Скорость метеорита в атмосфере земли

Скорость метеорита в атмосфере земли

Содержание статьи

  • С какой скоростью метеорит падает на землю
  • В каком году и где упал Тунгусский метеорит
  • Как отличить метеорит от камня

Любое небесное тело, превышающее по размерам космическую пыль, но уступающее астероиду, называют метеороидом. Попавший в земную атмосферу метеороид именуется метеором, а упавший на земную поверхность – метеоритом.

Скорость движения в космосе

Скорость метеороидных тел, движущихся в космическом пространстве, может быть различной, но в любом случае она превышает вторую космическую скорость, равную 11,2 км/с. Такая скорость позволяет телу преодолевать гравитационное притяжение планеты, но она присуща лишь тем метеорным телам, которые родились в Солнечной системе. Для метеороидов, которые прилетают извне, характерны и более высокие скорости.

Минимальная скорость метеорного тела при встрече с планетой Земля определяется тем, как соотносятся направления движения обоих тел. Минимальная сопоставима со скоростью движения Земли по орбите – около 30 км/с. Это относится к тем метеороидам, которые движутся в том де направлении, что и Земля, как бы догоняя ее. Таких метеорных тел большинство, ведь метеороиды возникли из того же вращающегося протопланетного облака, что и Земля, следовательно, должны двигаться в том же направлении.

Если метеороид движется навстречу Земле, то его скорость прибавляется к орбитальной и потому оказывается более высокой. Скорость тел из метеорного потока под названием Персеиды, через который Земля каждый год проходит в августе, равна 61 км/с, а метеороиды из потока Леонид, с которым планета встречается между 14 и 21 ноября, имеют скорость 71 км/с.

Наибольшая скорость характерна для фрагментов комет, она превышает третью космическую – такую, которая позволяет телу покинуть пределы Солнечной системы – 16,5 км/с, к которой нужно прибавить и орбитальную скорость, и сделать поправки на направление движения относительно Земли.

Метеорное тело в земной атмосфере

В верхних слоях атмосферы воздух почти не препятствует движению метеора – он здесь слишком разрежен, расстояние между молекулами газа может превышать размеры среднего метеорного тела. Но в более плотных слоях атмосферы на метеор начинает воздействовать сила трения, и движение его замедляется. На высоте 10-20 км от земной поверхности тело попадает в область задержки, теряя космическую скорость и как бы зависая в воздухе.

В дальнейшем сопротивление атмосферного воздуха уравновешивается земной силой тяжести, и метеор падает на поверхность Земли подобно любому другому телу. Скорость его при этом достигает 50-150 км/с, в зависимости от массы.

Не всякий метеор достигает земной поверхности, становясь метеоритом, многие сгорают в атмосфере. Отличить метеорит об обычного камня можно по оплавленной поверхности.

Космос представляет собой пространство наполненное энергией. Силы природы заставляют, хаотично существующую материю группироваться. Образуются объекты с определенной формой и структурой. В солнечной системе давно сформированы планеты, их спутники, но этот процесс не заканчивается. Огромное количество вещества: пыль, газ, лёд, камень и метал, наполняют космос. Эти объекты имеют классификацию.

Тело размером не более десятка метров называют метеороидом более крупное тело можно считать астероидом. Метеор это сгорающий в атмосфере объект, упав на поверхность, становится метеоритом.

В солнечной системе, открыты сотни тысяч астероидов. Некоторые достигают более 500 километров в диаметре. Массивы больших размеров принимают шарообразную форму и начинают классифицироваться учеными как карликовые планеты. Скорость астероидов ограничена присутствием в солнечной системе, они вращаются вокруг солнца. Паллада — на данный момент считается самым крупным астероидом, 582×556×500 км. Имеет среднюю скорость 17 километров в секунду, развиваемая астероидами скорость не превышает это значение более чем в два три раза. Названием астероидам служит дата их открытия (1959 LM, 1997 VG). После изучения, вычисления орбиты объект может получить собственное имя.

Небесные тела неизбежно сталкиваются друг с другом. Луна сохранила результат миллионов и миллионов лет взаимодействия. На земле огромные кратеры говорят о том, что когда-то, происходили глобальные разрушения. Люди всегда стремятся к контролю, все потенциальные угрозы должны иметь методы, технологии к их устранению. Очевидный вариант с применением ядерного оружия малоэффективен. Большая часть энергии взрыва попросту рассеивается в пространстве. Крайне важно как можно раньше обнаружить опасную глыбу, что не всегда получается. Хорошо то, что чем больше тело, тем легче его обнаружить.

В атмосферу каждый день влетают тонны космической пыли, ночью можно наблюдать, как небольшие метеорные тела сгорают, так называемыми «падающими звёздами». Каждый год метеороиды размером до нескольких метров попадают в воздушное пространство нашей планеты. Метеорит может входить в атмосферу со скоростью 100 000 км/ч. На высоте нескольких десятков километров скорость резко падает. Вообще сведения о скорости метеоритов размыты. Приводят пределы от 11 до 72 километров в секунду для метеоритов солнечной системы, залетные извне развивают на порядок большую скорость.

Читайте также:  Как лучше скачивать фильмы на планшет

15 февраля 2013 года в Челябинской области упал метеорит. Предположительно его диаметр был от 10 до 20 метров. Скорость метеорита точно не определена. Яркое свечение болида наблюдалось за сотни километров от эпицентра. Болид взорвался на большой высоте. В видеоролике запечатлен момент вспышки, через 2 мин. 22 сек. приходит ударная волна.

Метеориты делят на каменные и железные. Состав всегда включает в себя смесь элементов с разнообразными пропорционными соотношениями. Структура может быть неоднородной с вкраплениями. Металлический сплав железных метеоритов отличного качества, подходит для изготовления всяких изделий.

Метеори́т (греч. Μετεώρος — поднятый в воздух, в ранних русскоязычных источниках упоминается как воздушный камень) — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.

Большинство найденных метеоритов имеют массу от нескольких граммов до нескольких десятков тонн (крупнейший из найденных метеоритов — Гоба, масса которого, по подсчетам, составляла около 60 тонн [1] ). Полагают, что в сутки на Землю падает 5—6 тонн метеоритов, или 2 тысячи тонн в год [2] .

Содержание

Терминология [ править | править код ]

Космическое тело размером до 30 метров называется метеорным телом, или метеороидом. Более крупные тела называются астероидами.

Явления, порождаемые при прохождении метеорными телами через атмосферу Земли, носят названия метеоров или, в общем случае, метеоритным дождём; особо яркие метеоры называют болидами.

Твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли, называется метеоритом.

На месте падения крупного метеорита может образоваться кратер (астроблема). Один из самых известных кратеров в мире — Аризонский. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле — Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км).

Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы (baituloi), небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т. д.

Аналогичные падению метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами.

В статье «Метеорит и метеороид: новые полные определения» [3] в журнале «Meteoritics & Planetary Science» в январе 2010 года авторы приводят большое количество исторических определений термина метеорит и предлагают научному сообществу следующие обоснованные определения:

  • Метеорит: природный твердый объект размером больше чем 2 мм, происходящий от небесного тела, который был доставлен природным путём от материнского тела, на котором объект был сформирован, в область вне доминирующего гравитационного влияния материнского тела, и который позже столкнулся с природным телом или телом искусственного происхождения, имеющим размеры большие чем объект (даже если это то же самое материнское тело, от которого объект отделился). Климатические процессы не влияют на статус объекта как метеорита до тех пор, пока остается что-либо распознаваемое в его изначальных минералах или структуре. Объект теряет статус метеорита, если он объединяется с более крупным «камнем», который сам становится метеоритом.
  • Микрометеорит: метеорит размером от 10 мкм до 2 мм.

История исследования [ править | править код ]

В конце XVIII века Парижская академия наук отказала метеоритам в космическом происхождении (и падении с неба). Этот эпизод истории на протяжении двух веков представляется как образец косности и недальновидности официальной науки, хотя, в сущности, таковым не является. Представители академии исследовали образец хондрита, упавшего во время грозы и потому считавшегося местным населением «грозовым камнем» (мифическим камнем, материализующимся из молнии в воздухе). Учёные провели минералогический и химический анализы метеорита, однако этого недостаточно для того, чтобы подтвердить его космическую природу, а соответствующие астрономические открытия были совершены несколько десятилетий спустя. Поэтому академики были вынуждены либо признать реальность «грозового камня» из крестьянских поверий, либо проигнорировать тот факт, что метеорит упал с неба, и признать его земным минералом. Они выбрали второй, логичный вариант [4] .

Н. Г. Норденшёльд первым провёл химический анализ метеорита в 1821 году и установил единство земных и внеземных элементов [5] .

В 1875 году метеорит упал в районе озера Чад (Центральная Африка) и достигал, по рассказам аборигенов, 10 метров в диаметре. После того как информация о нём достигла Королевского астрономического общества Великобритании, к нему была послана экспедиция (спустя 15 лет). По прибытии на место оказалось, что его уничтожили слоны, облюбовав его для того, чтобы точить бивни. Воронку уничтожили редкие, но обильные дожди.

Изучением метеоритов занимались российские академики В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, известные энтузиасты исследования метеоритов П. Л. Драверт, Л. А. Кулик, Е. Л. Кринов и многие другие.

В Российской академии наук сейчас есть специальный Комитет по метеоритам, который руководит сбором, изучением и хранением метеоритов. При комитете есть большая метеоритная коллекция.

Читайте также:  Программа для рисования играть

В 2016 году сотрудники Института ядерной физики СО РАН создали рентгеновскую установку, с помощью которого можно исследовать внутреннюю структуру метеорита [6] .

Кристаллы хибонита (en:hibonite) в метеоритах, образовавшиеся тогда, когда протопланетный диск только начал остывать, содержат гелий и неон [7] .

Процесс падения метеорных тел на Землю [ править | править код ]

Метеорное тело входит в атмосферу Земли на скорости от 11,2 до 72 км/с. Причём нижний предел — это скорость убегания от Земли, а верхний — скорость убегания из Солнечной системы (42 км/с), сложенная со скоростью орбитального движения Земли (30 км/с) [8] . На такой скорости начинается его разогрев и свечение. За счёт абляции (обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела) масса тела, долетевшего до поверхности, может быть меньше, а в некоторых случаях значительно меньше его массы на входе в атмосферу. Например, небольшое тело, вошедшее в атмосферу Земли на скорости 25 км/с и более, сгорает почти без остатка [ источник не указан 2605 дней ] . При такой скорости вхождения в атмосферу из десятков и сотен тонн начальной массы до поверхности долетает всего несколько килограммов или даже граммов вещества [ источник не указан 2605 дней ] . Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения.

Внешние изображения
Потеря горизонтальной составляющей скорости

Если метеорное тело не сгорело в атмосфере, то по мере торможения оно теряет горизонтальную составляющую скорости. Это приводит к изменению траектории падения от часто почти горизонтальной в начале до практически вертикальной в конце. По мере торможения свечение метеорного тела падает, оно остывает (часто свидетельствуют, что метеорит при падении был тёплый, а не горячий).

Кроме того, может произойти разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению метеоритного дождя. Разрушение некоторых тел носит катастрофический характер, сопровождаясь мощными взрывами, и нередко не остаётся макроскопических следов метеоритного вещества на земной поверхности, как это было в случае с Тунгусским болидом. Предполагается, что такие метеориты могут представлять собой остатки кометы.

При соприкосновении метеорита с земной поверхностью на больших скоростях (порядка 2000-4000 м/с) происходит выделение большого количества энергии, в результате метеорит и часть горных пород в месте удара испаряются, что сопровождается мощными взрывными процессами, формирующими крупный округлый кратер, намного превышающий размеры метеорита, а большой объём горных пород испытывает импактный метаморфизм. Хрестоматийным примером этому служит Аризонский кратер.

При небольших скоростях (порядка сотен м/с) столь значительного выделения энергии не наблюдается, диаметр образующегося ударного кратера сравним с размерами самого метеорита, и даже крупные метеориты могут хорошо сохраниться, как например метеорит Гоба [9] .

Внешние признаки [ править | править код ]

Основными внешними признаками метеорита являются кора плавления, регмаглипты и магнитность. Кроме того, метеориты, как правило, имеют неправильную форму (хотя встречаются и округлые или конусообразные метеориты) [10] .

Кора плавления образуется на метеорите при его движении через земную атмосферу, в результате которого он может нагреться до температуры около 1800° [11] . Она представляет собой подплавленный и вновь затвердевший тонкий слой вещества метеорита. Как правило, кора плавления имеет чёрный цвет и матовую поверхность; внутри же метеорит более светлого цвета [10] .

Регмаглипты представляют собой характерные углубления на поверхности метеорита, напоминающие отпечатки пальцев на мягкой глине [12] . Они также возникают при движении метеорита сквозь земную атмосферу, как следствие абляционных процессов [13] .

Метеориты обладают магнитными свойствами, причём не только железные, но и каменные. Объясняется это тем, что в большинстве каменных метеоритов имеются включения никелистого железа [14] .

Классификация [ править | править код ]

Классификация по составу [ править | править код ]

Метеориты по составу делятся на три группы:

Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий. Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружающего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием.

Ахондриты составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты).

Железные метеориты состоят из железо-никелевого сплава. Они составляют 5,7 % падений.

Читайте также:  Регистрация gmail com без номера телефона

Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5 % падений).

Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят к дифференцированным метеоритам. Они предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе астероидов или других планетных тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных тел, например планеты Фаэтона. Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они образовались из обломков многих крупных астероидов.

Ранее выделяли ещё тектиты, куски кремнистого стекла ударного происхождения. Но позже оказалось, что тектиты образуются при ударе метеорита о горную породу, богатую кремнеземом [16] .

Классификация по методу обнаружения [ править | править код ]

  • падения (когда метеорит находят после наблюдения его падения в атмосфере);
  • находки (когда метеоритное происхождение материала определяется только путём анализа);

Следы внеземной органики в метеоритах [ править | править код ]

Поиск спор бактерий в каменных метеоритах начал Ч. Липман [17]

Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность — наличие тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких температур. Эта кора является хорошим теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева — например, гипс. Таким образом стало возможным при исследовании химической природы подобных метеоритов обнаружить в их составе вещества, которые в современных [18] земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу [19] :

Наличие подобных веществ не позволяет однозначно заявить о существовании жизни вне Земли, так как теоретически при соблюдении некоторых условий они могли быть синтезированы и абиогенно.

С другой стороны, если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни — подобной той, какая существовала некогда на Земле.

При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так называемые «организованные элементы» — микроскопические (5—50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д. [19]

На сегодняшний день не является неоспоримым фактом, что эти окаменелости принадлежат останкам каких-либо форм внеземной жизни. Но, с другой стороны, эти образования имеют такую высокую степень организации, которую принято связывать с жизнью [19] .

Кроме того, такие формы не обнаружены на Земле.

Особенностью «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1 г вещества углистого метеорита приходится примерно 1800 «организованных элементов».

Наиболее известные метеориты [ править | править код ]

Некоторые интересные метеориты:

  • Гоба — самый большой известный метеорит
  • Ганседо[es] (вес 30,8 тонны) — второй по величине известный метеорит. Найден в сентябре 2016 года [20] .
  • Альенде — крупнейший углистый метеорит, найденный на Земле.
  • Ливан[fr] — самый большой метеорит, когда-либо найденный на Марсе[21] .

Более полный список метеоритов находится в статье Список метеоритов (таблица).

Крупные современные метеориты, обнаруженные на территории России [ править | править код ]

  • Тунгусский феномен (на данный момент неясно именно метеоритное происхождение тунгусского феномена. Подробно см. в статье Тунгусский метеорит). Упал 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири. Общая энергия оценивается в 40-50 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
  • Метеорит Царёв (метеоритный дождь). Упал предположительно 6 декабря1922 г. вблизи села Царёв (ныне — Волгоградской области). Каменный метеорит. Многочисленные осколки собраны на площади около 15 кв. км. Их общая масса 1,6 тонны. Самый крупный фрагмент весит 284 кг.
  • Сихотэ-Алинский метеорит (общая масса осколков 30 тонн, энергия оценивается в 20 килотонн). Железный метеорит. Упал в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г.
  • Витимский болид. Упал в районе посёлков Мама и Витимский Мамско-Чуйского районаИркутской области в ночь с 24 на 25 сентября2002 года. Событие имело большой общественный резонанс, хотя общая энергия взрыва метеорита, по-видимому, сравнительно невелика (200 тонн тротилового эквивалента, при начальной энергии 2,3 килотонны), максимальная начальная масса (до сгорания в атмосфере) 160 тонн, а конечная масса осколков порядка нескольких сотен килограммов.
  • Челябинский метеорит. Масса самого крупного осколка — 654 кг [22] . Падение метеорита вблизи города с крупными промышленными объектами произошло 15 февраля 2013 года в России, под Челябинском. Свидетелями падения метеорита стали тысячи жителей Костанайской областиКазахстана, Тюменской, Курганской, Свердловской и Челябинской областей[23] , при этом вследствие распространения ударной волны, образовавшейся при прохождении метеоритом плотных слоёв атмосферы со сверхзвуковой скоростью, в Челябинске около тысячи жителей были ранены осколками разбитых стёкол (двое — тяжело), пострадало около 7200 зданий: жилых домов, учебных заведений, лечебных и спортивных учреждений, социально-значимых объектов и др. [24]

Находка метеорита — довольно редкое явление. Лаборатория метеоритики сообщает: «Всего на территории РФ за 250 лет было найдено только 125 метеоритов» [25] .

Ссылка на основную публикацию
Самый лучший телефон по всем характеристикам
2018 год удивил пользователей широким выбором: здесь и Samsung Galaxy S9, и iPhone Xs, и более приемлемый Huawei Mate 20....
Регистр сведений соответствие объектов информационных баз
Логично ожидать, что при синхронизации данных, как начальной, так и основанной на регулярной основе, одинаковые данные в приложениях будут сопоставлены...
Регистрация gmail com без номера телефона
Google – передовой поисковый сервис, давно изменивший способ взаимодействия с интернетом. Именно здесь впервые ввели поиск по картинкам, предусмотрели голосовое...
Самый лучший смартфон xiaomi 2018
Собрали всё лучшее. Была идея выпустить гид по всему модельному ряду, но это обречённая затея, потому что у Xiaomi куча...
Adblock detector