> Челябински метеорит
Научете историята на падането Челябински метеорит: описание и характеристики на предмета със снимка, сила на удара, къде е паднал, размер, откъде е, състав, възраст.
Изминаха пет години, откакто жителите на Южен Урал станаха свидетели на космически катаклизъм - грехопадението Челябински метеорит, което стана първият случай в съвременната история, причинил значителни щети на местното население.
Астероидът падна през 2013 г., на 15 февруари. Първоначално на Южен Урал се стори, че е избухнал „неясен обект“; мнозина видяха странни светкавици, осветяващи небето. До този извод са стигнали учени, изследвали тази случка в продължение на една година.
Данни за Челябинския метеорит
Доста обикновена комета падна в район близо до Челябинск. Падания на космически обекти от точно такова естество се случват веднъж на всеки век. Въпреки че, според други източници, те се случват многократно, средно до 5 пъти на всеки 100 години. Според учените комети с размер около 10 m летят в атмосферата на нашата Земя приблизително веднъж годишно, което е 2 пъти по-голямо от Челябинския метеорит, но това често се случва над райони с малко население или над океаните. Освен това кометите изгарят и се срутват на големи височини, без да причиняват щети.
Преди падането масата на челябинския аеролит е била от 7 до 13 хиляди тона, а параметрите му са достигнали 19,8 м. След анализ учените установили, че само около 0,05% от първоначалната маса е паднала на повърхността на земята, т.е. 4-6 тона. В момента от това количество е събрано малко повече от един тон, включително един от големите фрагменти от аеролит с тегло 654 кг, издигнат от дъното на езерото Чебаркул.
Изследване на челябинския маеторит въз основа на геохимични параметри разкри, че той принадлежи към типа обикновени хондрити от клас LL5. Това е най-често срещаната подгрупа каменни метеорити. Всички открити в момента метеорити, около 90%, са хондрити. Те са получили името си поради наличието на хондрули в тях - сферични слети образувания с диаметър 1 mm.
Индикации от инфразвукови станции показват, че в минутата на силно спиране на аеролита Челябинск, когато до земята остават около 90 км, е възникнала мощна експлозия със сила, равна на тротилов еквивалент от 470-570 килотона, което е 20-30 пъти по-силен от атомната експлозия в Хирошима, но по отношение на експлозивната мощност е по-малък от падането на Тунгуския метеорит (приблизително от 10 до 50 мегатона) повече от 10 пъти.
Падането на Челябинския метеорит веднага предизвика сензация както по време, така и по място. В съвременната история този космически обект е първият метеорит, паднал в толкова гъсто населен район, което води до значителни щети. Така по време на експлозията на метеорита прозорците на повече от 7 хиляди къщи бяха счупени, повече от хиляда и половина души потърсиха медицинска помощ, от които 112 бяха хоспитализирани.
Освен значителни щети, метеоритът донесе и положителни резултати. Това събитие е най-добре документираното събитие до момента. Освен това една видеокамера записа фазата на падане на един от големите фрагменти на астероида в езерото Чебаркул.
Откъде идва Челябинският метеорит?
За учените този въпрос не беше особено труден. Той се появи от главния астероиден пояс на нашата слънчева система, зона в средата на орбитите на Юпитер и Марс, където лежат повечето малки тела. Орбитите на някои от тях, например астероидите от групата Атон или Аполо, са удължени и могат да преминават през орбитата на Земята.
Астрономите успяха доста точно да определят траекторията на полета на жителя на Челябинск, благодарение на много фото и видеозаписи, както и сателитни снимки, запечатали падането. След това астрономите продължиха пътя на метеорита в обратна посока, отвъд атмосферата, за да изградят пълната орбита на този обект.
Няколко групи астрономи се опитаха да определят пътя на Челябинския метеорит, преди да удари Земята. Според техните изчисления се вижда, че голямата полуос на орбитата на падналия метеорит е била приблизително 1,76 AU. (астрономическа единица), това е средният радиус на земната орбита; точката на най-близката до Слънцето орбита - перихелий, беше на разстояние 0,74 AU, а най-отдалечената от Слънцето точка - афелий, или апохелий, беше на 2,6 AU.
Тези цифри позволиха на учените да се опитат да намерят Челябинския метеорит в астрономическите каталози на вече идентифицирани малки космически обекти. Ясно е, че повечето от идентифицираните по-рано астероиди след известно време отново „изчезват от поглед“, а след това някои от „изгубените“ успяват да бъдат „открити“ за втори път. Астрономите не отхвърлиха тази опция, че падналият метеорит може да е „изгубеният“.
Роднини на Челябинския метеорит
Въпреки че по време на търсенето не бяха разкрити пълни прилики, астрономите все пак откриха редица вероятни „роднини“ на астероида от Челябинск. Учените от Испания Раул и Карлос де ла Флуенте Маркос, като изчислиха всички вариации в орбитите на „Челябинск“, откриха предполагаемия му праотец - астероид 2011 EO40. Според тях Челябинският метеорит се е откъснал от него за около 20-40 хиляди години.
Друг екип (Астрономически институт на Академията на науките на Чешката република), ръководен от Иржи Боровичка, след като изчисли плъзгащата се пътека на Челябинския метеорит, установи, че той е много подобен на орбитата на астероид 86039 (1999 NC43) с размер 2,2 км. Например голямата полуос на орбитата на двата обекта е 1,72 и 1,75 AU, а разстоянието на перихелия е 0,738 и 0,74.
Трудният жизнен път на Челябинския метеорит
Въз основа на фрагментите от Челябинския метеорит, паднали на повърхността на земята, учените „определиха“ историята на живота му. Оказва се, че Челябинският метеорит е връстник на нашата Слънчева система. При изследване на съотношението на изотопи на уран и олово е установено, че е на приблизително 4,45 милиарда години.
Трудната му биография е обозначена с тъмни нишки в дебелината на метеорита. Те са възникнали, когато веществата, попаднали вътре в резултат на силен удар, са се стопили. Това показва, че преди приблизително 290 милиона години този астероид е оцелял след мощен сблъсък с някакъв космически обект.
Според учени от Института по геохимия и аналитична химия на името на. Vernadsky RAS, сблъсъкът отне приблизително няколко минути. Това се показва от изтичане на железни ядра, които не са имали време да се стопят напълно.
В същото време учените от Института по геология и минералогия СО РАН (Институт по геология и минералогия) не отхвърлят факта, че следи от топене може да са се появили поради прекомерната близост на космическото тяло до Слънцето.
Падането на небесно тяло, станало уникално благодарение на очевидци.
Към отметки
Челябински метеорит. Снимка на AFP
На 15 февруари 2013 г. в 7:22 московско време (9:22 местно) метеорит се разби в района на Челябинск. Небесното тяло е видяно и от жители на Башкирия, Тюменска, Свердловска, Курганска област и дори Казахстан.
Падането на космическо тяло от стотици свидетели на телефонни камери и видеорегистратори. Снимки на очевидци от почти всички световни новинарски канали.
Първоначално експертите на НАСА казаха, че Челябинският метеорит е най-големият оттогава. Инцидентът причини сериозни щети на Челябинск и неговите предградия: 7 хиляди сгради бяха повредени, в които живееха 120 хиляди семейства. Повече от хиляда местни жители бяха ранени. Щетите възлизат на 1,2 милиарда рубли.
И голям брой визуални доказателства за феномена направиха челябинския метеорит уникален много преди заключенията на учените.
Какво стана тогава
Снимка НАСА/М
Сутринта на 15 февруари метеорит с размери 17-19 метра и тегло 10-13 хиляди тона навлезе в атмосферата със скорост 18-19 километра в секунда.
Над Земята се появи близо до границата на Русия и Казахстан. Метеоритът не е бил забелязан от системите за наблюдение на астероиди поради острия му ъгъл спрямо Слънцето и малкия диаметър.
Заедно с падането има светлинен проблясък и електромагнитно излъчване. Метеоритът се е разпаднал приблизително 30 секунди след навлизането си в атмосферата на височина 30-50 километра. Изглеждаше като поредица от експлозии и ударни вълни. Сеизмичните станции регистрираха земетресения.
Счупени прозорци в сграда на университет
Първите очевидци, които виждат неизвестен обект в небето, говорят за различни причини: от падащ самолет (цивилен и военен) до ракети и вражески бомбардировки.
Скоро теориите на конспирацията изчезнаха и фрагменти от метеорити започнаха да се намират на различни места в Челябинска област.
Местните власти, както и жителите, бяха обезсърчени от необичайното явление и понякога не осъзнаваха какво се говори.
Най-голямата част от небесното тяло, тежаща 654 килограма, беше извадена от езерото Чебаркул през есента на 2013 г. В същото време учени и местни жители събраха до 100 килограма малки фрагменти.
В Международния каталог на метеорити, огнена топка под официалното име "Челябинск".
Най-голямото парче метеорит, издигнато от дъното на езерото Чебаркул. Фотонаука/AAAS
Какво точно падна на Земята
Експертите идентифицираха космическо тяло като един от най-често срещаните видове каменни метеорити: събития от такъв мащаб се очакват веднъж на всеки 100 години или дори по-често. Небесното тяло е от по-голямо преди около 290 милиона години и идва от главния астероиден пояс на Слънчевата система, който се намира между орбитите на Юпитер и Марс.
Според Института по геохимия и аналитична химия на Руската академия на науките метеоритът се оказа на 4,45 милиарда години, което е приблизително равно на Слънчевата система. Тази възраст на някои породи "майчино" тяло също се обсъжда в Американския институт за лунни и планетарни изследвания.
Семейството на това небесно тяло, както обясниха учените, може да е 10-километров астероид, паднал на Земята преди 65 милиона години и унищожил динозаврите.
В какво се превърна метеоритът?
Метеоритът привлече вниманието на учени от цял свят, които изследваха минерала, траекторията и други параметри на небесното тяло. Научни групи 3D модел на автомобила и гмуркането му на дъното на езерото.
Руски учени твърдят, че след инцидента около планетата се е образувал „стратосферен прашен пояс“ за три месеца, който обаче не е повлиял на времето. В праха, който попадна в ръцете на специалистите, има „нишки“, подобни на тези, образувани по време на емисиите на вулканична лава.
В Института по астрономия на Руската академия на науките да разработи система за ранно откриване на всякакви опасни небесни тела, които могат да се сблъскат със Земята. Руските учени искаха да научат за подобни явления като в Челябинск за три дни, за да имат време да евакуират местните жители и да осигурят инфраструктурата. В същото време Федералната космическа програма не включва средства за такава система до 2025 г.
→Падащ метеор
Прорязан метеоритземната атмосфера на 15 февруари 2013 г. над град Челябинск. По-късно е установено, че приблизителното тегло на метеорита е 10 хиляди тона. С голяма скорост той се втурна в небето над града и се раздели на много парчета. Жителите на града не само чуха мощна експлозия, но и усетиха парещата топлина на взривната вълна. Прозорците на много къщи и институции бяха изпочупени, електропроводите спряха да функционират, а разрушенията засегнаха целия град. Внезапността на появата на „космическия пришълец” се дължи на факта, че той е паднал от посоката на слънцето и поради това не е бил видим през телескопите. Най-големите части от метеорита паднаха в езерото Чебаркул и следователно не бяха нанесени повече щети на човешкия живот и града. Несъмнено, ако отломките бяха паднали върху града, жертвите щяха да бъдат неизбежни - те летяха с такава скорост.
Отломки от метеорит
Метеоритът се е разцепил на много парчета. Най-големите паднаха в езерото, а по-малките паднаха на много километри около и вътре в града. Тъй като в града веднага беше обявено бедствено положение, на място бяха изпратени не само екипи на Спешна помощ, но и експерти. Подложените на анализ фрагменти не разкриват веднага своята тайна. В допълнение, най-малките частици трябваше да бъдат събрани и много хора искаха да оставят находките си като сувенир и следователно процесът на събиране на най-малките частици на такава голяма площ стана по-сложен. Някои части бяха открити в близост до отдалечени села, а опитите да се намерят фрагменти от метеорит в езерото бяха неуспешни, а напротив, породиха съмнения дали там има фрагменти от метеорит - толкова песимистичен беше докладът на водолазите. Химическият анализ обаче е извършен успешно на намерените материали.
Химичен състав на метеорита
Анализът на фрагменти от метеорит, намерени край село Еманжелинка, извършен в СО РАН, позволи да се определи по-точно съставът. Установено е, че минералният състав е близък до този на други хондрити LL5, като Hautes Fagnes, Белгия и Salzwedel, Германия. Тези хондрити не съдържат стъклото, което запълва големите пукнатини в Челябинск. В допълнение, стъклото съдържа примеси от силикати и други вещества, а съставът му е подобен на топилната кора, чиято дебелина е около 1 мм. Илменитът, който също не се среща в други хондрити LL5, е открит в малки количества в Челябинския метеорит. Кората на топене съдържа пентландит (Fe,Ni)9S8, годлевскит (Ni,Fe)9S8, аваруит Ni2Fe-Ni3Fe, октий, иридий, платина, хибингит Fe22+(OH)3Cl и магнетит Fe2+Fe23+O4. Стъклото съдържа 10-15 µm глобули от хезлевудит и годлевскит, които се появяват след кристализация на сулфидната стопилка Fe-Ni-S. В неразтопените части на малки фрагменти на границата между троилита и оливина понякога присъства пентландит, който очевидно е единственият меден концентратор. По границите на зърната между оливин, ортопироксен и хромит са открити зърна от хлорапатит и мерилит с размери 100-200 μm. Хондрите са с размер >1 mm и имат разнороден състав. Открит е и хибингит Fe2(OH)3Cl, който изглежда е с космически произход, за разлика от желязото, което може да се окислява и хлорира чрез дълготрайно взаимодействие с почвената вода, тъй като е намерено в централната част на фрагмента от метеорита. Кората на топене съдържа вюстит FeO с примеси на Ni, Mg и Co оксиди според енергийно-дисперсионна рентгенова спектроскопия.
Резултатът от изследването, разбира се, е разбираем само за професионалистите, но ние го представяме с желанието да покажем колко необикновен е съставът на метеорита.
Проучване на езерото Чебаркул
На 16 октомври проучването на езерото за изчезналия в него метеорит беше увенчано с успех. Проведена е операция по вдигането на най-големия фрагмент от метеорит. Служители на Челябинския държавен университет участваха в изваждането, за да идентифицират метеорита. Най-големият намерен фрагмент тежи приблизително 570 kg, информацията не е точна поради факта, че везните се счупиха при опит за претегляне на фрагмента. По време на изкачването фрагментът от метеорита е повреден и от него е останало само едно голямо парче с диаметър около 80 см и няколко малки. Освен това от езерото бяха извлечени още 4 фрагмента с тегло от 900 грама до 5 кг, които бяха предадени на учените за изследване и по-нататъшно изследване. Следи от ръжда и вдлъбнатини, както и характерно топене, показват, че намерените фрагменти принадлежат на метеорит.
Метеоритът все още крие много мистерии, но вече е започнал да споделя своите тайни.
Как и кога е образуван Челябинският метеорит, към кой клас метеорити принадлежи, какви минерали влизат в състава му?
Дмитрий Бадюков, заместник-ръководител на лабораторията по метеоритика в Института по геохимия и аналитична химия на името на А. V.I.Vernadsky RAS, където се провеждат тези изследвания.
Дмитрий Дмитриевич, колко проби от фрагменти от Челябинския метеорит и какъв размер се изследват във вашата лаборатория?
Общото тегло на всички проби, които са в нашата лаборатория е приблизително 2,5 кг. Най-голямата проба тежи 230 грама (подарък от местните жители), няколко парчета тежат малко повече от сто грама, други проби тежат 20-30 грама или по-малко.
-Към какъв клас метеорити може да се причисли Челябинският метеорит?
Челябинският метеорит принадлежи към типа обикновени хондрити, те съставляват по-голямата част от потока каменни метеорити. Тип LL5. Съкращението LL означава, че е с доста ниско съдържание на желязо и други метали в сравнение с други обикновени хондрити. Номер 5 е петрологичен тип, който описва проявата на термичен метаморфизъм.
Тип LL5 в потока спрямо общия брой каменисти метеорити е само 2%, което не е толкова много.
-Какво представляват обикновените хондрити?
Обикновените хондрити са космически скали, които се състоят от така наречените хондри - това са сферични тела с размери от десети от милиметъра до няколко милиметра, които се намират в така наречената матрица, която се състои от същия материал като хондрите.
-Можем ли сега да кажем как и кога се е образувал този метеорит?
Възрастта на Челябинския метеорит е приблизително 4,5 милиарда години. Освен това всички обикновени хондрити са на еднаква възраст. И се образува в астероидния пояс.
След като астероидът се е образувал в резултат на натрупване на вещества, той е бил нагрят. Челябинският метеорит идва от райони близо до центъра на този астероид и беше много горещо. Сега можем да кажем, че нашият метеорит има етап на нагряване 5 (това е петият петрологичен тип) (има общо 6 етапа на нагряване на хондритите). Тази фигура е съкратено LL5. Размерите на този астероид, от който произлиза метеоритът, не са известни, но може да се предположи, че е стотици километри.
Друга интересна особеност е, че астероидът, от който идва това парче, е претърпял силен удар. Очевидно друго масивно космическо тяло се е блъснало в него, което е предизвикало трансформация на удара. Това е феноменът на т. нар. ударен метаморфизъм, в резултат на който са се образували жилки от ударна стопилка. Кога се е случило това все още не е ясно. Сблъсъкът най-вероятно е станал в астероидния пояс.
-Как успяхте да разберете всички тези подробности?
Въз основа на резултатите от анализ на химическия състав на основните минерали и структурни характеристики, които се виждат под микроскоп.
-Какъв е съставът на метеорита?
Съставът на пробите от челябински метеорит е подобен на състава на онези метеорити, които са в нашата колекция. Нашите изследвания показват, че основните минерали, които го съставляват, са оливин, пироксен, плагиоклаз, сулфит, камасит и таенит. Дребни минерали – хромит, апатит.
- Челябинският метеорит монолитно образувание ли е бил или се е състоял от натрупване на скали?
Най-вероятно той е летял цял и след това се е разпаднал в атмосферата. Очевидно е бил крехък; в горните слоеве на атмосферата на разстояние от 40 до 20 км е претърпял фрагментация, след което фрагментите са се разпръснали на голяма площ.
- Можем ли сега да кажем нещо за това как тези фрагменти са били разпределени по повърхността на Земята?
По предварителни оценки дължината на елипсата на разсейване е повече от 100 км. Започва на юг и запад от Челябинск и завършва в района на Златоуст. Ширината на елипсата на разсейване е приблизително 20 km в най-широката й част.
Това е един от най-големите известни разсейващи ореоли. Като цяло в историята на човечеството падането на Челябинския метеорит е най-мащабното събитие. И за първи път това събитие нанесе значителни материални и физически щети на хората.
-Къде смятате, че могат да се намират останалите фрагменти от метеорита?
Само много малка част падна близо до Челябинск; основната част отлетя напред на запад. Отломките могат да бъдат разпръснати по елипсата на разсейване, а големите отломки могат да бъдат разположени на географска ширина точно на юг от Челябинск в района на град Йеманжелинск и по-нататък по права линия на субширотно простиране (може да бъде наклонена на север или на юг).
По-голямата част от отломките паднаха вероятно на запад от Еманжелинск. Има вероятност метеоритът да се е разпаднал, според мен, на парчета с тегло десетки, стотици килограми и има шанс да бъдат открити. Вероятно един от фрагментите е паднал в езерото Чебаркул, но няма информация за това и трябва да се работи.
-Какъв е интересът на големите метеоритни фрагменти за учените?
Досега виждаме доста монотонен материал. Но метеоритното тяло може да е брекча, което означава, че може да има други видове метеорити. Тоест, винаги е интересно да се намери голям фрагмент, тъй като там може да има друго вещество. Освен това има повече материал, от който е по-удобно да се реконструира историята. И накрая, това е природно наследство, което може да бъде изложено в музеи.
- Какви допълнителни изследвания планирате да проведете?
Планираме по-детайлно определяне на химичния състав на пробите, включително определяне на микроелементи, второстепенни елементи и определяне на изотопния състав. След провеждане на изследването ще бъде подадено заявление до комисията по метеоритите с искане да се даде името на метеорита „Челябинск“.