Sehingga kini, tidak ada satu pun kes pembunuhan manusia yang diketahui oleh meteorit. Dan pada masa yang sama, bahkan sebuah badan angkasa kecil, yang, sayangnya, telah menyerang atmosfer Bumi, mempunyai potensi pemusnah besar-besaran yang setanding dengan senjata nuklear. Kadang-kadang, seperti yang ditunjukkan oleh peristiwa baru-baru ini, para tamu dari surga dapat mengejutkan kita.
Bolide yang melayang di Chelyabinsk dan mengeluarkan begitu banyak suara secara harfiah dan kiasan mengejutkan semua orang dengan gelombang cahaya dan kejutannya yang luar biasa yang menghancurkan kaca, keluar pintu gerbang dan merobek panel menghadap dari dinding. Banyak yang telah ditulis mengenai akibatnya, lebih kurang telah diperkatakan mengenai inti pati fenomena ini. Untuk memahami dengan lebih terperinci proses yang berlaku dengan benda-benda langit kecil yang memenuhi planet Bumi dalam perjalanan mereka, "PM" beralih ke Institut Dinamika Geosfera Akademi Sains Rusia, di mana mereka telah lama belajar dan pemodelan matematik pergerakan meteoroid, iaitu, benda langit memasuki atmosfer Bumi. Dan inilah yang berjaya kami ketahui.
Diketuk keluar dari tali pinggang
Mayat seperti Chelyabinsk berasal dari tali pinggang asteroid utama, yang terletak di antara orbit Marikh dan Musytari. Ia tidak begitu dekat dengan Bumi, tetapi kadang-kadang tali pinggang asteroid digegarkan oleh bencana: akibat perlanggaran, objek yang lebih besar hancur menjadi yang lebih kecil, dan beberapa puing-puing masuk ke dalam kategori badan kosmik dekat Bumi - sekarang orbitnya melintasi orbit planet kita. Kadang-kadang batu cakerawala ditendang keluar dari tali pinggang oleh gangguan yang disebabkan oleh planet besar. Sebagai data mengenai lintasan meteorit Chelyabinsk, ia mewakili kumpulan Apollo yang disebut - sekumpulan benda langit kecil yang bergerak mengelilingi Matahari dalam orbit elips yang memotong orbit Bumi, dan perihelion mereka (iaitu jarak yang paling dekat dari Matahari) kurang daripada perihelion orbit Bumi.
Oleh kerana kita paling sering bercakap mengenai puing-puing, objek ini mempunyai bentuk yang tidak teratur. Sebilangan besar dari mereka terdiri daripada batu yang disebut "chondrite". Nama ini diberikan kepadanya kerana chondrules - sfera bulat atau elips dengan diameter sekitar 1 mm (lebih jarang - lebih banyak), dikelilingi oleh serpihan atau matriks kristal halus. Chondrit mempunyai pelbagai jenis, tetapi juga spesimen besi terdapat di antara meteoroid. Sungguh menarik bahawa terdapat lebih sedikit badan logam, tidak lebih dari 5% dari jumlah keseluruhan, tetapi besi pasti mendominasi di antara meteorit yang dijumpai dan serpihannya. Sebabnya mudah: pertama, chondrit secara visual sukar dibezakan dari batu bumi biasa dan sukar dikesan, dan kedua, besi lebih kuat, dan kemungkinan menerobos lapisan atmosfer yang padat dan tidak tersebar menjadi serpihan kecil dalam meteorit besi lebih besar.
Video promosi:
Kelajuan yang luar biasa
Nasib meteoroid tidak hanya bergantung pada ukuran dan sifat fizikokimia zatnya, tetapi juga pada kadar masuk ke atmosfera, yang dapat berubah dalam jarak yang cukup luas. Walau bagaimanapun, kita bercakap mengenai kelajuan ultra-tinggi, jauh melebihi kecepatan pergerakan bahkan bukan pesawat supersonik, tetapi juga kapal angkasa orbit. Rata-rata kelajuan masuk ke atmosfera adalah 19 km / s, namun, jika meteoroid bersentuhan dengan Bumi pada jarak dekat dengan yang akan datang, kecepatannya dapat mencapai 50 km / s, yaitu 180.000 km / jam. Kadar terkecil masuk ke atmosfera adalah ketika Bumi dan badan angkasa kecil bergerak, seperti berada, di orbit tetangga, di sebelah satu sama lain, sehingga planet kita menarik meteoroid.
Semakin tinggi kadar kemasukan badan cakerawala ke atmosfera, semakin kuat beban di atasnya, semakin jauh dari Bumi ia mulai runtuh dan semakin tinggi kemungkinan ia akan runtuh sebelum sampai ke permukaan planet kita. Di Namibia, dikelilingi oleh kandang yang dibuat dengan teliti dalam bentuk amfiteater kecil, terdapat sekatan besar logam, besi 84%, serta nikel dan kobalt. Benjolan itu seberat 60 tan, sementara itu adalah kepingan kosmik pepejal terbesar yang pernah ditemui di Bumi. Meteorit itu jatuh ke Bumi kira-kira 80,000 tahun yang lalu, bahkan tanpa meninggalkan kawah setelah jatuh. Mungkin, disebabkan oleh beberapa kebetulan, kadar kejatuhannya adalah minimum, kerana meteorit logam Sikhote-Alin (1947,Primorsky Krai) hancur menjadi banyak dan ketika jatuh, membuat seluruh ladang kawah, serta kawasan penyebaran serpihan kecil yang masih dikumpulkan di taiga Ussuri.
Apa yang meletup di sana?
Bahkan sebelum meteorit jatuh ke tanah, ia seperti yang ditunjukkan oleh kes Chelyabinsk, sangat berbahaya. Tubuh cakerawala meletup ke atmosfer dengan kelajuan yang luar biasa menghasilkan gelombang kejutan di mana udara memanaskan hingga suhu melebihi 10,000 darjah. Sinaran udara yang dipanaskan kejutan menyebabkan penyejatan meteoroid. Berkat proses ini, ia diselimuti oleh lingkaran gas terionisasi bercahaya - plasma. Zon tekanan tinggi terbentuk di belakang gelombang kejutan, yang menguji kekuatan bahagian depan meteorit. Di sisi, tekanan jauh lebih rendah. Sebagai hasil dari kecerunan tekanan yang dihasilkan, meteorit kemungkinan besar akan mula runtuh. Betapa tepatnya ini berlaku bergantung pada ukuran, bentuk dan ciri struktur tertentu dari meteoroid yang diberikan: retakan, ceruk, rongga. Perkara lain adalah mustahak - apabila bola api musnah, luas keratan rentasnya meningkat, yang langsung menyebabkan peningkatan pembebasan tenaga. Kawasan gas yang ditangkap oleh badan meningkat, semakin banyak tenaga kinetik ditukar menjadi panas. Pertumbuhan pesat pembebasan tenaga di kawasan ruang yang terhad dalam masa yang singkat hanyalah letupan. Pada saat kehancuran, cahaya kereta meningkat dengan mendadak (kilatan terang berlaku). Dan luas permukaan gelombang kejutan dan, dengan itu, jisim udara yang dipanaskan kejutan tumbuh secara tiba-tiba.seperti letupan. Pada saat kehancuran, cahaya kereta meningkat dengan mendadak (kilatan terang berlaku). Dan luas permukaan gelombang kejutan dan, dengan itu, jisim udara yang dipanaskan kejutan tumbuh secara tiba-tiba.seperti letupan. Pada saat kehancuran, cahaya kereta meningkat dengan mendadak (kilatan terang berlaku). Dan luas permukaan gelombang kejutan dan, dengan itu, jisim udara yang dipanaskan kejutan tumbuh secara tiba-tiba.
Apabila senjata konvensional atau nuklear meletup, gelombang kejutan mempunyai bentuk sfera, tetapi dalam hal meteorit, tentu saja, ini tidak berlaku. Apabila badan cakerawala kecil memasuki atmosfera, ia membentuk gelombang kejutan kon konvensional (sementara meteoroid berada di hujung kerucut) - kira-kira sama dengan yang diciptakan di depan hidung pesawat supersonik.
Gelombang kejutan yang dihasilkan oleh pemusnahan meteorit dapat mendatangkan lebih banyak masalah daripada jatuhnya puing-puing besar. Dalam foto - lubang di ais Tasik Chebarkul, mungkin dicucuk oleh sepotong meteorit Chelyabinsk.
Tetapi perbezaannya sudah diperhatikan di sini: bagaimanapun, pesawat ini mempunyai bentuk yang efisien, dan sebuah kereta yang menabrak lapisan yang padat sama sekali tidak perlu diselaraskan. Penyelewengan dalam bentuknya menimbulkan pergolakan tambahan. Dengan penurunan ketinggian penerbangan dan peningkatan kepadatan udara, beban aerodinamik meningkat. Pada ketinggian kira-kira 50 km, mereka sebanding dengan kekuatan kebanyakan meteoroid batu, dan meteoroid cenderung mulai runtuh. Setiap tahap pemusnahan yang terpisah membawa pembebasan tenaga tambahan, gelombang kejutan berupa kerucut yang sangat terdistorsi, menghancurkan, kerana, semasa berlalunya meteorit, terdapat beberapa lonjakan tekanan berlebihan berturut-turut, yang dirasakan di tanah sebagai rangkaian tepukan kuat. Dalam kes Chelyabinsk, terdapat sekurang-kurangnya tiga tepukan seperti itu.
Kesan gelombang kejutan di permukaan Bumi bergantung pada laluan penerbangan, jisim dan kelajuan badan. Meteorit Chelyabinsk terbang di sepanjang lintasan yang sangat rata, dan gelombang kejutannya hanya menyentuh kawasan bandar di pinggirnya. Sebilangan besar meteorit (75%) memasuki atmosfer di sepanjang lintasan yang cenderung ke permukaan Bumi pada sudut lebih dari 30 darjah, dan di sini semuanya bergantung pada ketinggian di mana fasa utama perlambatannya berlaku, biasanya dikaitkan dengan kemusnahan dan peningkatan tajam dalam pembebasan tenaga. Sekiranya ketinggian ini besar, gelombang kejutan akan sampai ke Bumi dalam bentuk yang lemah. Sekiranya kemusnahan berlaku di ketinggian yang lebih rendah, gelombang kejutan dapat "membersihkan" kawasan yang sangat besar, seperti yang berlaku dalam letupan nuklear atmosfera. Atau seperti kesan meteorit Tunguska.
Bagaimana batu itu menguap
Kembali pada tahun 1950-an, untuk mensimulasikan proses yang berlaku semasa penerbangan meteoroid melalui atmosfera, model asli dibuat, yang terdiri dari tali peledak (mensimulasikan fasa penerbangan sebelum kehancuran) dan cas yang terpasang pada ujungnya (mensimulasikan pengembangan). Kawat tembaga yang mewakili hutan terpasang secara menegak di bawah model permukaan tembaga. Eksperimen telah menunjukkan bahawa, sebagai akibat dari peledakan muatan utama, kabel, membongkok, memberikan gambaran yang sangat realistik mengenai penebangan hutan, serupa dengan yang diperhatikan di daerah Podkamennaya Tunguska. Jejak meteorit Tunguska belum dijumpai, dan hipotesis popular bahawa badan yang bertembung dengan Bumi pada tahun 1908 adalah inti es komet kecil sama sekali tidak dianggap satu-satunya yang boleh dipercayai. Pengiraan moden menunjukkan bahawa jisim yang lebih besar, memasuki atmosfer,ia terjun lebih dalam sebelum tahap perlambatan, dan serpihannya terdedah kepada radiasi yang kuat untuk waktu yang lebih lama, yang meningkatkan kemungkinan penyejatannya.
Meteorit Tunguska mungkin batu, namun, hancur pada ketinggian yang relatif rendah, ia dapat menghasilkan awan puing-puing yang sangat kecil, yang menguap dari kontak dengan gas panas. Hanya gelombang kejutan yang sampai ke tanah, yang menghasilkan kemusnahan di kawasan lebih dari 2000 km², setanding dengan tindakan muatan termonuklear dengan kekuatan 10-20 Mt. Ini merujuk kepada kesan dinamik dan kebakaran taiga yang dihasilkan oleh kilatan cahaya. Satu-satunya faktor yang tidak berfungsi dalam kes ini, tidak seperti letupan nuklear, adalah radiasi. Tindakan bahagian depan gelombang kejut meninggalkan dirinya dalam ingatan dalam bentuk "hutan telegraf" - batangnya menolak, tetapi setiap cabang dipotong.
Walaupun meteorit sering jatuh di Bumi, statistik pemerhatian instrumental mengenai kemasukan benda langit kecil ke atmosfera masih tidak mencukupi.
Menurut anggaran awal, pelepasan tenaga semasa pemusnahan meteorit Chelyabinsk dianggap setara dengan 300 kt TNT, yang kira-kira 20 kali lebih banyak daripada kekuatan uranium "Malysh" yang jatuh di Hiroshima. Sekiranya lintasan penerbangan kereta hampir ke arah menegak, dan tempat jatuh jatuh pada pembangunan bandar, korban dan kemusnahan besar tidak dapat dielakkan. Oleh itu, seberapa besar risiko berulang, dan haruskah ancaman meteorit ditangani dengan serius?
Langkah berjaga-jaga yang berguna
Ya, tidak ada satupun meteorit, untungnya, telah membunuh siapa pun, tetapi ancaman dari langit tidak begitu penting sehingga dapat diabaikan. Badan langit dari jenis Tunguska jatuh ke Bumi kira-kira sekali setiap 1000 tahun, yang bermaksud bahawa rata-rata setiap tahun mereka "membersihkan" wilayah seluas 2.5 km². Kejatuhan badan jenis Chelyabinsk diperhatikan buat kali terakhir pada tahun 1963 di wilayah kepulauan Afrika Selatan - maka pelepasan tenaga semasa pemusnahan juga sekitar 300 kt.
Pada masa ini, komuniti astronomi telah ditugaskan untuk mengenal pasti dan mengesan semua benda langit yang berukuran lebih besar dari 100 m di orbit-orbit dekat dengan Bumi. Tetapi meteoroid yang lebih kecil juga dapat membuat masalah, pemantauan total belum dapat dilakukan: ini memerlukan instrumen pemerhatian khas dan banyak. Sehingga kini, kemasukan hanya 20 badan meteoroid ke atmosfera telah diperhatikan menggunakan instrumen astronomi. Hanya ada satu kes yang diketahui ketika jatuhnya meteorit yang agak besar (diameter sekitar 4 m) diramalkan dalam kira-kira satu hari (jatuh di Sudan pada Oktober 2008). Sementara itu, amaran mengenai bencana kosmik walaupun dalam sehari tidak sama sekali buruk. Sekiranya badan cakerawala mengancam jatuh di tempat pemukiman, penempatan tersebut dapat dievakuasi dalam 24 jam. Dan tentu saja, sehari sudah cukup untuk sesuatuuntuk mengingatkan orang sekali lagi: jika anda melihat kilatan terang di langit, anda perlu bersembunyi, dan tidak melekatkan wajah anda ke kaca tingkap.
Oleg Makarov
