом в шаре будет нести в себе 70 миллиардов вольт энергии, он проходит воздух напролом, молекулы воздуха пробивают насквозь центр шара, затем застревают внутри, он расширяется и доходит до Земли с большим содержанием материи, чем в начале пути, когда он врежется в поверхность, то прошибет Землю вкривь и вширь, создавая конусообразную дорогу сквозь корневую породу. Энергия столкновения выломает дыру в земной коре и пробьет взрывом настолько большой кратер, что через него можно будет видеть расплавленную мантию, данный удар сравним с 50 ударами Чиксулубского астероида, убившего динозавров в эпоху до нашей эры. Вполне возможно конец всей жизни на Земле, как минимум — вымирание всех людей.
А что будет, если прибавить нашей алмазной сфере еще скорости? До 0,9999999 % от скорости света? Теперь каждая молекула углерода несет 25 триллионов воль энергии (!!!), что сравнимо с частицами внутри большого адронного коллайдера, все это ударит по нашей планете примерно с кинетической энергией Луны, движущейся по орбите, этого достаточно чтобы пробить огромную дыру в мантии и растрясти земную поверхность планеты так, чтобы она просто расплавилась, это с вероятностью 99,99 % положит конец всей жизни на Земле.
Прибавим еще скорости алмазному шару до 0,99999999999999999999951 % от скорости света, это самая большая скорость имеющего массу объекта когда либо фиксируемую человеком. ЧАстица «О, боже мой!».
«Частица Oh-My-God («О боже мой!») - космический ливень, вызванный космическими лучами ультравысокой энергии, обнаруженный вечером 15 октября 1991 года на испытательном полигоне Дагвэй (англ.) в штате Юта с помощью детектора космических лучей «Глаз мухи» (англ.) принадлежащего университету штата Юта. Энергия частицы, вызвавшей ливень, оценивалась в 3 × 1020 эВ (3 × 108 ТэВ), примерно в 20 миллионов раз больше, чем энергия частиц в излучении внегалактических объектов, другими словами, атомное ядро имело кинетическую энергию, эквивалентную 48 джоулям.
Такую энергию имеет 142-граммовый бейсбольный мяч, движущийся со скоростью 93,6 километра в час.
Частица Oh-My-God имела столь высокую кинетическую энергию, что перемещалась в пространстве со скоростью примерно 99,99999999999999999999951% от скорости света».
Этот протон из Космоса, который «вспохал» атмосферу над Ютой в 1991 году и двигался он почти со скоростью света, каскад частиц, которые образовались от его движения не смог бы воспроизвести даже БАК (коллайдер), подобные явления засекают несколько раз в году и никто не понимает, что это такое. Кажется, он проходит от общегалактического взрыва, но что случилось, что заставило эти частицы прийти на Землю в такой спешке и почему они не замедлились — остается тайной.
И вот если алмазный шар будет двигаться со скоростью частицы «О,боже мой!», то не поможет ничего и никакая вычислительная техника не смоделирует заранее развитие событий, данный сюжет — находка для фантазеров и создателей блокбастеров.
Но примерно картина будет такая: алмазный шар проносится сквозь атмосферу, не замечая ее и исчезая в земной коре, облако расширяющейся плазмы с излучением расходится от точки входа, в то время как энергия пульсирует наружу через тело планеты, в итоге планета раскаляется, начинает светиться, Земля будет выбита на другую орбиту, естественно, все живое погибнет.
Взяв во внимание картину падения челябинского метеорита, совсем недавно нами наблюдаемую, представленные в статье сценарии падения метеоритов (алмазных шаров) из фильма, сюжеты фантастических фильмов — мы можем предположить, что:
— падение метеорита, несмотря на все заверения ученых, что реально спрогнозировать падение крупного небесного тела на Землю за десятилетия, учитывая достижения в сфере астронавтики, космонавтики, астрономии - спрогнозировать в некоторых случаях нельзя!! И тому доказательство челябинский метеорит, который никто не предугадал. И тому доказательство частица «О, боже мой!» со своими протонами над Ютой в 91-м…. Как говорится - не знаем в час и день какой придет конец. Однако вот уже как несколько тысячелетий живет человечество и живет…
— в первую очередь стоит ожидать некрупных метеоритов, при этом разрушения будут подобными как при падении челябинского: лопнут стекла, будут разрушены здания, возможно, выжжена часть местности…
Ужасных последствий как при предполагаемой гибели динозавров ожидать вряд ли стоит, но и исключать нельзя.
— защититься от сил Космоса нереально, к сожалению, метеориты дают нам четко понять, что мы лишь маленькие люди на маленькой планете в огромной Вселенной, поэтому спрогнозировать итог, время контакта астероида с землей нельзя, пробивая атмосферу с каждым годом все активнее, Космос словно претендует на нашу территорию. Готовься-не готовься, а если силы небесные нашлют на нашу Землю астероид - тут не в какой угол не спрячешься…. Так что метеориты это еще и источники глубокой философии, переосмысливания жизни.
И вот очередная новость!! Нам совсем недавно напророчили очередной Конец Света!!! 12 октября 2017 года, то есть совсем недолго нам осталось. Предположительно. К Земле несется огромный астероид!! Эта информация маячит во всех новостях, но мы так привыкли к подобным крикам, что не реагируем… а вдруг….
В Земле, по версиям ученых, уже пробоины и трещины, горит по швам… Если до нее долетит астероид, причем огромный, как прогнозируется, она просто не выдержит. Спастись можно только находясь в бункере.
Поживем-увидим.
Есть мнения психологов, что подобные запугивания — попытка любым способом внушить страх человечеству и контролировать его таким образом. Астероид действительно планирует проходить мимо Земли скоро, но пройдет очень далеко, один на миллион шанс что он заденет Землю.
>>3. ПОЛЁТ МЕТЕОРОВ В ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЕ
Метеоры появляются на высотах 130 км и ниже и обычно исчезают около высоты 75 км. Эти границы изменяются в зависимости от массы и скорости метеорных тел, проникающих в атмосферу. Визуальные определения высот метеоров из двух и более пунктов (так называемые корреспондирующие) относятся преимущественно к метеорам 0-3-й звёздной величины. С учётом влияния довольно значительных ошибок визуальные наблюдения дают следующие значения высот метеоров: высота появления H 1 = 130-100 км, высота исчезновения H 2 = 90 - 75 км, высота середины пути H 0 = 110 - 90 км (рис. 8).
Рис. 8. Высоты (H ) метеорных явлений. Пределы высот (слева): начало и конец пути болидов (Б ), метеоров по визуальным наблюдениям (М ) и по радиолокационным наблюдениям (РМ ), телескопических метеоров по визуальным наблюдениям (Т ); (М Т ) - область задержки метеоритов. Кривые распределения (справа): 1 - середина пути метеоров по радиолокационным наблюдениям, 2 - то же по фотографическим данным, 2а и 2б - начало и конец пути по фотографическим данным.
Гораздо более точные фотографические определения высот относятся, как правило, к более ярким метеорам, от -5-й до 2-й звёздной величины, или к наиболее ярким участкам их траекторий. По фотографическим наблюдениям в СССР высоты ярких метеоров заключаются в следующих пределах: H 1 = 110-68 км, H 2 = 100-55 км, Н 0 = 105-60 км. Радиолокационные наблюдения позволяют определить раздельно H 1 и H 2 только для наиболее ярких метеоров. По радиолокационным данным для этих объектов H 1 = 115-100 км, H 2 = 85-75 км. Надо заметить, что радиолокационное определение высоты метеоров относится только к той части метеорной траектории, вдоль которой образуется достаточно интенсивный ионизационный след. Поэтому для одного и того же метеора высота по фотографическим данным может заметно отличаться от высоты по радиолокационным данным.
Для более слабых метеоров при помощи радиолокатора удаётся определить статистически только среднюю их высоту. Распределение средних высот метеоров преимущественно 1-6-й звёздной величины, полученных радиолокационным методом, показано ниже:
Рассматривая фактический материал по определению высот метеоров, можно установить, что по всем данным огромное большинство этих объектов наблюдается в зоне высоты 110-80 км. В этой же зоне наблюдаются телескопические метеоры, которые по А.М. Бахареву имеют высоты H 1 = 100 км, H 2 = 70 км. Однако по телескопическим наблюдениям И.С. Астаповича и его сотрудников в Ашхабаде значительное количество телескопических метеоров наблюдается также ниже 75 км, преимущественно на высотах 60-40 км. Это, по-видимому, медленные и поэтому слабые метеоры, которые начинают светиться, лишь глубоко врезавшись в земную атмосферу.
Переходя к очень крупным объектам, мы находим, что болиды появляются на высотах H 1 = 135-90 км, имея высоту конечной точки пути H 2 = 80-20 км. Болиды, проникающие в атмосферу ниже 55 км, сопровождаются звуковыми эффектами, а достигающие высоты 25-20 км обычно предшествуют выпадению метеоритов.
Высоты метеоров зависят не только от их массы, но и от скорости их относительно Земли, или так называемой геоцентрической скорости. Чем больше скорость метеора, тем выше он начинает светиться, так как быстрый метеор даже в разреженной атмосфере гораздо чаще сталкивается с частицами воздуха, чем медленный. Средняя высота метеоров зависит от их геоцентрической скорости следующим образом (рис. 9):
| Геоцентрическая скорость (V g ) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 км/сек |
| Средняя высота (H 0 ) | 68 | 77 | 82 | 85 | 87 | 90 км |
При одной и той же геоцентрической скорости метеоров их высоты зависят от массы метеорного тела. Чем больше масса метеора, тем ниже он проникает.
Видимая часть траектории метеора, т.е. длина его пути в атмосфере, определяется значениями высот его появления и исчезновения, а также наклоном траектории к горизонту. Чем круче наклон траектории к горизонту, тем короче видимая длина пути. Длина пути обычных метеоров не превышает, как правило, нескольких десятков километров, но для очень ярких метеоров и болидов она достигает сотен, а иногда и тысяч километров.
 |
| Рис. 10. Зенитное притяжение метеоров. |
Метеоры светятся на коротком видимом отрезке своей траектории в земной атмосфере протяжением в несколько десятков километров, который они пролетают за несколько десятых долей секунды (реже за несколько секунд). На этом отрезке траектории метеора уже проявляется действие притяжения Земли и торможения в атмосфере. При подходе к Земле первоначальная скорость метеора под действием земного притяжения увеличивается, и путь искривляется так, что наблюдаемый радиант его смещается к зениту (зенит - точка над головой наблюдателя). Поэтому действие притяжения Земли на метеорные тела называется зенитным притяжением (рис. 10).
Чем медленнее метеор, тем больше влияние
зенитного притяжения, как это можно видеть
из следующей таблички, где V
g
обозначает начальную геоцентрическую
скорость, V"
g
- ту же скорость,
искажённую притяжением Земли, а Δz
-
максимальная величина зенитного
притяжения:
| V g | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 км/сек |
| V" g | 15,0 | 22,9 | 32,0 | 41,5 | 51,2 | 61,0 | 70,9 км/сек |
| Δz | 23 o | 8 o | 4 o | 2 o | 1 o | <1 o |
Проникая в атмосферу Земли, метеорное тело испытывает, кроме того, торможение, сначала почти незаметное, но весьма значительное в конце пути. По советским и чехословацким фотографическим наблюдениям торможение может достигать на конечном отрезке траектории 30-100 км/сек 2 , в то же время вдоль большей части траектории торможение колеблется от 0 до 10 км/сек 2 . Медленные метеоры испытывают наибольшую относительную потерю скорости в атмосфере.
Кажущаяся геоцентрическая скорость метеоров, искажённая зенитным притяжением и торможением, соответствующим образом исправляется с учётом влияния этих факторов. Долгое время скорости метеоров были известны недостаточно точно, поскольку они определялись из малоточных визуальных наблюдений.
Фотографический способ определения скорости метеоров с применением обтюратора является наиболее точным. Все без исключения определения скорости метеоров, полученные фотографическим путём в СССР, Чехословакии и США, показывают, что метеорные тела должны двигаться вокруг Солнца по замкнутым эллиптическим путям (орбитам). Таким образом, оказывается, что подавляющая часть метеорной материи, если не вся она, принадлежит Солнечной системе. Этот результат прекрасно согласуется с данными радиолокационных определений, хотя фотографические результаты относятся в среднем к более ярким метеорам, т.е. к более крупным метеорным телам. Кривая распределения скоростей метеоров, найденная при помощи радиолокационных наблюдений (рис. 11), показывает, что геоцентрическая скорость метеоров заключается в основном в пределах от 15 до 70 км/сек (некоторое количество определений скорости, превосходящих 70 км/сек, обусловлено неизбежными ошибками наблюдений). Это ещё раз подтверждает вывод о том, что метеорные тела движутся вокруг Солнца по эллипсам.
Дело в том, что скорость движения Земли по орбите составляет 30 км/сек. Стало быть, встречные метеоры, имеющие геоцентрическую скорость 70 км/сек, движутся относительно Солнца со скоростью 40 км/сек. Но на расстоянии Земли параболическая скорость (т.е. скорость, необходимая, чтобы тело унеслось по параболе за пределы Солнечной системы) составляет 42 км/сек. Значит, все скорости метеоров не превышают параболической и, следовательно, их орбиты представляют собой замкнутые эллипсы.
Кинетическая энергия метеорных тел, вторгающихся в атмосферу с весьма большой начальной скоростью, очень велика. Взаимные столкновения молекул и атомов метеора и воздуха интенсивно ионизируют газы в большом объёме пространства вокруг летящего метеорного тела. Частицы, в изобилии вырванные из метеорного тела, образуют вокруг него ярко светящуюся оболочку из раскалённых паров. Свечение этих паров напоминает свечение электрической дуги. Атмосфера на высотах, где появляются метеоры, очень разрежена, поэтому процесс воссоединения оторванных от атомов электронов продолжается довольно долго, вызывая при этом свечение столба ионизованного газа, которое продолжается в течение нескольких секунд, а иногда и минут. Такова природа самосветящихся ионизационных следов, которые можно наблюдать на небе после многих метеоров. Спектр свечения следа также состоит из линий тех же элементов, что и спектр самого метеора, однако уже нейтральных, а не ионизованных. Кроме того, в следах также светятся атмосферные газы. На это указывают открытые в 1952-1953 гг. в спектрах метеорного следа линии кислорода и азота.
По спектрам метеоров видно, что метеорные частицы состоят либо из железа, имея плотность свыше 8 г/см 3 , либо являются каменными, что должно соответствовать плотности от 2 до 4 г/см 3 . Яркость и спектр метеоров позволяют оценить их размеры и массу. Видимый радиус светящейся оболочки метеоров 1-3-й звёздной величины оценивается примерно в 1-10 см. Однако радиус светящейся оболочки, определяемый разлётом светящихся частиц, намного превосходит радиус самого метеорного тела. Метеорные тела, влетающие в атмосферу со скоростью 40-50 км/сек и создающие явление метеоров нулевой звёздной величины, имеют радиус порядка 3 мм, а массу порядка 1 г. Яркость метеоров пропорциональна их массе, так что масса метеора некоторой звёздной величины в 2,5 раза меньше, чем для метеоров предыдущей величины. Кроме того, яркость метеоров пропорциональна кубу их скорости относительно Земли.
Вступая в атмосферу Земли с большой начальной скоростью, метеорные частицы встречаются на высотах 80 и больше км с весьма разреженной газовой средой. Плотность воздуха здесь в сотни миллионов раз меньше, чем у поверхности Земли. Поэтому в этой зоне взаимодействие метеорного тела с атмосферной средой выражается в бомбардировке тела отдельными молекулами и атомами. Это - молекулы и атомы кислорода и азота, поскольку химический состав атмосферы в метеорной зоне приблизительно такой же, как и на уровне моря. Атомы и молекулы атмосферных газов при упругих столкновениях либо отскакивают, либо проникают в кристаллическую решётку метеорного тела. Последнее быстро нагревается, расплавляется и испаряется. Скорость испарения частиц сначала незначительна, затем нарастает до максимума и вновь уменьшается к концу видимого пути метеора. Испаряющиеся атомы вылетают из метеора со скоростями в несколько километров в секунду и, обладая большой энергией, испытывают частые соударения с атомами воздуха, приводящие к нагреванию и ионизации. Раскалённое облачко испарившихся атомов образует светящуюся оболочку метеора. Часть атомов полностью теряет при столкновениях внешние электроны, в результате чего вокруг траектории метеора образуется столб ионизованного газа с большим числом свободных электронов и положительных ионов. Количество электронов в ионизованном следе составляет 10 10 -10 12 на 1 см пути. Начальная кинетическая энергия расходуется на нагревание, свечение и ионизацию примерно в отношении 10 6:10 4:1.
Чем глубже проникает метеор в атмосферу, тем плотнее становится его раскалённая оболочка. Уподобляясь очень быстро летящему снаряду, метеор образует головную ударную волну; эта волна сопровождает метеор при его движении в более низких слоях атмосферы, а в слоях ниже 55 км вызывает звуковые явления.
Следы, остающиеся после полёта метеоров, могут наблюдаться как при помощи радиолокаторов, так и визуально. Особенно успешно можно наблюдать ионизационные следы метеоров в светосильные бинокли или телескопы (так называемые кометоискатели).
Следы болидов, проникающих в более низкие и плотные слои атмосферы, напротив, в основном состоят из пылевых частиц и поэтому видны, как тёмные дымные облачка на фоне голубого неба. Если такой пылевой след освещается лучами зашедшего Солнца или Луны, он бывает виден, как серебристые полосы на фоне ночного неба (рис. 12). Такие следы могут наблюдаться часами, пока они не будут уничтожены воздушными течениями. Следы же менее ярких метеоров, образующиеся на высотах 75 км и более, содержат лишь очень малую долю пылевых частиц и видны исключительно вследствие самосвечения атомов ионизованного газа. Продолжительность видимости ионизационного следа невооружённым глазом составляет для болидов -6-й звёздной величины в среднем 120 сек., а для метеора 2-й звёздной величины 0,1 сек., в то время как длительность радиоэха для тех же объектов (при геоцентрической скорости 60 км/сек) равна 1000 и 0,5 сек. соответственно. Угасание ионизационных следов частично идёт за счёт присоединения свободных электронов к молекулам кислорода (О 2), содержащегося в верхних слоях атмосферы.
Космос представляет собой пространство наполненное энергией. Силы природы заставляют, хаотично существующую материю группироваться. Образуются объекты с определенной формой и структурой. В солнечной системе давно сформированы планеты, их спутники, но этот процесс не заканчивается. Огромное количество вещества: пыль, газ, лёд, камень и метал, наполняют космос. Эти объекты имеют классификацию.
Тело размером не более десятка метров называют метеороидом более крупное тело можно считать астероидом. Метеор это сгорающий в атмосфере объект, упав на поверхность, становится метеоритом.
В солнечной системе, открыты сотни тысяч астероидов. Некоторые достигают более 500 километров в диаметре. Массивы больших размеров принимают шарообразную форму и начинают классифицироваться учеными как карликовые планеты. Скорость астероидов ограничена присутствием в солнечной системе, они вращаются вокруг солнца. Паллада - на данный момент считается самым крупным астероидом, 582×556×500 км. Имеет среднюю скорость 17 километров в секунду, развиваемая астероидами скорость не превышает это значение более чем в два три раза. Названием астероидам служит дата их открытия (1959 LM, 1997 VG). После изучения, вычисления орбиты объект может получить собственное имя.
Небесные тела неизбежно сталкиваются друг с другом. Луна сохранила результат миллионов и миллионов лет взаимодействия. На земле огромные кратеры говорят о том, что когда-то, происходили глобальные разрушения. Люди всегда стремятся к контролю, все потенциальные угрозы должны иметь методы, технологии к их устранению. Очевидный вариант с применением ядерного оружия малоэффективен. Большая часть энергии взрыва попросту рассеивается в пространстве. Крайне важно как можно раньше обнаружить опасную глыбу, что не всегда получается. Хорошо то, что чем больше тело, тем легче его обнаружить.
В атмосферу каждый день влетают тонны космической пыли, ночью можно наблюдать, как небольшие метеорные тела сгорают, так называемыми «падающими звёздами». Каждый год метеороиды размером до нескольких метров попадают в воздушное пространство нашей планеты. Метеорит может входить в атмосферу со скоростью 100 000 км/ч. На высоте нескольких десятков километров скорость резко падает. Вообще сведения о скорости метеоритов размыты. Приводят пределы от 11 до 72 километров в секунду для метеоритов солнечной системы, залетные извне развивают на порядок большую скорость.
15 февраля 2013 года в Челябинской области упал метеорит. Предположительно его диаметр был от 10 до 20 метров. Скорость метеорита точно не определена. Яркое свечение болида наблюдалось за сотни километров от эпицентра. Болид взорвался на большой высоте. В видеоролике запечатлен момент вспышки, через 2 мин. 22 сек. приходит ударная волна.
Метеориты делят на каменные и железные. Состав всегда включает в себя смесь элементов с разнообразными пропорционными соотношениями. Структура может быть неоднородной с вкраплениями. Металлический сплав железных метеоритов отличного качества, подходит для изготовления всяких изделий.
Loading...