> Tšeljabinski meteoriit
Õppige sügise ajalugu Tšeljabinski meteoriit: objekti kirjeldus ja omadused koos fotoga, löögi jõud, kuhu see kukkus, suurus, kust see tuli, koostis, vanus.
Viis aastat on möödunud ajast, mil Lõuna-Uurali inimesed nägid pealt kosmilist kataklüsmi – langust. Tšeljabinski meteoriit, millest sai uusaja ajaloos esimene juhtum, mis põhjustas kohalikele elanikele märkimisväärset kahju.
Asteroid langes 2013. aastal, 15. veebruaril. Alguses tundus Lõuna-Uuralitele, et plahvatas "varja objekt", paljud nägid taevast valgustamas kummalist välku. Sellisele järeldusele jõudsid seda juhtumit aasta aega uurinud teadlased.
Andmed Tšeljabinski meteoriidi kohta
Üsna tavaline komeet langes Tšeljabinski lähistel piirkonnas. Täpselt seda laadi kosmoseobjektide kukkumine toimub kord sajandil. Kuigi teiste allikate järgi juhtub neid korduvalt, keskmiselt kuni 5 korda 100 aasta jooksul. Teadlaste sõnul lendavad umbes 10 m suurused komeedid meie Maa atmosfääri umbes kord aastas, mis on 2 korda suurem kui Tšeljabinski meteoriit, kuid see juhtub sageli väikese rahvaarvuga piirkondades või ookeanide kohal. Veelgi enam, komeedid põlevad ja varisevad kokku suurel kõrgusel, kahjustamata.
Enne langemist oli Tšeljabinski aeroliidi mass 7–13 tuhat tonni ja selle parameetrid ulatusid väidetavalt 19,8 meetrini. Analüüsimise järel leidsid teadlased, et maapinnale langes vaid umbes 0,05% algmassist, see on 4-6 tonni. Praegu on sellest kogusest kogutud veidi rohkem kui üks tonn, sealhulgas üks suur, 654 kg kaaluv Tšebarkuli järve põhjast kerkinud aeroliidikild.
Geokeemilistel parameetritel põhinev Tšeljabinski maetoriidi uuring näitas, et see kuulub klassi LL5 tavaliste kondriitide tüüpi. See on kõige levinum kivimeteoriitide alarühm. Kõik praegu avastatud meteoriidid, umbes 90%, on kondriidid. Nad said oma nime tänu nendes leiduvatele kondrulitele - sfäärilistele sulatatud moodustistele läbimõõduga 1 mm.
Infrahelijaamade andmed näitavad, et Tšeljabinski aeroliidi tugeva pidurdamise minutil, kui maapinnani jäi umbes 90 km, toimus võimas plahvatus jõuga, mis võrdub TNT ekvivalendiga 470–570 kilotonni, mis on 20–30 korda. tugevam kui Hiroshimas toimunud aatomiplahvatus, kuid plahvatusjõu poolest jääb see Tunguska meteoriidi kukkumisest (ligikaudu 10–50 megatonni) üle 10 korra alla.
Tšeljabinski meteoriidi langemine tekitas koheselt sensatsiooni nii ajas kui ka kohas. Kaasaegses ajaloos on see kosmoseobjekt esimene meteoriit, mis nii tihedalt asustatud alale kukkus, põhjustades märkimisväärset kahju. Nii purunesid meteoriidiplahvatuse käigus enam kui 7 tuhande maja aknad, arstiabi otsis üle pooleteise tuhande inimese, kellest 112 viidi haiglasse.
Lisaks märkimisväärsetele kahjudele tõi meteoriit ka positiivseid tulemusi. See sündmus on seni kõige paremini dokumenteeritud sündmus. Lisaks salvestas üks videokaamera ühe suure asteroidi killu Tšebarkuli järve kukkumise faasi.
Kust tuli Tšeljabinski meteoriit?
Teadlaste jaoks polnud see küsimus eriti keeruline. See tekkis meie päikesesüsteemi peamisest asteroidide vööst, Jupiteri ja Marsi orbiitide keskel asuvast tsoonist, kus asuvad enamiku väikeste kehade rajad. Mõnede neist, näiteks Ateni või Apollo rühma asteroidide, orbiidid on piklikud ja võivad läbida Maa orbiidi.
Astronoomid suutsid Tšeljabinski elaniku lennutrajektoori üsna täpselt kindlaks teha tänu paljudele foto- ja videosalvestistele, samuti kukkumist jäädvustanud satelliitfotodele. Seejärel jätkasid astronoomid meteoriidi teed vastupidises suunas, väljaspool atmosfääri, et ehitada selle objekti täielik orbiit.
Mitmed astronoomide rühmad püüdsid määrata Tšeljabinski meteoriidi teekonda enne Maale jõudmist. Nende arvutuste järgi on näha, et langenud meteoriidi orbiidi poolsuurtelg oli ligikaudu 1,76 AU. (astronoomiline ühik), see on Maa orbiidi keskmine raadius; Päikesele lähim orbiidi punkt – periheel – asus 0,74 AU kaugusel ja Päikesest kõige kaugemal asuv punkt – afeel ehk apoheel – 2,6 AU kaugusel.
Need arvud võimaldasid teadlastel leida juba tuvastatud väikeste kosmoseobjektide astronoomilistest kataloogidest Tšeljabinski meteoriiti. Selge on see, et enamik varem tuvastatud asteroide langeb mõne aja pärast uuesti silmapiirilt ja siis õnnestub mõni "kadunud" teist korda "avastada". Astronoomid ei lükanud seda võimalust tagasi, et langenud meteoriit võib olla "kadunud".
Tšeljabinski meteoriidi sugulased
Kuigi otsingute käigus ei ilmnenud täielikke sarnasusi, leidsid astronoomid siiski mitmeid Tšeljabinskist pärit asteroidi tõenäolisi "sugulasi". Hispaania teadlased Raul ja Carlos de la Fluente Marcos, olles arvutanud kõik Tšeljabinski orbiitide variatsioonid, leidsid selle oletatava esiisa - asteroidi 2011 EO40. Nende arvates murdus Tšeljabinski meteoriit sellest umbes 20-40 tuhande aasta jooksul.
Teine meeskond (Tšehhi Vabariigi Teaduste Akadeemia astronoomiline instituut), mida juhtis Jiri Borovička, leidis Tšeljabinski meteoriidi glissteekonna arvutamisel, et see on väga sarnane asteroidi 86039 (1999 NC43) orbiidiga, mille suurus on 2,2 km. Näiteks mõlema objekti orbiidi poolsuurtelg on 1,72 ja 1,75 AU ning periheeli kaugus on 0,738 ja 0,74.
Tšeljabinski meteoriidi raske elutee
Maa pinnale langenud Tšeljabinski meteoriidi fragmentide põhjal "määrasid teadlased" selle eluloo. Selgub, et Tšeljabinski meteoriit on sama vana kui meie päikesesüsteem. Uraani ja plii isotoopide proportsioone uurides selgus, et see on ligikaudu 4,45 miljardit aastat vana.
Tema raskele eluloole viitavad tumedad niidid meteoriidi paksuses. Need tekkisid tugeva löögi tagajärjel sisse sattunud ainete sulamisel. See näitab, et umbes 290 miljonit aastat tagasi elas see asteroid üle võimsa kokkupõrke mingi kosmoseobjektiga.
Nimetatud geokeemia ja analüütilise keemia instituudi teadlaste sõnul. Vernadsky RAS, kokkupõrge kestis umbes mitu minutit. Seda näitavad raua tuumade lekked, millel ei olnud aega täielikult sulada.
Samas ei lükka Geoloogia ja Mineraloogia Instituudi SB RAS (Institute of Geology and Mineralogy) teadlased ümber tõsiasja, et sulamisjäljed võisid tekkida kosmilise keha liigse Päikese läheduse tõttu.
Taevakeha kukkumine, mis sai ainulaadseks tänu pealtnägijatele.
Järjehoidjate juurde
Tšeljabinski meteoriit. Foto tegi AFP
15. veebruaril 2013 kell 7.22 Moskva aja järgi (9.22 kohaliku aja järgi) kukkus Tšeljabinski oblastis alla meteoriit. Taevakeha nägid ka Baškiiria, Tjumeni, Sverdlovski, Kurgani piirkondade ja isegi Kasahstani elanikud.
Kosmilise keha kukkumine telefonikaamerate ja videosalvestite pealt sadade tunnistajate poolt. Pealtnägijate pilte peaaegu kõigist maailma uudistekanalitest.
Algselt väitsid NASA eksperdid, et Tšeljabinski meteoriit oli sellest ajast suurim. Juhtum tekitas Tšeljabinskile ja selle eeslinnadele tõsist kahju: kannatada sai 7 tuhat hoonet, milles elas 120 tuhat perekonda. Vigastada sai üle tuhande kohaliku elaniku, kahju ulatus 1,2 miljardi rublani.
Ja suur hulk visuaalseid tõendeid nähtuse kohta muutis Tšeljabinski meteoriidi ainulaadseks juba ammu enne teadlaste järeldusi.
Mis siis juhtus
Foto NASA/M. Akhmetvaleev
15. veebruari hommikul sisenes atmosfääri 17-19 meetri pikkune ja 10-13 tuhat tonni kaaluv meteoriit kiirusega 18-19 kilomeetrit sekundis.
Maa kohal ilmus see Venemaa ja Kasahstani piiri lähedale. Meteoriiti ei nähtud asteroidivaatlussüsteemides selle terava nurga tõttu Päikese suhtes ja väikese läbimõõdu tõttu.
Koos kukkumisega on valgussähvatus ja elektromagnetkiirgus. Meteoriit lagunes ligikaudu 30 sekundit pärast atmosfääri sisenemist 30-50 kilomeetri kõrgusel. See nägi välja nagu plahvatuste ja lööklainete jada. Seismilised jaamad registreerisid maavärinaid.
Ülikoolihoonel lõhutud aknad
Esimesed pealtnägijad, kes nägid taevas tundmatut objekti, räägivad erinevatest põhjustest: kukkuvast lennukist (nii tsiviil- kui sõjaväelennukist) kuni rakettide ja vaenlase pommitamiseni.
Varsti vandenõuteooriad kadusid ja Tšeljabinski oblasti erinevatest kohtadest hakati leidma meteoriidikilde.
Kohalikud võimud ja elanikud olid ebatavalisest nähtusest heidutatud ja mõnikord ei saanud aru, millest räägiti.
Suurim osa taevakehast, mis kaalub 654 kilogrammi, eemaldati Tšebarkuli järvest 2013. aasta sügisel. Samal ajal kogusid teadlased ja kohalikud elanikud kuni 100 kilogrammi väikeseid kilde.
Rahvusvahelises meteoriitide kataloogis on tulekera ametliku nimega Tšeljabinsk.
Suurim Chebarkuli järve põhjast kerkinud meteoriiditükk. Fototeadus/AAAS
Mis täpselt Maale kukkus
Eksperdid on tuvastanud, et kosmiline keha on üks levinumaid kivimeteoriiditüüpe: sellise ulatusega sündmusi on oodata kord 100 aasta jooksul või isegi sagedamini. Taevakeha on pärit suuremast umbes 290 miljonit aastat tagasi ja pärineb Päikesesüsteemi peamisest asteroidivööst, mis asub Jupiteri ja Marsi orbiitide vahel.
Venemaa Teaduste Akadeemia geokeemia ja analüütilise keemia instituudi andmetel osutus meteoriidi vanuseks 4,45 miljardit aastat, mis on ligikaudu võrdne päikesesüsteemiga. Mõnede "emakeha" tõugude seda vanust arutatakse ka USA Kuu- ja Planeediuuringute Instituudis.
Selle taevakeha perekond, nagu teadlased selgitasid, võis olla 10-kilomeetrine asteroid, mis kukkus Maale 65 miljonit aastat tagasi ja hävitas dinosaurused.
Mis meteoriidist sai?
Meteoriit äratas kogu maailma teadlaste tähelepanu, kes uurisid taevakeha mineraali, trajektoori ja muid parameetreid. Teadusrühmad 3D-mudeli autost ja selle sukeldumisest järve põhja.
Vene teadlased väidavad, et pärast intsidenti tekkis planeedi ümber kolmeks kuuks "stratosfääri tolmuvöö", mis aga ilmale ei mõjunud. Spetsialistide kätte sattunud tolmus on vulkaanilise laava heidete käigus tekkinud “niite”.
Venemaa Teaduste Akadeemia Astronoomia Instituudis välja töötada süsteem mis tahes ohtlike taevakehade varajaseks tuvastamiseks, mis võivad Maaga kokku põrkuda. Venemaa teadlased soovisid kolme päevaga teada saada sellistest nähtustest nagu Tšeljabinskis, et oleks aega kohalike elanike evakueerimiseks ja infrastruktuuri kindlustamiseks. Samal ajal ei sisalda föderaalne kosmoseprogramm sellise süsteemi jaoks vahendeid kuni 2025. aastani.
→Meteor langeb
Meteoriit lõikas läbi Maa atmosfäär 15. veebruaril 2013 Tšeljabinski linna kohal. Hiljem määrati meteoriidi ligikaudseks kaaluks 10 tuhat tonni. Suurel kiirusel jooksis see üle taeva üle linna ja jagunes paljudeks tükkideks. Linlased mitte ainult ei kuulnud võimsat plahvatust, vaid tundsid ka lööklaine kõrvetavat kuumust. Paljude majade ja asutuste aknad purunesid, elektriliinid lakkasid töötamast ning hävingud puudutasid kogu linna. “Kosmosetulnuka” ilmumise äkilisus on tingitud sellest, et ta langes päikese suunast ega olnud seega läbi teleskoopide nähtav. Meteoriidi suurimad osad langesid Tšebarkuli järve ning seetõttu inimelusid ja linnale rohkem kahju ei tekitatud. Kahtlemata, kui praht oleks linna peale kukkunud, oleksid inimohvrid olnud vältimatud – nad lendasid sellise kiirusega.
Meteoriidi praht
Meteoriit lagunes mitmeks osaks. Suurimad kukkusid järve, väiksemad aga palju kilomeetreid linna ümber ja sees. Kuna linnas kuulutati kohe välja eriolukord, saadeti kohale mitte ainult eriolukordade meeskonnad, vaid ka eksperdid. Analüüsitud killud ei paljastanud kohe oma saladust. Lisaks oli vaja koguda väikseimad osakesed ning paljud soovisid jätta oma leiud suveniiriks ning seetõttu muutus nii suurelt alalt kõige väiksemate osakeste kogumise protsess keerulisemaks. Mõned osad leiti kaugete külade lähedalt ja katsed järvest meteoriidikilde leida ebaõnnestusid ning vastupidi, tekitasid kahtlusi, kas seal meteoriidikilde leidub – nii pessimistlik oli sukeldujate teade. Siiski viidi leitud materjalide keemiline analüüs edukalt läbi.
Meteoriidi keemiline koostis
SB RAS-is tehtud Jemanželinka küla lähedalt leitud meteoriidikildude analüüs võimaldas koostist täpsemalt määrata. Leiti, et mineraalide koostis on lähedane teiste LL5 kondriitide omale, nagu Hautes Fagnes Belgias ja Salzwedel, Saksamaa. Need kondriidid ei sisalda klaasi, mis täidab Tšeljabinski suuri pragusid. Lisaks sisaldab klaas silikaatide ja muude ainete lisandeid ning selle koostis on sarnane sulavale koorikule, mille paksus on umbes 1 mm. Ilmeniiti, mida ka teistes LL5 kondriitides ei leitud, leiti Tšeljabinski meteoriidist väikestes kogustes. Sulav koorik sisaldab pentlandiiti (Fe,Ni)9S8, godlevskiiti (Ni,Fe)9S8, awaruiiti Ni2Fe-Ni3Fe, oktsiumi, iriidiumi, plaatinat, hibbingiiti Fe22+(OH)3Cl ja magnetiiti Fe2+Fe23+O4. Klaas sisaldab 10-15 µm heaslewoodiidi ja godlevskiidi koostisega gloobuleid, mis tekkisid pärast Fe-Ni-S sulfiidi sulami kristalliseerumist. Troiliidi ja oliviini piiril olevate väikeste fragmentide sulamata osades leidub mõnikord pentlandiiti, mis ilmselt on ainus vase kontsentraator. Oliviini, ortopürokseeni ja kromiidi terapiiridelt leiti klorapatiidi ja merrilliidi terad suurusega 100-200 μm. Kondrid on >1 mm suurused ja heterogeense koostisega. Samuti avastati hibbingiit Fe2(OH)3Cl, mis näib olevat kosmilist päritolu, erinevalt rauast, mis võib pikaajalisel kokkupuutel pinnaseveega oksüdeeruda ja kloorida, sest seda leiti meteoriidifragmendi keskosast. Sulav koor sisaldab energiat hajutava röntgenspektroskoopia järgi wustite FeO Ni, Mg ja Co oksiidide segudega.
Uuringu tulemus on loomulikult arusaadav ainult professionaalidele, kuid esitame selle sooviga näidata, kui erakordne on meteoriidi koostis.
Chebarkuli järve uurimine
16. oktoobril kroonis järve uuringuid selles kadunud meteoriidi leidmiseks edu. Suurima meteoriidifragmendi tõstmiseks viidi läbi operatsioon. Meteoriidi tuvastamiseks osalesid Tšeljabinski Riikliku Ülikooli töötajad. Suurim leitud kild kaalub ligikaudu 570 kg, teave ei ole täpne, kuna killu kaalumisel purunesid kaal. Tõusmisel sai meteoriidikild kannatada ja sellest oli alles vaid üks suur umbes 80 cm läbimõõduga tükk ja mitu väikest. Lisaks ekstraheeriti järvest veel 4 kildu massiga 900 grammi kuni 5 kg, killud anti üle teadlastele uurimiseks ja edasiseks uurimiseks. Rooste- ja mõlgijäljed ning iseloomulik sulamine viitasid leitud killude kuulumisele meteoriidile.
Meteoriit sisaldab endiselt palju saladusi, kuid on juba hakanud oma saladusi jagama.
Kuidas ja millal tekkis Tšeljabinski meteoriit, millisesse meteoriitide klassi see kuulub, milliseid mineraale selle koostis sisaldab?
Dmitri Badjukov, A-nimelise geokeemia ja analüütilise keemia instituudi meteoriitikalabori juhataja asetäitja. V.I.Vernadsky RAS, kus need uuringud läbi viiakse.
Dmitri Dmitrijevitš, kui palju ja millise suurusega Tšeljabinski meteoriidi fragmentide proove teie laboris uuritakse?
Kõikide meie laboris olevate proovide kogukaal on ligikaudu 2,5 kg. Suurim proov kaalub 230 grammi (kohalike elanike kingitus), mitu tükki kaalub veidi üle saja grammi, teised proovid kaaluvad 20-30 grammi või vähem.
Millisesse meteoriitide klassi võib Tšeljabinski meteoriiti klassifitseerida?
Tšeljabinski meteoriit kuulub tavaliste kondriitide hulka; see on kivimeteoriit, need moodustavad suurema osa kivimeteoriitide voolust. Tüüp LL5. Lühend LL tähendab, et võrreldes teiste tavaliste kondriitidega on selles üsna vähe rauda ja muid metalle. Number 5 on petroloogiline tüüp, mis kirjeldab termilise metamorfismi ilmingut.
Tüüp LL5 ojas on kivimeteoriitide koguarvu suhtes vaid 2%, mis pole nii palju.
- Mis on tavalised kondriidid?
Tavalised kondriidid on kosmosekivimid, mis koosnevad nn kondrulitest – need on kümnendikutest kuni mitme millimeetri suuruse sfäärilised kehad, mis paiknevad nn maatriksis, mis koosneb samast materjalist nagu kondrlid.
-Kas me saame nüüd öelda, kuidas ja millal see meteoriit tekkis?
Tšeljabinski meteoriidi vanus on umbes 4,5 miljardit aastat. Pealegi on kõik tavalised kondriidid sarnase vanusega. Ja see tekkis asteroidivöös.
Pärast seda, kui asteroid tekkis ainete kogunemise tulemusena, kuumutati seda. Tšeljabinski meteoriit pärineb selle asteroidi keskpunkti lähedalt ja see oli väga kuum. Nüüd võib öelda, et meie meteoriidil on kuumutusaste 5 (see on viies petroloogiline tüüp) (kondriite on kokku 6 kuumenemisastet). See arv on lühendatud LL5. Selle asteroidi mõõtmed, millest meteoriit pärineb, on teadmata, kuid võib oletada, et see on sadu kilomeetreid.
Veel üks huvitav omadus on see, et asteroid, millelt see tükk pärines, sai tugeva löögi. Ilmselt kukkus sellesse teine massiivne kosmiline keha, mis tekitas löögi muundumise. See on nn löökmetamorfismi nähtus, mille tulemusena tekkisid lööklaine sooned. Millal see juhtus, on siiani ebaselge. Kokkupõrge toimus suure tõenäosusega asteroidivöös.
-Kuidas teil õnnestus kõik need üksikasjad teada saada?
Põhineb mikroskoobi all nähtavate peamiste mineraalide keemilise koostise ja struktuuritunnuste analüüsi tulemustel.
-Mis on meteoriidi koostis?
Tšeljabinski meteoriidiproovide koostis on sarnane meie kollektsioonis olevate meteoriitide koostisega. Meie uuringud on näidanud, et peamised mineraalid, millest see koosneb, on oliviin, pürokseen, plagioklas, sulfit, kamatsiit ja taeniit. Väikesed mineraalid – kromiit, apatiit.
- Kas Tšeljabinski meteoriit oli monoliitne moodustis või koosnes kivimite kuhjumisest?
Tõenäoliselt lendas see ühes tükis ja seejärel killustub atmosfääris. Ilmselt oli see habras, atmosfääri ülemistes kihtides 40–20 km kaugusel tekkis killustumine, seejärel hajusid killud suurele alale.
-Kas me saame nüüd midagi öelda selle kohta, kuidas need killud Maa pinnal jaotati?
Esialgsetel hinnangutel on hajumisellipsi pikkus üle 100 km. See algab Tšeljabinskist lõunas ja läänes ning lõpeb Zlatousti piirkonnas. Hajumisellipsi laius on selle kõige laiemas osas ligikaudu 20 km.
See on üks suurimaid teadaolevaid hajuvaid halosid. Üldiselt on inimkonna ajaloos Tšeljabinski meteoriidi kukkumine suurim sündmus. Ja see sündmus tõi esimest korda inimestele märkimisväärset materiaalset ja füüsilist kahju.
- Kus võivad teie arvates paikneda meteoriidi ülejäänud killud?
Tšeljabinski lähedale langes vaid väga väike osa, suurem osa lendas edasi läände. Praht võib olla laiali hajutatud ellipsi ulatuses ja suur praht võib asuda laiuskraadil, mis asub Tšeljabinskist veidi lõuna pool Jemanželinski linna piirkonnas ja edasi mööda alamlaiuse löögi sirgjoont (see võib olla kaldu põhja poole või lõunasse).
Suurem osa rusudest langes arvatavasti Jemanželinskist läände. On võimalus, et meteoriit võis puruneda, ma usun, kümneid, sadu kilogramme kaaluvateks tükkideks, ja on võimalus need leida. Tõenäoliselt kukkus üks kildudest Chebarkuli järve, kuid selle kohta pole teavet ja tööd tuleb teha.
-Mis huvi pakuvad teadlastele suured meteoriidikillud?
Siiani näeme üsna üksluist materjali. Kuid meteoriidikeha võib olla bretša, mis tähendab, et seal võib olla ka teist tüüpi meteoriite. See tähendab, et alati on huvitav leida suurt fragmenti, kuna seal võib olla muid aineid. Lisaks on rohkem materjali, millest on mugavam ajalugu rekonstrueerida. Ja lõpuks on see looduspärand, mida saab muuseumides eksponeerida.
- Milliseid täiendavaid uuringuid kavatsete läbi viia?
Plaanis on proovide keemilise koostise täpsem määramine, sh mikroelementide, kõrvalelementide määramine ja isotoopkoostise määramine. Pärast uuringute läbiviimist esitatakse meteoriidikomisjonile avaldus palvega anda meteoriidile nimi “Tšeljabinsk”.