Метеором называют частицы пыли или осколки космических тел (комет или астероидов), которые при входе в верхние слои атмосферы Земли из космоса, сгорают, оставляя после себя полоску света, которую мы наблюдаем. Популярное название метеора – это падающая звезда.
Земля, всё время подвергается постоянной бомбардировке объектами из космоса. Они различаются по размеру, от камней весом в несколько килограммов, до микроскопических частиц, весящих меньше миллионной доли грамма. По оценкам некоторых специалистов, Земля в течение года захватывает больше 200 млн. кг различного метеорного вещества. А в сутки вспыхивает около одного миллиона метеоров. Всего лишь десятая часть их массы достигает поверхности в форме метеоритов и микрометеоритов. Остальная часть, сгорает в атмосфере, порождая метеорные следы.
Метеорное вещество входит обычно в атмосферу со скоростью около 15 км/сек. Хотя, в зависимости от направления по отношению к движению Земли, скорость может колебаться от 11 до 73 км/с. Частицы среднего размера, нагреваясь от трения испаряются, давая вспышку видимого света на высоте около 120 км. Оставляя кратковременный след ионизированного газа и гаснут к высоте порядка 70 км. Чем больше масса метеорного тела, тем ярче он вспыхивает. Эти следы, сохраняемые 10–15 минут, могут отражать радиолокационные сигналы. Поэтому, для обнаружения метеоров, которые слишком слабы для визуального наблюдения (а также метеоров, появляющихся при дневном свете), используют методы радиолокации.
Этот метеорит никто не наблюдал при падении. Его космическая природа установлена на основании изучения вещества. Такие метеориты называют находками, и они составляют около половины мировой коллекции метеоритов. Другая половина – падения, «свежие» метеориты, поднятые вскоре после того, как они упали на Землю. К ним относится метеорит Пикскилл, с которого начался наш рассказ о космических пришельцах. Падения имеют для специалистов большой интерес, чем находки: о них можно собрать некоторую астрономическую информацию, а вещество их не изменено земными факторами.
Метеоритам принято давать имена по географическим названиям мест, соседствующих с местом падения или находки. Чаще всего это название ближайшего населенного пункта (например, Пикскилл), но выдающимся метеоритам присваивают более общие имена. Два самых крупных падения XX в. произошли на территории России: Тунгусское и Сихотэ-Алинское.
Метеориты делятся на три больших класса: железные, каменные и железо-каменные. Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа. В земных горных породах естественный сплав железа с никелем не встречается, так что присутствие никеля в кусках железа указывает на его космическое (или промышленное!) происхождение.
Включения никелистого железа есть в большинстве каменных метеоритов, поэтому космические камни, как правило, тяжелее земных. Главные же их минералы – силикаты (оливины и пироксены). Характерным признаком основного типа каменных метеоритов – хондритов – является наличие внутри них округлых образований – хондр. Хондриты состоят из того же вещества, что и весь остальной метеорит, но выделяются на его срезе в виде отдельных зернышек. Их происхождение пока не вполне ясно.
Третий класс – железокаменные метеориты – это куски никелистого железа с вкраплениями зерен каменистых материалов.
Вообще метеориты состоят из тех же элементов, что и земные горные породы, но сочетания этих элементов, т.е. минералы, могут быть и такими, какие на Земле не встречаются. Это связано с особенностями образования тел, породивших метеориты.
Среди падений преобладают каменистые метеориты. Значит, таких кусков больше летает в космосе. Что касается находок, то здесь преобладают железные метеориты: они прочнее, лучше сохраняются в земных условиях, резче выделяются на фоне земных горных пород.
Метеориты являются осколками малых планет – астероидов, которые населяют в основном зону между орбитами Марса и Юпитера. Астероидов много, они сталкиваются, дробятся, изменяют орбиты друг друга, так что некоторые осколки при своем движении иногда пересекают орбиту Земли. Эти осколки и дают метеориты.
Организовать инструментальные наблюдения падений метеоритов, с помощью которых можно с удовлетворительной точностью вычислить их орбиты, очень трудно: само явление очень редкое и непредсказуемое. В нескольких случаях это удалось сделать, и все орбиты оказались типично астероидными.
Интерес астрономов к метеоритам был вызван в первую очередь тем, что долгое время они оставались единственными образцами внеземного вещества. Но и сегодня, когда вещество других планет и их спутников становится доступным лабораторному исследованию, метеориты не потеряли своего значения. Вещество, составляющее крупные тела Солнечной системы, подвергалось длительному преобразованию: оно плавилось, разделялось на фракции, вновь застывало, образуя минералы, не имеющие уже ничего общего с тем веществом, из которого все образовалось. Метеориты же являются обломками мелких тел, которые такой сложной истории не прошли. Одни из типов метеоритов – углистые хондриты – вообще представляют собой слабоизмененное первичное вещество Солнечной системы. Изучая его, специалисты узнают, из чего образовались крупные тела Солнечной системы, в том числе и наша планета Земля.
Метеорный поток
Основная часть метеорного вещества в Солнечной системе, обращается вокруг Солнца по определенным орбитам. Характеристики орбит метеорных роев могут быть рассчитаны по наблюдениям метеорных следов. Используя этот способ, было показано, что многие метеорные рои имеют те же самые орбиты, что и известные нам кометы. Эти частицы могут быть распределены по всей орбите или сконцентрированы в отдельных скоплениях. В частности, молодой метеорный рой может долго оставаться с концентрированным около родительской кометы. Когда при движении по орбите, Земля пересекает такой рой, в небе нами наблюдается метеорный поток. Эффект перспективы, порождает оптическую иллюзию того, что метеоры, которые в действительности движутся по параллельным траекториям, кажутся исходящими из одной точки в небе, которую принято называть радиантом. Эта иллюзия и есть эффект перспективы. В действительности эти метеоры порождаются частицами вещества, входящими в верхние слои атмосферы по параллельным траекториям. Это великое множество метеоров, наблюдаются в течение ограниченного периода времени (обычно несколько часов или дней). Известно множество ежегодных потоков. Хотя только некоторые из них порождают метеорные дожди. С особенно плотным роем частиц Земля сталкивается очень редко. И тогда может возникнуть исключительно сильный поток с десятками или сотнями метеоров каждую минуту. Обычно хороший регулярный поток дает около 50 метеоров в час.
В дополнение ко множеству регулярных метеорных потоков, в течение года наблюдаются и спорадические метеоры. Они могут прийти с любого направления.
Микрометеорит
Это частица метеоритного вещества, которая настолько невелика, что теряет свою энергию еще до того, как она могла бы воспламениться в атмосфере Земли. Микрометеориты выпадают на Землю как дождь мельчайших пылевых частиц. Количество вещества, ежегодно выпадающего на Землю в такой форме, оценивается в 4 млн. кг. Размер частиц обычно меньше 120 мкм. Такие частицы удается собрать в ходе космических экспериментов, а железные частицы благодаря их магнитным свойствам могут быть обнаружены и на поверхности Земли.
Происхождение метеоритов
Редкость и непредсказуемость появления метеоритного вещества на Земле вызывает проблемы при его сборе. До сих пор метеоритные коллекции обогащаются в первую очередь за счет образцов, собранных случайными очевидцами падений или просто любознательными людьми, обратившими внимание на странные куски вещества. Как правило, метеориты снаружи оплавлены, и поверхность их часто несет на себе своеобразную застывшую «рябь» – регмаглипты. Только в местах падений обильных метеоритных дождей целенаправленный поиск образцов приносит результат. Правда, в последнее время обнаружены места естественной концентрации метеоритов, самые значительные из них в Антарктиде.
Если имеются сведения об очень ярком болиде, который мог завершиться выпадением метеорита, следует постараться собрать наблюдения этого болида случайными очевидцами на возможно большей площади. Нужно, чтобы очевидцы с места наблюдения показали путь болида на небе. Желательно измерить горизонтальные координаты (азимут и высоту) каких-нибудь точек этого пути (начала и конца). При этом используются простейшие приборы: компас и эклиметр – инструмент для измерения угловой высоты (это по сути дела транспортир с закрепленным в его нулевой точке отвесом). Когда такие измерения выполнены в нескольких пунктах, по ним можно построить атмосферную траекторию болида, а затем поискать метеорит вблизи проекции на землю ее нижнего конца.
Сбор сведений об упавших метеоритах и поиск их образцов являются увлекательными задачами для любителей астрономии, но сама постановка таких задач во многом связана с некоторым везением, удачей, которую важно не упустить. А вот наблюдения метеоритов могут проводиться систематически и приносить ощутимые научные результаты. Разумеется, такой работой занимаются и профессиональные астрономы, вооруженные современной аппаратурой. Например, в их распоряжении имеются радиолокаторы, при помощи которых метеоры можно наблюдать даже днем. И все же правильно организованные любительские наблюдения, которые к тому же не требуют сложных технических средств, до сих пор играют определенную роль в метеоритной астрономии.
Метеориты: падения и находки
Нужно сказать, что научный мир вплоть до конца XVIII в. относился скептически к самой возможности падения с неба камней и кусков железа. Сообщения о подобных фактах рассматривались учеными как проявления суеверий, ведь тогда еще не было известно никаких небесных тел, обломки которых могли бы попадать на Землю. Например, первые астероиды – малые планеты – были открыты только в начале XIX в.
Первая научная работа, утверждавшая космическое происхождение метеоритов, появилась в 1794 г. Ее автор, немецкий физик Эрнст Хладни, сумел дать единое объяснение трем загадочным явлениям: пролетам по небу огненных шаров, падениям на Землю оплавленных кусков железа и камня после пролетов и находкам странных оплавленных железных глыб в разных местах Земли. Согласно Хладни, все это связано с поступлением на Землю космического вещества.
Кстати сказать, одной из таких необычных железных глыб была многопудовая «крица», вывезенная российским академиком Петром Симоном Палласом из Сибири и положившая начало национальной коллекции метеоритов России. Эта железная глыба со включенными в нее зернами минерала оливина получила имя «Палласово железо» и впоследствии дала название целому классу железокаменных метеоритов – палластиты.
Антарктида
Хотя метеориты падают на всем земном шаре, чаще всего они попадают в океаны и погружаются на дно. Но есть на Земле, в восточной Антарктике, огромные бесплодные равнины голубого льда. На этих равнинах время от времени попадаются кусочки скальных пород.
Исследования мест падений метеоритов
Яркий прочерк на небе, зарегистрированный почти в сумерках 13 августа 1999 г., является не вспышкой метеора, а «солнечным зайчиком» от спутника. Этот спутник, Иридиум-52, один из семейчтва спутников цифровой связи Иридиум. «Вспышки» вызываются отражением солнечного света от гладких антенн.
Один из 100000 метеоритов, падающих на Землю, имеет разрушительную силу. За последние 200 лет наблюдений на территории США в жилище попало 23 метеорита, а на территории бывшего СССР 4 метеорита.
1511 г. Генуя (Италия). Во время солнечного затмения произошел метеорный дождь. В результате убито несколько рыбаков и священник. 1684 г. Тобольск (Россия). В результате падения метеорита пробит купол церкви. 1836 г. Бразилия. В результате падения метеорита убита овца. 1911 г. Египет. Упавшим метеоритом убита собака.
12 ноября 1982 г. в г. Везерсфилд (шт. Коннектикут, США) Роберт и Ванда Донахью сидели вечером у телевизора, когда в прихожей раздался удар и послышался звон осыпающейся штукатурки. Пожилые супруги обнаружили в крыше дома и потолке дыру размером в человеческую голову, а на кухне под столом каменный метеорит диаметром 13 см и массой 2,7 кг. приехавшие по вызову ученые не поленились даже заглянуть в пылесос с помощью которого хозяева произвели уборку перед приездом гостей. и обнаружили там несколько осколков метеорита. Метеорит попал в коллекцию и получил названье «Донахью».
9 октября 1992 г. в 8 часов вечера каменный метеорит весом 12,3 кг упал в г. Пикскил (штю Нью-Йорк, США) на багажник стоящего во дворе автомобиля и от удара раскололся на несколько частей сильно помяв багажник. На шум выбежала молодая хозяйка автомобиля. Метеорит был еще теплый. Она сообщила в ближайший университет. Через несколько часов у дома собрались ученые, коллекционеры, сотрудники музея, пресса, представители аукциона Сотби и т.д. Ученые подтвердили, что это каменный метеорит (хондрит) и хозяйка за него получила 70000 $. Так что упавший с неба камень был к счастью.
Кратер Чиксулуб
Большой земной ударный кратер на северном побережье полуострова Юкатан в Мексике, в настоящее время в значительной степени скрытый осадочными породами. Считается, что он связан с произошедшим 65 млн. лет назад ударным событием, которое, по-видимому, явилось причиной массового вымирания живых существ, включая динозавров.
Метеорит Гоба
Самый большой известный метеорит в мире. Его размеры 3х3х1 м. Принадлежит к типу железных метеоритов и весит приблизительно 55000 кг. Он все еще находится на месте падения в Намибии, где был обнаружен в 1928 г. Метеорит покрыт слоем ржавого эродированного вещества; с учетом эрозии первоначальная масса метеорита должна превышать 73000 кг.
Сихотэ-Алинский дождь
Большой метеоритный дождь, выпавший 12 февраля 1947 г. в восточной Сибири. Самый большой найденный метеорит весил 1745 кг, но по имеющимся оценкам, на поверхность Земли упали тысячи осколков, общий вес которых достигает 100 т. Большинство их не найдено.
Анихито
Самый большой метеорит из находящихся в музеях мира. Этот железный метеорит был найден Робертом Пири в Гренландии в 1897 г. Вес – 31 тонна. Экспонируется в Хейденском планетарии в Нью-Йорке.
Интересные истории
9 октября 1992 г. Америка жила ожиданием Колумбова дня: приближалась 500-я годовщина открытия Нового Света великим мореплавателем. 18-летняя Мишель Напп из маленького городка Пикскилл (штат Нью-Йорк) вечером смотрела телевизор. Вдруг она услышала громкий шум на улице. Девушка испугалась и вызвала по телефону полицию, которая установила, что на этот раз «нарушителем» явился космический странник: рядом с поврежденной машиной Наппов лежал оплавленный камень почти 9 кг.
Этот случай представляет собой скорее исключение, чем правило: падающие с неба камни или куски железа – их называют метеоритами – ведут себя удивительно миролюбиво по отношению к людям. Достоверно зафиксировано только два случая
Городок Пикскилл
Когда Пикскильский метеорит пролетал над США в 1992 году, его успели снять на видео 16 человек, пока он не врезался в машину. Этот эффектный болид пересек воздушное пространство нескольких штатов США за 40 секунд своего полета, пока не приземлился в Пикскиле, пригороде Нью-Йорка.
Самые знаменитые падения метеоритов
Во время работы Колби Наварро за компьютером в крышу дома вломился булыжник из космоса, попал в принтер, ударился в стену и остался лежать возле каталожного ящика. Это произошло около полуночи 26 марта в местечке Форест Парк штата Иллинойс (США) неподалеку от Чикаго.
Метеорит в Чикаго
попадания метеоритов в людей (оба без серьезных последствий), ничтожен и причиненный ими материальный ущерб. Никакой мистики в этом «дружелюбии» нет: падение метеорита – явление редкое и может произойти с равной вероятностью в любой точке земного шара. А люди до сих пор занимают не так уж много места на своей планете. Вот и падают небесные странники в океаны, на которые приходится более 2/3 земной поверхности, в обширные безлюдные пустыни, леса, полярные районы – в полном соответствии с законами математической статистики. Поэтому любой из нас не только практически не рискует получить удар метеорита, но даже имеет очень мало шансов увидеть его падение.
Впрочем, отчаиваться не стоит. Наблюдать прибытие на Землю космического вещества может каждый. Достаточно в ясную ночь провести хотя бы час, всматриваясь в звездное небо, и вы наверняка заметите огненную черту, прорезающую небосвод. Это – падающая «звезда», или метеор. Иногда их бывает много – целые звездные ливни. Но сколько бы их не пролетело, вид звездного неба не изменится: падающие звезды не имеют никакого отношения к звездам настоящим.
В космическом пространстве, окружающем нашу планету, движется множество твердых тел самых разных размеров – от пылинок до глыб с поперечниками в десятки и сотни метров. Чем больше размер тел, тем реже они встречаются. Поэтому пылинки сталкиваются с Землей ежедневно и ежечасно, а глыбы – раз в сотни и даже тысячи лет.
Совершенно различны и сопровождающие эти столкновения эффекты. Маленькое тело массой в доли грамма, вторгаясь в земную атмосферу с огромной скоростью (десятки километров в секунду), раскаляется от трения о воздух и целиком сгорают на высотке 80–100 км. Наблюдатель на Земле видит в этот момент метеор. Если же в атмосферу влетает кусок побольше, например размером с кулак, и притом не с самой большой скоростью, – атмосферу может сработать как тормоз и погасить космическую скорость, прежде чем кусок полностью сгорит. Тогда его остаток упадет на поверхность Земли. Это и есть метеорит. Падение метеорита сопровождается полетом по небу огненного шара и громоподобными звуками. Такие явления мало кому доводилось наблюдать. Наконец, когда масса влетевшего тела еще больше атмосфера уже не может погасить всю его скорость, и оно врезается в поверхность Земли, оставляя на ней космический шрам – метеоритный кратер или воронку.
Если посмотреть в телескоп на Луну, то видно, что вся ее поверхность буквально изрыта такими кратерами – следами метеоритной бомбардировки, которой Луна подвергалась в прошлом. Земля тоже получила в прошлом космические удары (см. статью «Астероидная угроза»). Их следы в виде метеоритных кратеров (иногда их называют астроблемы – «звездные раны») остались на поверхности нашей планеты. Наиболее известный из них – кратер в Аризоне – имеет в поперечнике более 1 км и образовался 50 тыс. лет назад. Сухой климат пустыни обеспечил его хорошую сохранность. Внешние следы других космических шрамов в значительной степени стерты последующими геологическими процессами. Одно из крупнейших известных ныне таких образований находится на севере Сибири. Это Попигайский метеоритный кратер диаметром 100 км.
Один почти в два столетия. Таков шанс попадания метеорита в человека по подсчетам астронавтов. Официально зафиксирован лишь один случай. В середине прошлого века небесное тело попало в Энн Ходжези. Американке повредило плечо и бедро. Травмы оказались нетяжелыми. Женщина выжила. Метеорит пробил крышу ее дома в 1954-ом году. В этот же день, как и в любой другой, на Землю упали примерно 4 миллиарда небесных тел. Такова статистика ученых. Но что есть метеорит с их точки зрения и в глазах иных специалистов?
Что называется метеоритом?
Метеориты — небесные тела, упавшие на Землю из космоса. С греческого понятие переводится, как «камень с небес». Однако, по составу метеориты бывают не только каменные, но и каменно-металлические и чисто металлические. Метеориты, в отличие от метеоров, имеют крупные размеры. Поверхности Земли, порой, достигают тела с человеческий ноготь. Однако, метеоры, не достигают почвы вовсе. От аэродинамической нагрузки в атмосфере они сгорают. Это свидетельствует об изначально меньших размерах этих небесных тел. Кстати, перевод их названия дословно звучит, как «небесное явление».
На фото изображено движение частиц к планете
Падение метеорита протекает на скоростях 5-20 километров в секунду. Поверхности планеты достигают не больше 10 процентов изначальной массы метеоритов. От трения в атмосфере 90 процентов материи сгорают. При этом возникает свечение. Люди называют его падающими звездами или метеоритным дождем в случаях массового падения тел.
Обязательное условие – метеорит должен быть меньше объекта, на который он падает. К тому же, у глыбы оплавленная поверхность. Ее возникновение неизбежно при прохождении тела сквозь атмосферу. Самые крупные из найденных на Земле небесных тел весят десятки тонн. Стандартный вес большинства «пришельцев» — 1-2 килограмма. О наиболее значимых метеоритах, далее.
Известные метеориты
До 18-го столетия не существовало научных подтверждений, выкладок на счет метеоритов. Общество воспринимало небесные явления, как знаки, гнев Богов. Метеориты, находимые на земле, не умели отличать от простых камней.
На фото Паласово железо
Первое небесное тело, которое упало официально – Паласово железо. Название образована от фамилии ученого, нашедшего и вывезшего многопудовую глыбу из Сибири. Метеорит стал первенцем Российского собрания небесных тел. В имени «пришельца» не случайно присутствует слово «железо». Метеорит полностью металлический. Найден он в середине 19-го века, когда науке уже были известны астероиды и природа метеоритов.
Паласово железо относится к классу «находок». Так называют метеориты, падение которых не видели и обнаружили которые задолго после него. В категории «находки» располагается и самый крупный из найденных на Земле тел, это «Гоба». Дело в том, что упал метеорит 80 000 лет назад, но нашел его фермер из Нанибии по фамилии Гоба. Житель Африки обнаружил небесное тело возле своих угодий в 1920-ом.
На фото падающий метеорит
Вес метеорита «Гоба» равен 66-ти тоннам. Пока, рекорд не побит. Африканская глыба металлическая. Она объявлена национальным достоянием. Земля, на которой лежит метеорит пожертвована фермером государству. Интересно, что «Гоба» один из немногих тел, не оставивших масштабного кратера. Геологи предполагают, что атмосфера сильно замедлила падение метеорита из-за его большой площади. Это сократило выброс энергии при столкновении с почвой.
На фото метеорит Гоба
Быть крупнее «Гоба» мог только Тунгусский метеорит , но это небесное тело до сих пор не найдено. По подсчетам ученых, вес «пришельца» должен быть не менее 100 тонн. Высшая отметка – 500 тонн. Об этом свидетельствует характер появления метеорита и последствия от него.
На фото Тунгусский метеорит, точнее его осколки
На небе тело выглядело, как огромный шар. Он появился над Тунгусской тайгой 30-го июня в 1908-ом году. Метеорит взорвался, не достигнув Земли на высоте около 7-10-ти киллометров. Явление произошло над дремучим лесом. Когда до точки взрыва добрались астрономы, геологи, журналисты, они увидели поваленные деревья. На территории в 2 000 квадратных километров были снесены взрывной волной даже вековые стволы.
На расстоянии в тысячи километров от Тунгусской тайги выбило окна в домах. Но, найдены лишь миниатюрные силикатные шарики. Не обнаружен даже кратер от метеорита. Поэтому, до сих спор спорят, а было ли небесное явление метеоритом?
На фото Иркутский метеорит
Самый известный упавший метеорит до последнего времени звался Иркутским. Он тоже взорвался в небе. Произошло событие в 2002-ом. Небесное тело нашли. Его масса лишь немного уступает метеориту «Гоба». Переплюнул иркутского «пришельца» Челябинский метеорит . Он упал в 2013-ом. Массу вошедшего в атмосферу тела специалисты НАСА оценили в 10 000 тонн. Цифра бьет все рекорды. Но, метеорит не сохранил цельность и не достиг почвы. Он также взорвался, расколовшись на миллионы частиц. По характеру ущерба, последствиям, характеру падения именно Челябинский метеорит приравнивают к Тунгусскому. В отличие от последнего, осколки «пришельца» 2013-го года все же найдены.
Гипотезы о метеоритах
Основная гипотеза происхождения метеоритов осколочная. Считается, что небесные тела отделились от астероидов и планет. По химическому составу найдены глыбы, идентичные поверхности Марса, Венеры, Луны. Это дает ученым повод, думать, что при столкновении с какими-либо небесными телами, от планет Солнечной системы и иных систем отделяются глыбы, падающие после на другие планеты.
На фото метеорит из железа
Кстати, метеориты можно купить. Их, к примеру, продают на аукционах в США. За грамм давали минимум 1 доллар, а максимум – 1 000 условных единиц. Наиболее выгодно продаются «пришельцы» с Марса. Многие люди, в том числе и специалисты, верят, что метеориты – источник жизни, что именно они когда-то занесли жизнь и на Землю.
30 ноября 1954 года метеорит пробил крышу дома американки Энн Ходжези и нанёс ей ушибы в плечо и бедро. Здоровье женщины опасений не вызывало, но несколько дней она провела в больнице. Сегодня Энн — единственный человек, в которого угодил метеорит, хотя каждый день на Землю падает порядка 4 млрд. этих небесных тел.
Метеорит Фукан — самый красивый метеорит, упавший на Землю
За всю историю наблюдений учёные насчитали 24 тыс. упавших метеоритов, 34 из которых, по мнению астрономов, марсианского происхождения. Астрономы подсчитали: вероятность того, что метеорит попадёт в человека – 1 шанс на 180 лет. ©
Самый долгий метеоритный дождь продлился 10 часов
Ночью 13 ноября 1833 года на востоке США прошёл самый долгий в истории планеты Земля метеоритный дождь, который продолжался в течение 10 часов. Метеоритный дождь произошёл во время самого мощного метеоритного потока, который сегодня называют Леониды. Всего в ту ночь на землю упало порядка 240 тыс. метеоритов различного размера. Наблюдать подобное явление можно ежегодно в середине ноября, разумеется, в более скромных масштабах.
2. Поток Леониды (фото с космического телескопа)
Самому большому упавшему на Землю метеориту 80 тысяч лет
Самый большой метеорит упал на Землю ещё в доисторическое время. Найден он был в 1920 году в Намибии на Hoba West Farm, расположенной возле города Хрутфонтейн, фермером Якобусом. Метеорит Гоба раскопали и оставили на месте, где нашли. Вес этого железного гиганта 66 тонн при объёме 9 м.куб. и габаритах 2,7 на 2,7 метра. Сегодня метеорит Гоба – самый большой кусок железа природного происхождения. Правда, с того времени, как метеорит нашли, он «похудел» на 6 тонн, а всё из-за эрозии и вандализма.
3. Метеорит Гоба — самый большой метеорит (Намибия)
Самый ядовитый метеорит упал в Перу
Метеорит, упавший 15 сентября 2007 года у озера Титикака в Перу, наделал много шуму. Очевидцы сначала услышали шум, напоминающий звук падающего самолета, а потом увидели охваченное огнём огненное тело. На месте падения метеорита образовался кратер глубиной 6 метров и диаметром 30 метров, а из кратера начал бить фонтан кипящей воды. Судя по всему, в метеорите содержались некие ядовитые вещества, поскольку у 1,5 тыс. местных жителей серьёзно ухудшилось самочувствие, и начались сильные головные боли.
4. Падение перуанского метеорита
Челябинский болид: самый мощный взрыв космического тела со времён Тунгусского метеорита
15 февраля 2013 года над Челябинском взорвался метеорит, энергия которого учёными оценивается в 500 килотонн в тротиловом эквиваленте, что более чем 100 раз больше метеорита Sutters Mill, взорвавшегося в 2012 году в США. Диаметр метеорита до момента взрыва составлял, по оценкам учёных, 18–20 метров, а вес 13 тыс. тонн. Самый крупный фрагмент небесного тела весом 600 кг удалось поднять со дна озера Чебаркуль.
5. Место падения одного из обломков челябинского метеорита. Озеро Чебаркуль
Учёные предполагают, что челябинский метеорит – часть более крупного астероида, от которого он отделился 1,2 млн. лет назад.
Масштабы повреждений впечатляют. Только в Челябинске были выбиты стёкла в 4,1 тыс. домов, а за медпомощью обратились 1,2 тыс. человек. В близлежащих посёлках рухнули подвесные потолки, оказались выдавленными оконные рамы, появились трещины в стенах, остановилось электроснабжение, прервалась подача газа и мобильная связь.
6. Челябинск после взрыва метеорита
Диаметр крупнейшего метеоритного кратера Земли около 300 км
Ударный кратер Вредефорт в Йоханнесбурге (ЮАР) диаметром около 300 км считается сегодня самым большим на Земле кратером, образовавшимся от падения метеорита. Он занимает 6% ЮАР. Его возраст оценивается в 1,9 млрд. лет. В настоящее время в центре кратера располагаются 3 города и озеро.
7. Кратер Вредефорт — крупнейший след метеорита на Земле
Самым большим метеоритным кратером на территории России является расположенный на берегу залива Байдарацкая губа на Югорском полуострове Карский кратер, диаметр которого 120 км.
Самая большая коллекция метеоритов находится в России
Самая крупная коллекция метеоритов находится в Горном музее Санкт-Петербурга – 300 небесных тел. Самым большим из выставленных образцов является 450-килограммовый метеорит. Если быть точным, то это часть гигантского Сихотэ-Алиньского метеорита, который 12 февраля 1947 года рассыпался на части над Уссурийской тайгой.
8. Коллекция метеоритов в Санкт-Петербурге
Указ о «поиске небесных тел» издала в своё время императрица Екатерина II. Первым экспонатом стал метеорит «Палласово железо», который обнаружил академик П.С.Паллас в селе Медведково Красноярского края, в одной из Великих Сибирских экспедиций. Известно, что этот метеорит нашёл в 1749 году кузнец Яков Медведев, который использовал его куски для изготовления различных изделий. Глыба, весившая 687 кг, через 10 лет добралась из Сибири в Санкт-Петербург. Позднее метеорит распилили на 2 части, которые и экспонируются сегодня в музее.
Владельцем самой большой в мире частной коллекции метеоритов является Роберт Хааг из США. Небесные камни он собирал с 12 лет. Сегодня в его коллекции 2 тонны метеоритов.
Самый дорогой метеорит ушёл с молотка за 330 тысяч долларов
Сегодня метеориты можно купить в США на различных аукционах, а также через Интернет. Стоимость 1 грамма варьируется в диапазоне от $1 до $1000. При этом марсианские метеориты у коллекционеров ценятся гораздо дороже.
Сегодня коллекционировать метеориты стало модно и выгодно, утверждают эксперты крупнейших аукционных домов. Интерес к метеоритам был подогрет в 1996, когда специалисты НАСА сообщили, что в метеорите Hellen Hills 84001 возрастом 4,5 млрд. лет, найденном в Антарктиде, обнаружили останки микроорганизмов, некогда обитавших на Марсе.
Самым дорогим метеоритом, проданным с аукциона, сегодня является осколок метеорита «Дар аль Гани 1058», проданный в США за $330 тыс. Вес этого космического гостя 2 кг, а его отличительная особенность – плоская форма. Обнаружен метеорит был в Ливии в 1998 году. Дар аль Гани 1058 стал не только самым дорогим метеоритом, но и самым крупным, который когда-либо ушёл с молотка.
9. Дар аль Гани 1058
Осколок метеорита «Сеймчан», который был найден в 1960-х годах в Сибири, продали за $44 тыс., что оказалась в 12 раз выше первоначальной стоимости лота.
За $1,3 тыс. продали метеорит, который в 1972 году упал на корову.
Египетские фараоны носили украшения из метеоритов
Учёные, которые занимаются изучением Древнего Египта, доказали, что украшения фараонов этого периода имеют внеземное происхождение. Недавно у города Аль-Гирза нашли 9 бус из металла, которые отнесли к Герзейской культуре (IV век до н.э.). Британские учёные исследовали украшения при помощи томографа и заявили: железные украшения были изготовлены из метеорита. К таким выводам учёные пришли, поскольку в составе украшений обнаружено до 30% никеля, а их возраст — более 5 тыс. лет. Интересно, что первые данные о получении железа в этом регионе датируются только VII в. до н.э. Для металла характерна видманштеттенова структура – так называется рисунок из крупных кристаллов, которые появляются внутри метеорита во время медленного остывания.
10. Фрагменты древнеегипетских украшений из метеорита
Вокруг буддистского артефакта из метеорита Чинга бушуют споры
В 2009 году на одном из аукционов была продана 10-килограммовая скульптура «Железный человек» — изваяние буддийского бога Ваишраваны, принадлежащее добуддийской традиции Бон XII века. Впервые статую обнаружила в 1938 нацистская экспедиция, руководителем которой был Эрнст Шефер. До продажи на аукционе артефакт хранился в частной коллекции. Результаты геохимических анализов показали, что статуя вырезана из атаксита – очень редкого класса метеоритов, который характеризуется высоким содержанием никеля. На аукционе утверждалось, что древняя статуя была выточена из части метеорита Чинга, который упал около 15 тыс. лет назад где-то между Монголией и Сибирью.
11. Железный человек из метеорита Чинга
Сомнения по поводу происхождения скульптуры высказал специалист по буддизму из Германии Ахим Байер. Не отрицая внеземное происхождение материала, учёный утверждает, что «Железный человек» — подделка XX века, а не древний артефакт. Байер указывает на типичные «псевдотибетские черты» скульптуры: объект «одет» не в сапоги, а в европейские полуботинки, на нём не традиционное буддийской облачение, а брюки, большая борода, которой никогда не было у тибетских и монгольских священных скульптур, а головной убор и вовсе похож на римский шлем.
Байер подозревает, что скульптура была выполнена в Европе в период с 1910 по 1970 годы специально для продажи на аукционе древностей, а история об экспедиции Шефера придумана продавцом, чтобы повысить цену.
Метеорит придавил Папу Римского по задумке итальянского скульптора
Итальянец Маурицио Каттелано, которого называют провокатором в искусстве, использовал образ метеорита, чтобы продемонстрировать деконструирование таких бинарных оппозиций как вечное-сиюминутное, божественное-человеческое, сакральное-профанное, природа-цивилизация. Он воплотил свою задумку в скульптуре «Час девятый», которая была продана на аукционе Christie’s за $886 тыс.
12. Час девятый. Маурицио Каттелано
Скульптура изображает Иоанна Павла II, которого придавил метеорит. Каттелан уверяет, что ничего обидного он сказать не хотел, а только напомнил, что «что у любой власти есть срок годности, как и у молока».
***
А теперь почитаем о самом красивом метеорите, упавшем на Землю, которым считается метеорит Фукан.
Метеорит Фукан - драгоценный космический подарок весом в 1000 кг!
Недавнее падение метеорита в Челябинске стало очередным напоминанием человечеству, что говорить о безопасности нашей планеты пока рано. Об этом космическом «госте» говорили все, от мала до велика.
13. Метеорит Фукан — драгоценный камень из космоса
Попутно вспомнили и другие космические объекты, залетавшие на Землю. Один из самых необычных – метеорит Фукан, настоящий драгоценный подарок Вселенной.
14. В составе метеорита Фукан — железо-никелевая основа и большие вкрапления оливина
Возраст чудо-метеорита – 4,5 млрд лет, он ровесник нашей планеты. Найден Фукан был неподалеку от города Fukang (северо-запад Китая), в честь которого и был назван. Метеорит изумительной красоты состоит на 50% из железно–никелевой основы и на 50% из оливина, который иногда называют космическим драгоценным камнем. Оливин (его второе название хризолит) встречается и на земле, однако таких больших кристаллов в природе не встретишь.
15. Необычный метеорит Фукан был найден в Китае
Удивительный метеорит был обнаружен американским туристом, который частенько останавливался пообедать на громадной скале. Со временем, видя кристаллическую структуру породы, он заинтересовался ее происхождением и, раздобыв при помощи молотка и зубила несколько осколков, отправил их на экспертизу в США. Американцы подтвердили, что неожиданная находка оказалась метеоритом.
16. Метеорит Фукан разделили на части и произвели огранку
Всего космическая глыба весила более тысячи килограмм, но ненасытные туристы тут же захотели «отломить» кусочек, так что вес космического «подарка» стал неуклонно таять. Было принято решение разделить метеорит на сотни небольших частей, которые были выставлены на аукционах во всем мире.
17. Метеорит Фукан выставлялся на продажу на аукционе за 2 млн долларов
В 2008 г. осколок метеорита весом в 420 кг (!) Марвин Киллгор, один из сотрудников Юго-западной Лаборатории Аризонского университета метеоритов, решил выставить на нью-йоркский аукцион. Стартовая цена «драгоценного» камня составляла 2 миллиона долларов, однако в тот день, к сожалению, покупатели не были впечатлены лотом. Гигантский осколок метеорита был разделен на несколько частей,была сделана их огранка. Сегодня одна из частей (весом в 31 кг) передана в Американский музей естественной истории (American Museum of Natural History).
18. Метеорит Fukang — одна из величайших находок века
Тема: «Метеориты»
Выполнил:
Кириченко Александр
Учитель: Пугатов Виталий Геннадьевич
ст. Ясенская
ПЛАН:
1. Введение.
2. Метеоритное вещество и метеориты.
3. Начало метеоритных исследований.
4. Физические явления, вызванные полетом метеороида в атмосфере.
5. Некоторые виды метеоритов.
6. Тунгусский метеорит:
I. Немного истории.
II. Что сегодня известно.
III. Гипотезы, версии, предположения.
7. Заключение.
1. Введение.
Известно, что тайны нужны, более того, необходимы науки, потому что именно нерешённые загадки заставляют людей искать, познавать непознанное, открывать то, что не удалось открыть предыдущим поколениям учёных.
Путь к научной истине начинается со сбора фактов, их систематизации, обобщения, осмысления. Факты и только факты являются фундаментом любой рабочей гипотезы, рождающейся в результате кропотливого труда исследования.
Ежегодно на Землю выпадает не менее 1000 метеоритов. Однако многие из них, падая в моря и океаны, в малонаселённые места, остаются необнаруженными. Только 12-15 метеоритов в год на всём земном шаре поступают в музеи и научные учреждения.
Происхождение метеоритов, наиболее распространена точка зрения, согласно которой метеориты представляют собой обломки малых планет. Огромное количество мелких малых планет, диаметром много меньше километра, составляют группу, переходную от малых планет к метеоритным телам. Вследствие соударений, происходящим между мелкими малыми планетами при их движении, идёт непрерывный процесс их дробления на всё более мелкие частицы, пополняющие состав метеоритных тел в межпланетном пространстве.
Метеориты получают названия по наименованиям населённых пунктов или географическими объектами, ближайших к месту их падения. Многие метеориты обнаруживаются случайно и обозначаются термином «находка», в отличие от метеоритов, наблюдавшихся при падении и называемых «падениями». Одним из которых является Тунгусский метеорит, взорвавшийся в районе реки Подкаменная Тунгуска.
2. Метеоритное вещество и метеориты.
Каменные и железные тела, упавшие на Землю из межпланетного пространства, называются метеоритами, а наука, их изучающая-метеоритикой. В околоземном космическом пространстве движутся самые различные метеороиды (космические осколки больших астероидов и комет). Их скорости лежат в диапазоне от 11 до 72 км/с. Часто бывает так, что пути их движения пересекаются с орбитой Земли и они залетают в её атмосферу.
Явления вторжения космических тел в атмосферу имеют три основные стадии:
1. Полёт в разреженной атмосфере (до высот около 80 км), где взаимодействие молекул воздуха носит корпускулярный характер. Частицы воздуха соударяются с телом, прилипают к нему или отражаются и передают ему часть своей энергии. Тело нагревается от непрерывной бомбардировки молекулами воздуха, но не испытывает заметного сопротивления, и его скорость остаётся почти неизменной. На этой стадии, однако, внешняя часть космического тела нагревается до тысячи градусов и выше. Здесь характерным параметром задачи является отношение длины свободного пробега к размеру тела L, которое называется числом Кнудсена Kn. В аэродинамике принято учитывать молекулярный подход к сопротивлению воздуха при Kn >0.1.
2. Полёт в атмосфере в режиме непрерывного обтекания тела потоком воздуха, то есть когда воздух считается сплошной средой и атомно-молекулярный характер его состава явно не учитывается. На этой стадии перед телом возникает головная ударная волна, за которой резко повышается давление и температура. Само тело нагревается за счет конвективной теплопередачи, а так же за счет радиационного нагрева. Температура может достигать несколько десятков тысяч градусов, а давление до сотен атмосфер. При резком торможении появляются значительные перегрузки. Возникают деформации тел, оплавление и испарение их поверхностей, унос массы набегающим воздушным потоком (абляция).
3. При приближении к поверхности Земли плотность воздуха растёт, сопротивление тела увеличивается, и оно либо практически останавливается на какой-либо высоте, либо продолжает путь до прямого столкновения с Землёй. При этом часто крупные тела разделяются на несколько частей, каждая из которых падает отдельно на Землю. При сильном торможении космической массы над Землёй сопровождающие его ударные волны продолжают своё движение к поверхности Земли, отражаются от неё и производят возмущения нижних слоёв атмосферы, а так же земной поверхности.
Процесс падения каждого метеороида индивидуален. Нет возможности в кратком рассказе описать все возможные особенности этого процесса.
3. Начало метеоритных исследований.
Как справедливо писал в 1819 г. известный химик Петербургской Академии наук Иван Мухин, «начало преданий о ниспадающих из воздуха камнях и железных глыбах теряется в глубочайшем мраке веков протекших».
Метеориты известны человеку уже многие тысячи лет. Обнаружены орудия первобытных людей, сделанные из метеоритного железа. Случайно находя метеориты, люди едва ли догадывались об их особом происхождении. Исключение составляли находки «небесных камней» сразу после грандиозного зрелища их падения. Тогда метеориты становились предметами религиозного поклонения. О них слагали легенды, их описывали в летописях, боялись и даже приковывали цепями, чтобы они снова не улетели на небо.
Сохранились сведения, что Анаксагор (см., например, книгу И.Д. Рожанского «Анаксагор», с. 93-94) считал метеориты обломками Земли или твердых небесных тел, а другие древнегреческие мыслители - обломками небесной тверди. Эти, в принципе, правильные представления продержались до тех пор, пока люди еще верили в существование небесной тверди или твердых небесных тел. Затем на длинное время их сменили совершенно другие идеи, объяснявшие происхождение метеоритов любыми причинами, но только не небесными.
Основы научной метеоритики заложил Эрнст Хладни (1756-1827), уже достаточно известный к тому времени немецкий физик-акустик. По совету своего друга, физика Г.Х. Лихтенберга, он занялся сбором и изучением описаний болидов и сравнением этой информации с той, что была известна о найденных камнях. В результате этой работы Хладни в 1794 г. издал книгу «О происхождении найденной Палласом и других подобных ей железных масс и о некоторых связанных с этим явлениях природы». В ней, в частности, обсуждался загадочный образчик «самородного железа», обнаруженный в 1772 г. экспедицией академика Петра Палласа и впоследствии доставленный в Петербург из Сибири. Как оказалось, эта масса была найдена еще в 1749 г. местным кузнецом Яковом Медведевым и первоначально весила около 42 пудов (около 700 кг). Анализ показал, что она состоит из смеси железа с каменистыми включениями и представляет собой редкий тип метеорита. В честь Палласа метеориты этого типа были названы палласитами. В книге Хладни убедительно доказано, что Палласово железо и многие другие «упавшие с неба» камни имеют космическое происхождение.
Метеориты делят на «упавшие» и «найденные». Если кто-то видел, как метеорит падал сквозь атмосферу и затем его действительно обнаружили на земле (событие редкое), то такой метеорит называют «упавшим». Если же он был найден случайно и опознан как «космический пришелец» (что типично для железных метеоритов), то его называют «найденным». Метеоритам дают имена по названиям мест, где их нашли.
3. Случаи падения метеоритов на территории России
Старейшая запись о падении метеорита на территории России обнаружена в Лаврентьевской летописи 1091 г., но она не очень подробна. Зато в XX веке в России произошел ряд крупных метеоритных событий. В первую очередь (не только хронологически, но и по масштабу явления) это падение Тунгусского метеорита, случившееся 30 июня 1908 г. (по новому стилю) в районе реки Подкаменная Тунгусска. Столкновение этого тела с Землей привело к сильнейшему взрыву в атмосфере на высоте около 8 км. Его энергия (~1016 Дж) была эквивалентна взрыву 1000 атомных бомб, подобным сброшенной на Хиросиму в 1945 г. Возникшая при этом ударная волна несколько раз обошла земной шар, а в районе взрыва повалила деревья в радиусе до 40 км от эпицентра и привела к гибели большого количества оленей. К счастью, это грандиозное явление произошло в безлюдном районе Сибири и почти никто из людей не пострадал.
К сожалению, из-за войн и революций исследование района Тунгусского взрыва началось только через 20 лет. К удивлению ученых, они не обнаружили в эпицентре никаких, даже самых незначительных обломков упавшего тела. После многократных и тщательных исследований Тунгусского события большинство специалистов считает, что оно было связано с падением на Землю ядра небольшой кометы.
Дождь каменных метеоритов выпал 6 декабря 1922 г. близ села Царев (ныне Волгоградской области). Но его следы были обнаружены только летом 1979 г. Собрано 80 осколков общим весом 1,6 тонны на площади около 15 кв. км. Вес крупнейшего фрагмента составил 284 кг. Это наибольший по массе каменный метеорит, найденный в России, и третий в мире.
К числу самых крупных, наблюдавшихся при падении метеоритов, относится Сихоте-Алиньский. Он упал 12 февраля 1947 г. на Дальнем Востоке в окрестностях хребта Сихоте-Алинь. Вызванный им ослепительный болид наблюдали в дневное время (около 11 ч утра) в Хабаровске и других местах в радиусе 400 км. После исчезновения болида раздавались грохот и гул, происходили сотрясения воздуха, а оставшийся пылевой след медленно рассеивался около двух часов. Место падения метеорита быстро обнаружили по сведениям о наблюдении болида из разных пунктов. Туда немедленно отправилась экспедиция Академии наук СССР под руководством акад. В.Г. Фесенкова и Е.Л. Кринова - известных исследователей метеоритов и малых тел Солнечной системы. Следы падения были хорошо видны на фоне снежного покрова: 24 кратера диаметром от 9 до 27 м и множество мелких воронок. Оказалось, что метеорит еще в воздухе распался и выпал в виде «железного дождя» на площади около 3 кв. км. Все найденные 3500 обломков состояли из железа с небольшими включениями силикатов. Крупнейший фрагмент метеорита имеет массу 1745 кг, а общая масса всего найденного вещества составила 27 т. По расчетам начальная масса метеороида была близка к 70 тоннам, а размер - около 2,5 м. По счастливой случайности этот метеорит также упал в ненаселенном районе, и никто не пострадал.
И наконец, о последних событиях. Одно из них также произошло на территории России, в Башкирии, близ г. Стерлитамак. Очень яркий болид наблюдали 17 мая 1990 г. в 23 ч 20 мин. Очевидцы сообщили, что на несколько секунд стало светло, как днем, раздались гром, треск и шум, от которых зазвенели оконные стекла. Сразу после этого на загородном поле обнаружили кратер диаметром 10 м и глубиной 5 м, но нашли только два относительно небольших фрагмента железного метеорита (весом 6 и 3 кг) и много мелких. К сожалению, при разработке этого кратера с помощью экскаватора был пропущен более крупный фрагмент этого метеорита. И только год спустя дети обнаружили в отвалах грунта, извлеченного экскаватором из кратера, основную часть метеорита весом 315 кг.
20 июня 1998 г., около 17 часов в Туркмении, близ города Куня-Ургенч днем при ясной погоде упал хондритовый метеорит. Перед этим наблюдался очень яркий болид, причем на высоте 10-15 км произошла вспышка, сравнимая по яркости с Солнцем, раздался звук взрыва, грохот и треск, которые были слышны на расстояние до 100 км. Основная часть метеорита весом 820 кг упала на хлопковое поле всего в нескольких десятках метров от работавших на нем людей, образовав воронку диаметром 5 м и глубиной 3,5 м.
4. Физические явления, вызванные полетом метеороида в атмосфере
Скорость тела, падающего на Землю издалека, вблизи ее поверхности всегда превышает вторую космическую скорость (11,2 км/с). Но она может быть и значительно больше. Скорость движения Земли по орбите составляет 30 км/с. Пересекая орбиту Земли, объекты Солнечной системы могут иметь скорость до 42 км/с (= 21/2 х 30 км/с).
Поэтому на встречных траекториях метеороид может столкнуться с Землей со скоростью до 72 км/с.
При входе метеороида в земную атмосферу происходит много интересных явлений, о которых мы только упомянем. Вначале тело вступает во взаимодействие с очень разреженной верхней атмосферой, где расстояния между молекулами газа больше размера метеороида. Если тело массивное, то это никак не влияет на его состояние и движение. Но если масса тела ненамного превышает массу молекулы, то оно может полностью затормозиться уже в верхних слоях атмосферы и будет медленно оседать к земной поверхности под действием силы тяжести. Оказывается, таким путем, то есть в виде пыли, на Землю попадает основная доля твердого космического вещества. Подсчитано, что ежедневно на Землю поступает порядка 100 т внеземного вещества, но только 1% этой массы представлен крупными телами, имеющими возможность долететь до поверхности.
Заметное торможение крупных объектов начинается в плотных слоях атмосферы, на высотах менее 100 км. Движение твердого тела в газовой среде характеризуется числом Маха (М) - отношением скорости тела к скорости звука в газе. Число М для метеороида меняется с высотой, но обычно не превосходит М = 50. Перед метеороидом образуется ударная волна в виде сильно сжатого и разогретого атмосферного газа. Взаимодействуя с ней, поверхность тела нагревается до плавления и даже испарения. Набегающие газовые струи разбрызгивают и уносят с поверхности расплавленный, а иногда и твердый раздробленный материал. Этот процесс называют абляцией .
Раскаленные газы за фронтом ударной волны, а также капельки и частички вещества, уносимые с поверхности тела, светятся и создают явление метеора или болида. При большой массе тела явление болида сопровождается не только ярким свечением, но порой и звуковыми эффектами: громким хлопком, как от сверхзвукового самолета, раскатами грома, шипением, и т. п. Если масса тела не слишком велика, а его скорость находится в диапазоне от 11 км/с до 22 км/с (это возможно на «догоняющих» Землю траекториях), то оно успевает затормозиться в атмосфере. После этого метеороид движется с такой скоростью, при которой абляция уже не эффективна, и он может в неизменном виде долететь до земной поверхности. Торможение в атмосфере может полностью погасить горизонтальную скорость метеороида, и дальнейшее его падение будет происходить почти вертикально со скоростью 50-150 м/с, при которой сила тяжести сравнивается с сопротивлением воздуха. С такими скоростями на Землю упало большинство метеоритов.
При очень большой массе (более 100 т) метеороид не успевает ни сгореть, ни сильно затормозиться; он ударяется о поверхность с космической скоростью. Происходит взрыв, вызванный переходом большой кинетической энергии тела в тепловую, и на земной поверхности образуется взрывной кратер. В результате значительная часть метеорита и окружающие породы плавятся и испаряются.
Нередко наблюдается выпадение метеоритных дождей . Они образуются из фрагментов разрушающихся при падении метеороидов. Примером может служить Сихоте-Алиньский метеоритный дождь. Как показывают расчеты, при снижении твердого тела в плотных слоях земной атмосферы на него действуют огромные аэродинамические нагрузки. Например, для тела, движущегося со скоростью 20 км/с разность давлений на его фронтальную и тыльную поверхности меняется от 100 атм. на высоте 30 км до 1000 атм. на высоте 15 км. Такие нагрузки способны разрушить абсолютное большинство падающих тел. Только наиболее прочные монолитные металлические или каменные метеориты способны их выдержать и долететь до земной поверхности.
Уже несколько десятилетий существуют так называемые болидные сети - системы наблюдательных пунктов, оборудованных специальными фотокамерами для регистрации метеоров и болидов. По этим снимкам оперативно вычисляются координаты возможного места падения метеоритов и проводится их поиск. Такие сети были созданы в США, Канаде, Европе и СССР и охватывают территории примерно по 106 кв. км.
5. Некоторые виды метеоритов
Железные и железо-каменные метеориты:
Железные метеориты раньше считали частью разрушенного ядра одного большого родительского тела размером с Луну или больше. Но теперь известно, что они представляют множество химических групп, которые в большинстве случаев свидетельствуют в пользу кристаллизации вещества этих метеоритов в ядрах разных родительских тел астероидных размеров (порядка нескольких сотен километров). Другие же из этих метеоритов, возможно, представляют собой образцы отдельных сгустков металла, который был рассеян в родительских телах. Есть и такие, которые несут доказательства неполного разделения металла и силикатов, как железо-каменные метеориты.
Железо-каменные метеориты:
Железо-каменные метеориты делят на два типа, различающиеся химическими и структурными свойствами: паласиты и мезосидериты. Палласитами называют те метеориты, силикаты которых состоят из кристаллов магнезиального оливина или их обломков, заключенных в сплошной матрице из никелистого железа. Мезосидеритами называют железо-каменные метеориты, силикаты которых представляют собой в основном пере кристаллизованные смеси из разных силикатов, входящие также в ячейки металла.
Железные метеориты
Железные метеориты почти целиком состоят из никелистого железа и содержат небольшие количества минералов в виде включений. Никелистое железо (FeNi) - это твердый раствор никеля в железе. При высоком содержании никеля (30-50%) никелистое железо находится в основном в форме тэнита (g -фаза) - минерала с гранецентрированной ячейкой кристаллической решетки, при низком (6-7%) содержании никеля в метеорите никелистое железо состоит почти из камасита (a -фаза) - минерала с объемно-центрированной ячейкой решетки.
Большинство железных метеоритов имеет удивительную структуру: они состоят из четырех систем параллельных камаситовых пластин (по-разному ориентированных) с прослойками, состоящими из тэнита, на фоне из тонкозернистой смеси камасита и тэнита. Толщина пластин камасита может быть разной - от долей миллиметра до сантиметра, но для каждого метеорита характерна своя толщина пластин.
Если полированную поверхность распила железного метеорита протравить раствором кислоты, то проявится его характерная внутренняя структура в виде «видманштеттеновых фигур». Названы они в честь А. де Видманштеттена, наблюдавшего их первым в 1808 г. Такие фигуры обнаруживаются только в метеоритах и связаны с необычайно медленным (в течение миллионов лет) процессом остывания никелистого железа и фазовыми превращениями в его монокристаллах.
До начала 1950-х гг. железные метеориты классифицировали исключительно по их структуре. Метеориты, имеющие видманштеттеновы фигуры, стали называть октаэдритами, поскольку составляющие эти фигуры камаситовые пластины располагаются в плоскостях, образующих октаэдр.
В зависимости от толщины L камаситовых пластинок (которая связана с общим содержанием никеля) октаэдриты делят на следующие структурные подгруппы: весьма грубоструктурные (L > 3,3 мм), грубоструктурные (1,3
У некоторых железных метеоритов, имеющих низкое содержание никеля (6-8%), видманштеттеновы фигуры не проявляются. Такие метеориты состоят как бы из одного монокристалла камасита. Называют их гексаэдритами, так как они обладают в основном кубической кристаллической решеткой. Иногда встречаются метеориты со структурой промежуточного типа, которые называются гексаоктаэдритами. Существуют также железные метеориты, вообще не имеющие упорядоченной структуры - атакситы (в переводе «лишенные порядка»), в которых содержание никеля может меняться в широких пределах: от 6 до 60%.
Накопление данных о содержании сидерофильных элементов в железных метеоритах позволило создать также их химическую классификацию. Если в n -мерном пространстве, осями которого служат содержания разных сидерофильных элементов (Ga, Ge, Ir, Os, Pd и др.), точками отметить положения разных железных метеоритов, то сгущения этих точек (кластеры) будут соответствовать таким химическим группам. Среди почти 500 известных сейчас железных метеоритов по содержанию Ni, Ga, Ge и Ir четко выделяются 16 химических групп (IA, IB, IC, IIA, IIB, IIC, IID, IIE, IIIA, IIIB, IIIC, IIID, IIIE, IIIF, IVA, IVB). Поскольку 73 метеорита в такой классификации оказались аномальными (их выделяют в подгруппу неклассифицированных), то существует мнение, что есть и другие химические группы, возможно их - более 50, но они пока недостаточно представлены в коллекциях.
Химические и структурные группы железных метеоритов связаны неоднозначно. Но метеориты из одной химической группы, как правило, имеют похожую структуру и некоторую характерную толщину камаситовых пластинок. Вероятно, метеориты каждой химической группы формировались в близких температурных условиях, быть может, даже в одном родительском теле.
6. Тунгусский метеорит.
Теперь пойдет речь о Тунгусском метеорите:
I. Немного истории.
Некоторые обстоятельства катастрофы.
Ранним утром 30 июля 1908 г. на территории южной части Центральной Сибири многочисленные свидетели наблюдали фантастическое зрелище: по небу летело нечто огромное и светящееся. По словам одних, это был раскалённый шар, другие сравнивали его с огненным снопом колосьями назад, третьем виделось горящее бревно. Двигался по небосводу, огненное тело, оставляя за собой след, как падающий метеорит. Его полёт сопровождался мощными звуковыми явлениями, которые были отмечены тысячами очевидцев в радиусе нескольких сотен километров и вызвали испуг, а кое- где и панику.
Примерно в 7 ч. 15 минут утра жители фактории Ван авара, обосновавшаяся на берегу под каменной Тунгуски, правого притока Енисея, увидели в северной части небосвода ослепительный шар, который казался ярче солнца. Он превратился в огненный столб. После этих световых явлений земля под ногами качнулась, раздался грохот, многократно повторившийся, как громовые раскаты.
Гул и грохот сотрясали все окрест. Звук взрыва был слышан на расстоянии до 1200 км от места катастрофы. Как подкошенные падали деревья, из окон вылетали стёкла, в реках воду гнало мощным валом. Более чем в ста километрах от центра взрыва также дрожала земля, ломались оконные рамы.
Одного из очевидцев отбросило с крыльца избы на три сажени. Как выяснилось позже, ударной волной в тайге были повалены деревья на площади круга радиусом около 30 км. Из-за мощной световой вспышки и потока раскалённых газов возник лесной пожар, в радиусе нескольких десятков километров был сожжен растительный покров.
Отзвуки вызванного взрывом землетрясения были зарегистрированы сейсмографами в Иркутске и Ташкенте, Луцке и Тбилиси, а также в Йене (Германия). Воздушная волна, порождённая небывалым взрывом, два раза обошла земной шар. Она была зафиксирована в Копенгагене, Загребе, Вашингтоне, Потсдаме, Лондоне, Джакарте и в других городах нашей планеты.
Спустя несколько минут после взрыва началось возмущение магнитного поля Земли и продолжалось около четырёх часов. Магнитная буря, судя по описаниям, была очень похожа на геомагнитные возмущения, которые наблюдались после взрывов в земной атмосфере ядерных устройств.
Странные явления происходили во всём мире в течение нескольких суток после загадочного взрыва в тайге. В ночь с 30 июня на 1 июля более чем в 150 пунктах Западной Сибири, Средней Азии, европейской части России и Западной Европы практически не наступала ночь: в небе на высоте около 80 км отчетливо наблюдались светящиеся облака.
В дальнейшем интенсивность «светлых ночей лета 1908 года» резко спала, и уже к 4 июля космический фейерверк в основном завершился. Впрочем, различные световые феномены в земной атмосфере фиксировались до 20-х чисел июля.
Ещё один факт, на который обратили внимание через две недели после взрыва 30 июня 1908 г. На актинометрической станции в Калифорнии (США) отметили резкое помутнение атмосферы и значительное снижение солнечной радиации. Оно было сравнимо с тем, что происходит после крупных вулканических извержений.
А между тем этот год, как сообщали газеты и журналы, изобиловал и другими не менее внушительными и странными как «небесными», так и вполне «земными» событиями.
Так, например, ещё весной 1808г. отмечались необычные половодья рек и сильнейший снегопад (в конце мая) в Швейцарии, а над Атлантическим океаном наблюдалась густая пыль. В печати того времени регулярно появлялись сообщения о кометах, которые были видны с территории России, о нескольких землетрясениях, загадочных явлениях и чрезвычайных происшествиях, вызванных неизвестными причинами.
Остановимся особо на одном интересном оптическом явлении, которое наблюдалось над Брестом 22 февраля. Утром, когда стояла ясная погода, на северо-восточной стороне небосвода над горизонтом появилось светлое блестящее пятно, быстро принимавшее V-образную форму. Она заметно перемещалось с востока на север. Блеск его, сначала очень яркий, уменьшался, а размеры увеличивались. Через полчаса видимость пятна стала очень малой, а спустя ещё полтора часа оно исчезло окончательно. Длина его обеих ветвей была огромна.
И всё же наиболее неожиданные события и явления непосредственно предшествовали катастрофе…
С 21 июня 1908г., т.е. за девять дней до катастрофы, во многих местах Европы и Западной Сибири небо пестрело яркими цветными зорями.
23-24 июня над окрестностями Юрьева (Тарту) и некоторыми другими местами Балтийского побережья вечером и ночью разлились пурпуровые зори, напоминавшие те, что наблюдались четверть века раньше после извержения вулкана Кракатау.
Белые ночи перестали быть монополией северян. В небе ярко светились длинные серебристые облака, вытянутые с востока на запад. С27 июня число таких наблюдений повсеместно стремительно нарастало. Отмечались частые появления ярких метеоров. В природе чувствовалось напряжение, приближения чего-то необычного…
Нужно отметить, что весной, летом и осенью 1908г., как отмечалось позже исследователями Тунгусского метеорита, было зафиксировано резкое повышение болидной активности. Сообщений о наблюдении болидов в газетных публикациях того года было в несколько раз больше, чем в предыдущие годы. Яркие болиды видели в Англии и европейской части России, в Прибалтике и Средней Азии, Сибири и Китае.
В конце июня 1908г. на Катонге - местное название Под каменной Тунгуски - работала экспедиция члена Географического Общества А. Макаренко. Удалось найти его краткий отчёт о работе. В нём сообщалось, что экспедиция произвела съёмку берегов Катонги, сделала промер её глубин, фарватеров и т.д., однако никаких упоминаний о необычных явлениях, в отчёте нет… И это одна из самых больших тайн тунгусской катастрофы. Как могли остаться незамеченными экспедицией Макаренко световые явления и страшный грохот, которым сопровождалось падение такого гигантского космического тела?
К сожалению, до настоящего времени не имеются никаких сведений о том, были ли среди наблюдателей феноменального явления учёные и предпринял ли кто из них попытку разобраться в его сущности, не говоря уже о посещении «по горячим следам» место катастрофы.
Первая же экспедиция, о которой имеются совершенно достоверные данные, была организована 1911г. Омским управлением шоссейных и водных дорог. Её возглавил инженер Вячеслав Шишков, ставший впоследствии известным писателем. Экспедиция прошла далеко от эпицентра взрыва, хотя и обнаружила в районе Нижней Тунгуски огромный вал леса, происхождение которого связать с падением метеорита не удалось.
II . Что сегодня известно .
Характер взрыва. Установлено, что в месте взрыва Тунгусского метеорита (в 70 км к северо-западу от фактории Ван авара) нет сколько-нибудь заметного кратера, который неизбежно появился при ударе о поверхность планеты космического тела.
Это обстоятельство свидетельствует о том, что Тунгусское космическое тело не достигло земной поверхности, а разрушилось (взорвалось) на высоте, примерно, 5-7км. Взрыв не был мгновенным, Тунгусское космическое тело двигалось в атмосфере, интенсивно разрушаясь, на протяжении почти 18км.
Необходимо отметить, что Тунгусский метеорит «занесло» в необычный район-район интенсивного древнего вулканизма, и эпицентр взрыва почти идеально совпадает с центром кратера-жерла гигантского вулкана, функционировавшего в триасом периоде.
Энергия взрыва. Большинство исследователей катастрофы оценивают её энергию в пределах 1023 -1024 эрг. Она соответствует взрыву 500-2000 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму, или взрыву 10-40Мт тротила. Часть этой энергии превратилась в световую вспышку, а остальная породила барические и сейсмические явления.
Масса метеорита оценивается различными исследователями от 100 тыс. т. до 1млн. т. Последние подсчёты ближе к первой цифре.
Картина вывала леса. Ударная волна разрушила лесной массив на площади 2150 км2. Эта область по форме напоминает «бабочку», распластанную на поверхности земли, с осью симметрии, ориентированной по направлениям на запад или юго-запад.
Специфична и структура повала леса. В целом он повален по радиусу от центра, но в этой картине центральной симметрии имеются осе симметричные отклонения.
Энергия световой вспышки. Для понимания физики взрыва принципиальный характер имеет вопрос, какая часть его энергии приходится на световую вспышку? В качестве объекта исследований в данном случае выступили длинные заросшие лентовидные «за смолы» на лиственницах, которые отождествлялись со следами лучистого ожога. Область тайги, где прослеживаются эти «за смолы», занимают площадь около 250 км2. Контуры её напоминают эллипс, большая ось которого примерно совпадает с проекцией траектории полёта тела. Эллипсовидная область ожога заставляет думать, что источник свечения имел форму капли, вытянутой вдоль траектории. Энергия световой вспышки, по оценкам, достигала 1023 эрг, т.е. составляла 10% энергии взрыва.
От мощной световой вспышки воспламенилась лестная подстилка. Вспыхнул пожар, отличавшийся от обычных лестных пожаров тем, что лес загорелся одновременно на большой площади. Но пламя тут же было сбито ударной волной. Затем вновь возникли очаги пожара, которые слились, при этом горел не стоячий лес, а лес поваленный. Причём горение происходило не сплошь, а отдельными очагами.
Биологические последствия взрыва. Они связаны с существенными изменениями наследственности растений (в частности, сосен) в этом районе. Там вырос лес, возобновилась флора и фауна. Однако лес в районе катастрофы растёт необычно быстро, причём не только молодняк, но и 200-300-летние деревья, случайно уцелевшие после взрыва. Максимум таких изменений совпадает с проекцией траектории полёта Тунгусского космического тела. Кажется, причина ускоренного прироста действует и в настоящее время.
Параметры траектории полёта. Для уяснения физических процессов, вызвавших взрыв Тунгусского космического тела, очень важно знать направление его полёта, а также угол наклона траектории к плоскости горизонта и, конечно, скорость. По всем известным до 1964г. материалами Тунгусское космическое тело двигалось по наклонной траектории почти с юга на север (южный вариант). Но после тщательного изучения вывала леса был сделан другой вывод: проекция траектории полёта направлена с востока юго-востока на запад северо-запад (восточный вариант). При этом непосредственно перед взрывом Тунгусского космического тела двигалось почти строго с востока на запад (азимут траектории 90-950).
В связи с тем, что расхождение направлений двух вариантов траектории достигает 350, то можно предположить: направление движения Тунгусского метеорита в ходе его полёта изменилась.
Большинство специалистов склоняются к мысли, что угол наклона восточной траектории к горизонту, как и южной, был относительно пологим и не превышал величины 10-200. Называют также значения 30-350и 40-450. Вполне возможно, что наклон траектории также менялся в процессе движения Тунгусского космического тела.
Различны и высказывания о скорости полёта Тунгусского метеора; единицы и десятки километров в секунду.
Вещество Тунгусского метеора. После установления факта взрыва над землёй утратил свою остроту поиск крупных осколков метеорита. Поиск же «мелко раздробленного вещества» Тунгусского метеорита начались с 1958г., но упорные попытки обнаружить в районе катастрофы какое-либо рассеянное вещество Тунгусского космического тела не увенчались успехом и до нашего времени.
Дело в том, что в почвах и торфах района катастрофы удалось выявить до пяти видов мелких частиц космического происхождения (в том числе силикатные и железоникелевые), однако отнести их к Тунгусскому метеориту не представляется пока возможным. Они, скорее всего, представляют собой следы фоновых выпадений космической пыли, которые происходят повсеместно и постоянно.
Здесь нужно учитывать и то, что наличие в районе катастрофы большого количества древних лавовых потоков, скоплений вулканического пепла и т.д. создают чрезвычайно неоднородный геохимический фон, что, значительно осложняет поиски вещества Тунгусского метеорита.
Геомагнитный эффект. Спустя несколько минут после взрыва началась магнитная буря, которая продолжалась более 4 часов. Это похоже на геомагнитные возмущения, наблюдавшиеся после высотных взрывов ядерных устройств.
Тунгусский взрыв вызвал и ярко выраженное перемагничивание почв в радиусе примерно 30 км вокруг центра взрыва. Так, например, если за пределами района взрыва вектор намагниченности закономерно ориентирован с юга на север, то около эпицентра направленность его практически теряется. Достоверного объяснения такой «магнитной аномалии» сегодня не имеется…
III . Гипотезы, версии, предположения.
Следы ведут на солнце.
В начале 80-х годов сотрудники Сибирского отделения АН СССР кандидаты физико-математических наук А. Дмитриев и В. Журавлёв выдвинули гипотезу о том, что Тунгусский метеорит является плазмоидом, оторвавшимся от Солнца.
С мини-плазмоидами - шаровыми молниями - человечество знакомо давно, хотя природа их до конца не изучена. А вот одна из последних новостей науки: Солнце является генератором колоссальных плазменных образований с ничтожно малой плотностью.
Действительно, современная космофизика допускает возможность рассматривать нашу Солнечную систему, стабильность которой «поддерживает» не
только закон всемирного тяготения, но также энергетические, вещественные и информационные взаимодействия. Другими словами, между различными планетами и центральным светилом существует механизм информационно-энергетического взаимодействия.
Одним из конкретных результатов взаимодействия между Землёй и Солнцем могут быть космические тела нового типа, коронарные транзиенты, модель которых предложил геофизик К. Иванов.
Дмитриев и Журавлёв в качестве рабочей гипотезы допускают возможность образования в космосе так называемых микротранзиентов, т.е. плазменных тел средних размеров (всего сотни метров). Рассматриваемые «микроплазмоиды», или «энергофоры», т.е. носили энергозарядов в межпланетном космическом пространстве, могут захватываться магнитосферой Земли и дрейфовать по градиентам её магнитного поля. Более того, они могут как бы «наводиться» в район магнитных аномалий. Невероятно, чтобы плазмоид мог достичь поверхности Земли, не взорвавшись в её атмосфере. Согласно предположению Дмитриева и Журавлёва Тунгусский болид принадлежал как раз к таким плазменным образованием Солнца.
Одним из главных противоречий тунгусской проблемы является несоответствие расчетной траектории метеорита, основанной на показаниях очевидцев, и картины вывала леса, составленной томскими учёными. Сторонники кометной гипотезы отбрасывают эти факты и многие свидетельства очевидцев. В отличие от них Дмитриев и Журавлёв исследовали «словесную» информацию, применив математические методы формализации сообщений «свидетелей» события 30 июня 1908г. В компьютер были заложены более тысячи различных описаний. Но «коллективный портрет» космического пришельца явно не удался. ЭВМ поделила всех наблюдателей на два главных лагеря: восточный и южный, и вышло, что наблюдатели видели два разных болида - настолько разнятся время и направление полёта.
Традиционная метеоритика пасует перед «раздвоением» Тунгусского метеорита во времени и пространстве. Чтобы два гигантских космических тела следовали встречным курсом и с интервалом в несколько часов?! Но Дмитриев и Журавлёв не видят в этом ничего невозможного, если допустить, что это был плазмоид. Оказываются, что галактические плазмоиды имеют «привычку» существовать парами. Это качество, возможно, свойственно и солнечным плазмоидам.
Выходит, что 30 июня 1908г. над Восточной Сибирью снижались не менее двух «огненных объектов». Поскольку плотная атмосфера Земли для них враждебна, то «небесный дуэт» пришельцев взорвался...
Об этом свидетельствует, в частности, ещё одна «солнечная» гипотеза происхождения Тунгусского метеорита, которая была предложена же доктором минералогических наук А. Дмитриевым в наше время (Комсомольская правда.-1990.-12июня).
Резкая убыль озона в атмосфере уже наблюдалась в истории Земли. Так группа учёных во главе с академиком К. Кондратьевым опубликовало недавно результаты исследований, судя по которым с апреля 1908г. отмечалось существенное разрушение озонного слоя в средних широтах Северного полушария. Эта стратосферная аномалия, ширина которой составила 800-1000км, опоясала весь земной шар. Так продолжалось до 30 июня, после чего озон стал восстанавливаться.
Случайно ли такое совпадение по времени двух планетарных событий? Какова природа механизма, вернувшего земную атмосферу к «равновесию? Отвечая на эти вопросы, Дмитриев считает, что на угрожавшую биосфере Земли в 1908г. резкую убыль озона среагировало Солнце. Мощный сгусток плазмы, обладающий озоногенерирующей способностью, был выброшен светилом в направлении нашей планеты. Этот сгусток сблизился с Землёй в районе Восточно-Сибирской магнитной аномалии. По мнению Дмитриева, Солнце не допустит озонового «голодания» на Земле. Получается, что чем энергичнее будет человечество разрушать озон, тем гуще будет поток газоплазменных образований типа «энергофоров», посылаемых Солнцем. Не нужно быть пророком, чтобы представить, к чему может привести подобный нарастающий процесс. Сценарий развития событий на нашей планете, подвергающейся не трудно, вспомнить о тунгусской трагедии 1908г...
«Рикошет»
Оригинальную гипотезу, объясняющую некоторые обстоятельства падения Тунгусского метеорита, выдвинул ленинградский учёный, доктор технических наук, профессор Е. Иорданишвили.
Известно, что вторгающееся в земную атмосферу тело, если его скорость составляет десятки километров в секунду, «загорается» на высотах 100-130км. Однако часть очевидцев Тунгусского космического тела находились в среднем течении Ангары, т.е. на расстоянии нескольких сотен километров от места катастрофы. Учитывая кривизну земной поверхности, они не могли наблюдать этого явления, если не допустить, что Тунгусский метеорит раскалился на высоте не менее 300-400км. Как объяснить эту явную несовместимость физически и фактически наблюдаемой высоты загорания Тунгусского космического тела? Автор гипотезы попытался свои предположения, не выходя за рамки реальности и не противореча законам ньютоновой механики.
Иорданишвили считал, что в то памятное многим утро к Земле действительно приближалось небесное тело, летевшее под малым углом к поверхности нашей планеты. На высотах 120-130 км оно раскалилось, а его длинный хвост наблюдали сотни людей от Байкала до Ван-авары. Коснувшись Земли, метеорит «срикошетил», подскочил на несколько сот километров вверх, и это позволило наблюдать его и со среднего течения Ангары. Затем Тунгусский метеорит, описав параболу и потеряв свою космическую скорость, действительно упал на Землю, теперь уже навсегда...
Гипотеза обычного, хорошо всем известного из школьного курса физики «рикошета» позволяет объяснить целый ряд обстоятельств: появление раскаленного светящегося тела выше границы атмосферы; отсутствие кратера и вещества Тунгусского метеорита в месте его «первой» встречи с Землёй; явление «белых ночей 1908г.», вызванное выбросом в стратосферу земного вещества при столкновении с Тунгусским космическим телом, и т.д. Кроме того, гипотеза космического «рикошета» проливает свет на ещё одну неясность - «фигурный» вид (в виде «бабочки») вывала леса.
Используя законы механики, можно рассчитать и азимут дальнейшего движения Тунгусского метеорита, и предполагаемое место, где находится и сейчас Тунгусское космическое тело целиком или в осколках. Учёный даёт такие ориентиры: линия от стойбища Ван авара до устья рек Дуб чес или Вороговка (притоки Енисея); место - отроги Енисейского кряжа или на просторах тайги в междуречье Енисея и Иртыша… Отмечу, что в отчетах и публикациях ряда экспедиций 50-60-х годов имеются ссылки на кратеры и вывалы леса в бассейнах западных притоков Енисея - рек Сым и Кеть. Эти координаты примерно совпадают с продолжением направления траектории, по которой, как предполагается, Тунгусский метеор подлетал к Земле.
Например, одна из последних публикаций о Тунгусском метеоре (см. Комсомольская правда.-1992г.-6 февраля). В ней говорится о том, что таёжный промысловик В.И. Воронов в результате многолетних поисков отыскал в 150км к юго-востоку от предполагаемого места взрыва Тунгусского метеорита («куликовский вывал») ещё один вывал леса диаметром до 20км, который, как предполагают, был найден ещё в 1911г. экспедицией В. Шишкова. Этот последний вывал может быть, связан с Тунгусским метеоритом, если допустить, что в процессе полета он распался на отдельные части.
Больше того, осенью 1991г. всё тот же неугомонный Воронов обнаружил примерно в 100км к северо-западу от «куликовского вывала» огромную воронку (глубиной 15-20м и диаметром около 200м), густо заросшую сосняком. Некоторые исследователи полагают, что она может являться именно тем местом, где нашел своё последнее пристанище «космический гость 1908 года, "(ядро или куски) Тунгусского метеорита.
Электроразрядный взрыв.
Здесь рассматривается эффект элекроразрядного взрыва крупных метеоритных тел при полёте в атмосфера планет.
Дело заключается в том, что когда, например, в земную атмосферу вторгается крупный, движущийся с большой скоростью метеорит, то, как показывают расчёты Невского, образуются сверхвысокие электрические потенциалы, и между ними и поверхностью Земли происходит гигантский электрический «пробой». В этом случае за короткое время кинетическая энергия метеорита переходит в электрическую энергию разряда, что приводит к взрыву небесного тела. Такой электроразрядный взрыв позволяет объяснить большинство до сих пор непонятных явлений, сопровождающих падение на земную поверхность крупных космических тел, таких, например, как Тунгусский метеорит.
Рассматриваемая гипотеза показывает, что существуют три основных источника мощных ударных волн. Взрывное выделение очень большой энергии в почти цилиндрическом объёме «огненного столба» породило очень мощную цилиндрическую ударную волну, её вертикальный фронт распространялся горизонтально поверхности и сама волна стала главным виновником вывала леса на обширной площади. Однако эта ударная волна, в которой выделилась большая часть энергии разряда, была не единственной. Образовались ещё две ударные волны. Причиной одной из них было взрывообразное дробление материала космического тела, а другая была обыкновенной баллистической ударной волной, возникающей в земной атмосфере при полёте любого тела со сверхзвуковой скоростью.
Такое протекание событий подтверждают рассказы свидетелей катастрофы о трех независимых взрывах и последующей «артиллерийской канонаде», объясняемой разрядом через многочисленные каналы. Нужно сказать, что признание факта многоканального электроразрядного взрыва объясняет многие факты, связанные с Тунгусским метеоритом, включая самые непонятные и таинственные. Не вдаваясь в детали и тонкости гипотезы Невского, перечислим только наиболее важные из них:
Наличие индивидуальных разрядных каналов объясняет существование обширной области с хаотическим вывалом леса;
Действие сил электростатического притяжения (является электростатической левитации) объясняет факты подъёма в воздух юрт, деревьев, верхних слоёв почвы, а также образование больших волн, шедших против течения в реках;
Наличие области максимальной концентрации пробойных каналов может образовать мелкий кратер, ставший впоследствии болотом, которое, как выяснилось, не существовало до взрыва;
Следствием растекания по водоносным пластам гигантских в момент разряда токов, нагревших воду в подземных горизонтах, можно объяснить появление горячих («кипящих») водоемов и гигантских фонтанов-гейзеров;
Мощные импульсные токи, возникшие при электроразрядном взрыве метеорита, могут создать столь же мощные импульсные магнитные поля и пере магнитить геологические пласты грунта, отстоящих от эпицентра взрыва на 30-40 км, что и было обнаружено в районе взрыва Тунгусского космического тела;
Появление необъяснимых пока однозначно «белых ночей 1908г.» можно объяснить электрическим свечением ионосферных слоёв атмосферы, вызванных их возмущением при полёте и взрыве космического тела, и т.д.
Последнее обстоятельство частично подтверждается наземными наблюдениями 16 ноября 1984г., сделанными во время возвращения на Землю американского корабля многоразового использования «Дискавери». Возвращаясь в земную атмосферу со скоростью, которая почти в 16 раз превышала скорость звука, он на высоте около 60 км наблюдался в виде огромного огненного шара с широким хвостом, но самое главное вызвал длительное свечение верхних слоёв атмосферы.
Имеется целый ряд «таинственных явлений», описываемых, например, очевидцами падения Тунгусского метеорита, как «шипящий свист» или «шум, как от крыльев испуганной птицы», и т.д. Так вот, что касается подобных «звуковых эффектов», то они всегда сопровождают короткие электрические разряды.
Таким образом, можно отметить, что физические процессы, сопровождающие электроразрядный взрыв метеорита, позволяют воспроизвести картину внешних проявлений данного эффекта и объясняют с научных позиций некоторые обстоятельства падения наиболее крупных метеоритов, таких, например, как Тунгусский метеорит.
8. Заключение.
Земля, как и другие планеты, регулярно испытывает столкновения с космическими телами. Обычно их размер невелик, не более песчинки, но за 4,6 млрд. лет эволюции случались и ощутимые удары; их следы заметны на поверхности Земли и других планет. С одной стороны, это вызывает естественное беспокойство и желание предвидеть возможную катастрофу, а с другой - любопытство и жажду исследовать попавшее на Землю вещество: кто знает, из каких космических глубин оно прибыло? Поэтому неутомима и жажда знания, заставляющая людей задавать всё новые и новые вопросы о мире и настойчиво искать ответы на них.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Рожанский И.Д. Анаксагор. М: Наука, 1972
2. Гетман В.С. Внуки Солнца. М: Наука, 1989.
3. Флейшер М. Словарь минеральных видов. М: «Мир», 1990, 204 с.
4. Симоненко А.Н. Метеориты - осколки астероидов. М: Наука, 1979.
5. И. А. Климишин. Астрономия наших дней. - М.: «Наука».,1976. - 453 с.
6. А. Н. Томилин. Небо Земли. Очерки по истории астрономии/ Научный редактор и автор предисловия доктор физико-математических наук К. Ф. Огородников. Рис. Т. Оболенской и Б. Стародубцева. Л., «Дет. лит.», 1974. - 334 с., ил.
7. Энциклопедический словарь юного астронома/ Сост. Н. П. Ерпылев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Педагогика, 1986. - 336с., ил.
Как падают метеориты
Метеориты падают внезапно, в любое время и в любом месте земного шара. Их падение всегда сопровождается очень сильными световыми и звуковыми явлениями. По небу в это время в течение нескольких секунд проносится очень крупный и ослепительно яркий болид. Если метеорит падает днем при безоблачном небе и ярком солнечном освещении, то болид не всегда бывает виден. Однако после его полета на небе все же остается похожий на дым клубящийся след, а на месте исчезновения болида появляется темное облачко.
Болид, как мы уже знаем, появляется потому, что в земную атмосферу влетает из межпланетного пространства метеорное тело - камень. Если оно имеет большие размеры и весит сотни килограммов, то не успевает целиком распылиться в атмосфере. Остаток такого тела падает на землю в виде метеорита. Значит, не всегда после полета болида может упасть метеорит. Но, наоборот, падению каждого метеорита всегда предшествует полет болида.
Влетев в земную атмосферу со скоростью 15 - 20 км в сек, метеорное тело уже на высоте 100 - 120 км над Землей встречает очень сильное сопротивление воздуха. Воздух перед метеорным телом мгновенно сжимается и вследствие этого разогревается; образуется так называемая «воздушная подушка». Само тело нагревается с поверхности очень сильно, до температуры в несколько тысяч градусов. В этот момент и становится заметным летящий по небу болид.
Пока болид несется с большой скоростью в атмосфере, вещество на его поверхности расплавляется от высокой температуры, вскипает, превращается в газ и частично разбрызгивается мельчайшими капельками. Метеорное тело непрерывно уменьшается, оно как бы тает.
Из испаряющихся и разбрызгивающихся частиц образуется след, остающийся после полета болида. Но вот тело при своем движении попадает в нижний, более плотный слой атмосферы, где воздух все больше и больше тормозит его движение. Наконец, на высоте около 10-20 км над земной поверхностью тело полностью теряет свою космическую скорость. Оно словно увязает в воздухе. Эта часть пути называется областью задержки. Метеорное тело перестает нагреваться и светиться. Остаток его, не успевший полностью распылиться, падает на Землю под влиянием силы притяжения, как обыкновенный брошенный камень.
Метеориты падают очень часто. Вероятно, каждый день где-нибудь на земном шаре падает несколько метеоритов. Однако большинство их, попадая в моря и океаны, в полярные страны, пустыни и другие малонаселенные места, остаются не разысканными. Только ничтожное число метеоритов, в среднем 4 - 5 в год, становится известным людям. На всем земном шаре до сих порнайдено около 1600 метеоритов: из них 125 были обнаружены в нашей стране.
Почти всегда метеориты, проносясь с космической скоростью в земной атмосфере, не выдерживают того огромного давления, которое оказывает на них воздух, и раскалываются на много кусков. В этих случаях на Землю падает обычно не один, а несколько десятков или даже сотен и тысяч осколков, образующих так называемый метеоритный дождь.
Упавший метеорит бывает только теплым или горячим, но не раскаленным, как думают многие. Это объясняется тем, что метеорит проносится через земную атмосферу в течение всего лишь нескольких секунд. За такое короткое время он не успевает прогреться и внутри остается таким же холодным, каким он был и межпланетном пространстве. Поэтому метеориты при падении на Землю не могут вызвать пожара, даже если они случайно упадут на легко загорающиеся предметы
Метеорит огромных размеров, весящий сотни тысяч тонн, не может затормозиться в воздухе. С большой скоростью, превышающей 4 - 5 км/сек, он ударится о Землю. При ударе метеорит мгновенно нагреется до такой высокой температуры, что иногда может полностью превратиться в раскаленный газ, который с огромной силой устремится во все стороны и произведет взрыв. На месте падения метеорита образуется воронка - так называемый метеоритный кратер, а от метеорита останутся только небольшие осколки, разлетевшиеся вокруг кратера
В разных местах земного шара найдено много метеоритных кратеров. Все они образовались в далеком прошлом при падении гигантских метеоритов. Огромный метеоритный кратер, называемый Аризонским или «Ущельем Дьявола», находится в США. Его поперечник равен 1200 м, а глубина - 170 м. Вокруг кратера удалось собрать много тысяч мелких осколков железного метеорита общим весом около 20 Т. Но, конечно, вес метеорита, упавшего и взорвавшегося здесь, был во много раз больше; по подсчетам ученых, он достигал многих тысяч тонн. Самый большой кратер обнаружен в 1950 г. в Канаде; поперечник его 3600 м, однако для решения вопроса о происхождении этого гигантского кратера требуются еще дальнейшие исследования. Утром 30 июня 1908 г. в глухой сибирской тайге упал гигантский метеорит. Его назвали Тунгусским, так как место падения метеорита находилось недалеко от реки Подкаменной Тунгуски. При падении этого метеорита по всей Центральной Сибири был виден большой ослепительно яркий болид, пролетевший с юго-востока на северо-запад. Через несколько минут после того, как скрылся болид, раздались удары огромной силы, а затем послышался сильный грохот и гул. Во многих селениях в окнах лопнули стекла, с полок попадала посуда. Удары, подобные взрывам, были слышны на расстоянии свыше 1000 км от места падения метеорита.
Изучать этот метеорит ученые начали после Октябрьской революции. Впервые только в 1927 г. на место падения метеорита проник научный сотрудник Академии наук Л. А. Кулик. На плотах по разлившимся весной таежным речкам Кулик в сопровождении проводников-эвенков пробрался в «страну мертвого леса», как эту местность стали называть эвенки после падения метеорита. Здесь на огромной площади, радиусом в 25 - 30 км, Кулик обнаружил поваленный лес. Деревья на всех возвышенных местах лежали с вывороченными корнями, образуя гигантский веер вокруг места падения метеорита. Несколько экспедиций, проведенных Куликом, занимались изучением места падения метеорита. Были произведены аэрофотосъемки центральной части области поваленного леса и раскопки нескольких ям, которые сначала ошибочно приняли за метеоритные воронки. Осколки Тунгусского метеорита найдены не были. Возможно, что при взрыве Тунгусский метеорит целиком превратился в газ и никаких значительных осколков от него не осталось.
Летом 1957 г. российский ученый А. А. Явнель исследовал образцы почвы, доставленные Л. А. Куликом из района падения метеорита еще в 1929 - 1930 гг. В этих образцах почвы были обнаружены мельчайшие частички Тунгусского метеорита.
В тихое морозное утро 12 февраля 1947 г. ослепительно яркий огненный шар - болид - стремительно пронесся на фоне голубого неба над российским Приморьем. Оглушительный грохот раздался после его исчезновения. Распахнулись двери в домах, полетели со звоном осколки оконных стекол, посыпалась с потолков штукатурка, из топившихся печей было выброшено пламя с золой и дровами. Животные метались в паническом страхе. На небе вслед за пролетевшим огненным шаром появился огромный, похожий на дым след в виде широкой полосы. Вскоре след стал изгибаться и, словно сказочный исполинский змей, распростерся по небу. Постепенно слабея и разрываясь на отдельные клочья, след исчез только к вечеру.
Все эти явления были вызваны падением огромного железного метеорита, получившего название Сихотэ-Алинского (он упал в западных отрогах горного хребта Сихотэ-Алинь). В течение четырех лет Комитет по метеоритам Академии наук занимался изучением падения этого метеорита и сбором его частей. Метеорит еще в воздухераскололся на тысячи частей и выпал метеоритным дождем на площади в несколько квадратных километров. Наиболее крупные части - «капли» этого железного дождя - весили по несколько тонн.
На месте падения метеорита было обнаружено 200 метеоритных воронок диаметром от десятков сантиметров до 28 м. Самая крупная воронка имеет глубину в 6 м, в ней мог бы поместиться двухэтажный дом.
Участники экспедиции за все время работ собрали и вывезли из тайги более 7000 метеоритных осколков общим весом около 23 Т. Самые крупные осколки весят 1745, 700, 500, 450 и 350 кг.
Теперь в Комитете по метеоритам ведется тщательная научная обработка всего собранного материала. Производится анализ химического состава метеоритного вещества, изучается его структура, а также обстановка падения метеоритного дождя и условия движения метеорного тела в земной атмосфере
Наблюдения метеоров
Метеоры, или "падающие звезды" - это световые явления в атмосфере Земли, вызываемые вторжением небольших твердых частиц со скоростью от 15 до 80 км/сек.
Масса таких частиц обычно не превышает нескольких граммов, а чаще составляет доли грамма. Нагреваясь от трения о воздух, такие частицы раскаляются, дробятся и распыляются на высоте 50-120 км. Все явление длится от долей до 3-5 секунд.
Яркость и цвет метеора зависят от массы метеорной частицы и от величины скорости относительно Земли. "Встречные" метеоры загораются на большей высоте, они ярче и белее; "догоняющие" метеоры всегда слабее и желтее.
В тех редких случаях, когда частица достаточно велика, наблюдается болид - ярко светящийся шар с длинным следом, днем - темным, ночью - светящимся. Появление часто сопровождается звуковыми явлениями (шум, свист, грохот) и выпадением метеорного тела на Землю.
В настоящее время могут наблюдаться явления связанные с вхождением и сгоранием в атмосфере тел земного происхождения - спутников, ракет и их различных деталей.
При меньшей скорости входа в плотные слои атмосферы (не более 8 км/сек) свечение происходит на меньшей высоте, более продолжительное время и при больших размерах и сложной структуре тела сопровождается распадом на отдельные части. Возникающие при этом световые эффекты весьма разнообразны, и при отсутствии возможности оценить реальные размеры и удаление, а, значит, скорость и направление перемещения предмета, у неподготовленного наблюдателя могут вызвать различные описания и толкования.
Большинство же реально наблюдаемых необыкновенных световых явлений в атмосфере после внимательного анализа объясняются именно деятельностью связанной с космическими запусками. Для квалифицированного описания наблюдаемого явления следует запомнить основные пункты, на которые следует обратить внимание, чтобы составить "словесный портрет" происходящего. Все оценки надо делать словами произнесенными вслух. Слова, высказанные в краткий миг происходящего лучше запоминаются и впоследствии меньше возникает сомнений в оценке и реальности существования того или иного факта
Общий вид и размеры метеоритов
На протяжении суток можно зарегистрировать около 28 000 метеоритов, видимая величина которых равна -3. Масса метеорного тела, вызывающего такое явление, составляет всего 4.6 грамма.
Кроме единичных (спорадических) метеоров несколько раз в год можно наблюдать целые метеорные потоки (метеорные дожди). И если обычно за один час наблюдатель регистрирует 5-15 метеоритов, то во время метеорного дождя - сто, тысячу и даже до 10 000. Это означает, что в межпланетном пространстве движутся целые рои метеорных частиц. Метеорные потоки на протяжении нескольких ночей появляются примерно в одной и той же области неба. Если их следы продолжить назад, то они пересекутся в одной точке, которая называется радиантом метеорного потока.
Крупнейший из известных метеоритов находится на месте падения в пустыне Адрар (Западная Африка), его вес оценивается в 100 000 тонн. Второй по величине железный метеорит Гоба весом 60 тонн находится в Юго-Западной Африке, третий, весом 50 тонн, хранится в Нью-йоркском музее естественной истории.
Если в атмосферу Земли влетает метеорное тело, вес которого превышает 1 000 000 тонн, то оно углубляется в грунт на 4-5 своих диаметров, вся его огромная кинетическая энергия превращается в тепло. Возникает сильнейший взрыв, при котором метеорное тело в значительной степени испаряется. На месте взрыва образуется воронка - кратер.
Одним из наиболее эффектных является кратер в штате Аризона (США). Его диаметр составляет 1200 м, а глубина - 175 м; вал кратера поднят над окружающей пустыней на высоту около 37 метров. Возраст этого кратера - около 5000 лет
Главный признак метеоритов - это так называемая кора плавления. Она имеет толщину не более 1 мм и со всех сторон покрывает метеорит в виде тонкой скорлупы. Особенно хорошо заметна кора черного цвета на каменных метеоритах.
Вторым признаком метеоритов являются характерные ямки на их поверхности. Обычно метеориты имеют форму обломков. Но иногда бывают метеориты замечательной конусообразной формы. Они напоминают головку снаряда. Такая конусообразная форма образуется в результате «обтачивающего» действия воздуха.
Самый крупный цельный метеорит был найден в Африке в 1920 г. Метеорит этот железный и весит около 60 Т. Обычно же метеориты весят по несколько килограммов. Метеориты весом в десятки, а тем более в сотни килограммов падают очень редко. Самые маленькие метеориты весят доли грамма. Например, на месте падения Сихотэ-Алинского метеорита был найден самый маленький экземпляр в виде крупинки весом всего лишь в 0,18 Г, поперечник этого метеорита равен только 4 мм.
Чаще всего падают каменные метеориты: в среднем из 16 упавших метеоритов только один оказывается железным
Из чего состоят метеориты
В отдельных случаях крупное метеорное тело при своем движении в атмосфере не успевает испариться и достигает поверхности Земли. Этот остаток метеорного тела называется метеоритом. На протяжении года на Землю выпадает примерно 2000 метеоритов.
В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные хондриты (их относительное количество 85.7%), каменные ахондриты (7.1%), железные (5.7%) и железо-каменные метеориты (1.5%). Хондрами называют мелкие круглые частицы серого цвета, часто с коричневым оттенком, обильно вкрапленные в каменную массу.
Железные метеориты практически полностью состоят из никелистого железа. Из расчетов следует, что наблюдаемая структура железных метеоритов образуется в случае, если в интервале температур примерно от 600 до 400 С вещество охлаждается со скоростью 1° - 10° С за миллион лет.
Каменные метеориты, в которых нет хондр, называются ахондритами. Анализ показал, что в хондрах содержатся практически все химические элементы.
Чаще всего в метеоритах находятся следующие восемь химических элементов: железо, никель, сера, магний, кремний, алюминий, кальций и кислород. Все остальные химические элементы таблицы Менделеева находятся в метеоритах в ничтожных, микроскопических количествах. Соединяясь между собой химически, эти элементы образуют различные минералы. Большинство этих минералов найдено в земных горных породах. И совсем в ничтожных количествах в метеоритах обнаружены такие минералы, которых нет и не может быть на Земле, так как она имеет атмосферу с большим содержанием кислорода. Вступая в соединение с кислородом, эти минералы образуют уже другие вещества. Железные метеориты почти целиком состоят из железа в соединении с никелем, а каменные метеориты - главным образом из минералов, называемых силикатами. Они состоят из соединений магния, алюминия, кальция, кремния и кислорода.
Особенно интересно внутреннее строение железных метеоритов. Их отполированные поверхности становятся блестящими как зеркало. Если протравить такую поверхность слабым раствором кислоты, то обычно на ней появляется замысловатый рисунок, состоящий из переплетающихся между собой отдельных полосок и узких каемок. На поверхностях некоторых метеоритов после травления появляются параллельные тонкие линии. Все это результат внутреннего кристаллического строения железных метеоритов. Не менее интересна структура каменных метеоритов. Если посмотреть на излом каменного метеорита, то часто даже невооруженным глазом можно заметить маленькие округлые шарики, рассеянные по поверхности излома. Эти шарики иногда достигают размера горошины. Кроме них, в изломе видны рассеянные мельчайшие блестящие частички белого цвета. Это - включения никелистого железа. Среди таких частичек встречаются золотистые блестки - включения минерала, состоящего из железа в соединении с серой. Бывают метеориты, которые представляют собой как бы железную губку, в пустотах которой заключены зерна желтовато-зеленого цвета минерала оливина
Происхождение метеоритов
В настоящее время во многих музеях мира хранится не менее 500 тонн метеоритного вещества. Расчет показывает, что в виде метеоритов и метеорной пыли за сутки на Землю выпадает около 10 тонн вещества, что за время 2 млрд. лет дает слой толщиной 10 см.
Источником практически всех малых метеорных частиц являются, по-видимому, кометы. Крупные метеорные тела имеют астероидное происхождение.
Российкие ученые - академик В. Г. Фесенков, С. В. Орлов и другие считают, что meteoritы и метеориты тесно связаны между собой. Астероиды - это гигантские метеориты, а метеориты - это совсем маленькие, карликовые meteoritы. Те и другие являются осколками планет, которые миллиарды лет назад двигались вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Эти планеты в результате, по-видимому, столкновения распались на части. Образовалось бесчисленное множество осколков самых различных размеров, вплоть до мельчайших крупинок. Эти осколки носятся теперь в межпланетном пространстве и, сталкиваясь с Землей, падают на нее в виде метеоритов
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astrolab.ru/