Будь-яке небесне тіло, що перевищує за розмірами космічний пил, але поступається астероїда, називають метеороіди. Що потрапив в земну атмосферу метеороид іменується метеором, а впав на земну поверхню - метеоритом.

Швидкість руху в космосі

Швидкість метеороідних тіл, що рухаються в космічному просторі, може бути різною, але в будь-якому випадку вона перевищує другу космічну швидкість, рівну 11,2 км / с. Така швидкість дозволяє тілу долати гравітаційне тяжіння планети, але вона властива лише тим метеорних тіл, які народилися в Сонячній системі. Для метеороідов, які прилітають ззовні, характерні і більш високі швидкості.

Мінімальна швидкість метеорного тіла при зустрічі з планетою Земля визначається тим, як співвідносяться напрямки руху обох тел. Мінімальна порівнянна зі швидкістю руху Землі по орбіті - близько 30 км / с. Це відноситься до тих метеороіди, які рухаються в тому де напрямку, що і Земля, як би наздоганяючи її. Таких метеорних тіл більшість, адже метеороіди виникли з того ж обертається протопланетної хмари, що і Земля, отже, повинні рухатися в тому ж напрямку.

Якщо метеороид рухається назустріч Землі, то його швидкість додається до орбітальної і тому виявляється вищою. Швидкість тел з метеорного потоку під назвою Персеїди, через який Земля щороку проходить в серпні, дорівнює 61 км / с, а метеороіди з потоку Леонід, з яким планета зустрічається між 14 і 21 листопада, мають швидкість 71 км / с.

Найбільша швидкість характерна для фрагментів комет, вона перевищує третю космічну - таку, яка дозволяє тілу покинути межі Сонячної системи - 16,5 км / с, до якої потрібно додати і орбітальну швидкість, і зробити поправки на напрямок руху відносно Землі.

Метеорні тіло в земній атмосфері

У верхніх шарах атмосфери повітря майже не перешкоджає руху метеора - він тут дуже розріджене, відстань між молекулами газу може перевищувати розміри середнього метеорного тіла. Але в більш щільних шарах атмосфери на метеор починає впливати сила тертя, і рух його сповільнюється. На висоті 10-20 км від земної поверхні тіло потрапляє в область затримки, втрачаючи космічну швидкість і як би зависаючи в повітрі.

Надалі опір атмосферного повітря врівноважується земної силою тяжіння, і метеор падає на поверхню Землі подібно будь-якому іншому тілу. Швидкість його при цьому досягає 50-150 км / с, в залежності від маси.

Не всякий метеор досягає земної поверхні, стаючи метеоритом, багато згорають в атмосфері. Відрізнити метеорит про звичайного каменю можна по оплавленої поверхні.

Рада 2: Якої шкоди може завдати пролітає близько до Землі астероїд

Імовірність зустрічі Землі з великим астероїдом досить невелика. Проте її не можна виключити повністю, трохи вище ймовірність прольоту астероїда поблизу нашої планети. Незважаючи на те, що безпосереднього зіткнення в цьому випадку немає, поява астероїда поблизу Землі все одно несе цілий ряд загроз.

За час свого існування Земля вже стикалася з астероїдами, і кожен раз це призводило до тяжких наслідків для її мешканців. На поверхні планети виявлено понад півтори сотні кратерів, діаметр деяких з них досягає 100 км.

Те, що падіння великого астероїда призведе до катастрофічних руйнувань, добре зрозуміло будь-якій розсудливій. Не випадково вчені провідних країн світу вже десятиліттями відстежують траєкторії польотів найбільш небезпечних космічних тіл, розробляють варіанти протидії астероїдної загрози.

Одним з найбільш небезпечних для землян є астероїд Апофіс (Apophis), за прогнозами він зблизиться із Землею в 2029 році на відстань від 28 до 37 тисяч кілометрів. Це в 10 разів менше, ніж відстань до Місяця. І хоча вчені запевняють, що ймовірність зіткнення незначна, настільки близький прохід астероїда може представляти для планети серйозну.

Розміри Апофіса відносно невеликі, його діаметр всього 270 метрів. Але всякий астероїд оточений цілою хмарою дрібних частинок, багато з яких можуть завдати шкоди виведеним на орбіту космічних апаратів. На швидкостях, що досягають декількох десятків кілометрів в секунду, навіть порошинка здатна заподіяти серйозні пошкодження. Апофіс пройде там, геостаціонарні супутники, саме їм його дрібні уламки загрожують найбільше.

Деяка частина речовини пролітають поблизу Землі астероїдів може потрапляти на її поверхню, це теж таїть свої. Вчені припускають, що саме комети і можуть переносити мікроскопічні організми з одних планет на інші. Така ймовірність невелика, але виключити її повністю не можна.

Незважаючи на те, що потрапили в атмосферу планети уламки небесного мандрівника нагріваються до високої температури, якісь організми цілком можуть вціліти. А це, в свою чергу, є дуже великою загрозою для всього живого на Землі. Чужі земної флори і фауни мікроорганізми можуть стати смертельно небезпечними і при швидкому розмноженні привести до загибелі людства.

Подібні сценарії виглядають досить малоймовірними, проте на ділі вони цілком можливі. Земний медицині досі не вдається впоратися навіть з грипом, щорічно призводить до загибелі сотень тисяч людей. Тепер уявіть мікроорганізм, який має в десятки разів вищу летальність, швидко розмножується і здатний легко поширюватися. Його поява у великому місті стане справжньою катастрофою, тому що утримати почалася епідемію буде дуже складно.

>>

3. ПОЛІТ метеорів на земної АТМОСФЕРІ

Метеори з'являються на висотах 130 км і нижче і зазвичай зникають близько висоти 75 км. Ці кордони змінюються в залежності від маси і швидкості метеорних тіл, що проникають в атмосферу. Візуальні визначення висот метеорів з двох і більше пунктів (так звані кореспондуючі) відносяться переважно до метеорів 0-3-ї зоряної величини. З урахуванням впливу досить значних помилок візуальні спостереження дають наступні значення висот метеорів: висота появи H 1  \u003d 130-100 км, висота зникнення H 2  \u003d 90 - 75 км, висота середини шляху H 0  \u003d 110 - 90 км (рис. 8).

Рис. 8. Висоти ( H) Метеорних явищ. межі висот  (Зліва): початок і кінець шляху болідів ( Б), Метеорів за візуальними спостереженнями ( М) І по радіолокаційним спостереженнями ( РМ), Телескопічних метеорів за візуальними спостереженнями ( Т); (М Т) - область затримки метеоритів. криві розподілу  (Праворуч): 1 - середина шляху метеорів за радіолокаційним спостереженнями, 2   - то ж по фотографічним даними, 2а  і 2б  - початок і кінець шляху по фотографічним даними.

Набагато більш точні фотографічні визначення висот відносяться, як правило, до більш яскравим метеорів, від -5-й до 2-ї зоряної величини, або до найбільш яскравим їхніми поділами траєкторій. За фотографічним спостереженням в СРСР висоти яскравих метеорів полягають в наступних межах: H 1  \u003d 110-68 км, H 2  \u003d 100-55 км, Н 0  \u003d 105-60 км. Радіолокаційні спостереження дозволяють визначити окремо H 1  і H 2  тільки для найбільш яскравих метеорів. За радіолокаційним даними для цих об'єктів H 1  \u003d 115-100 км, H 2  \u003d 85-75 км. Треба зауважити, що радіолокаційне визначення висоти метеорів відноситься тільки до тієї частини метеорної траєкторії, вздовж якої утворюється досить інтенсивний іонізаційний слід. Тому для одного і того ж метеора висота по фотографічним даним може помітно відрізнятися від висоти по радіолокаційним даними.

Для більш слабких метеорів за допомогою радіолокатора вдається визначити статистично тільки середню їх висоту. Розподіл середніх висот метеорів переважно 1-6-ї зоряної величини, отриманих радіолокаційним методом, показано нижче:

Розглядаючи фактичний матеріал по визначенню висот метеорів, можна встановити, що за всіма даними величезна більшість цих об'єктів спостерігається в зоні висоти 110-80 км. У цій же зоні спостерігаються телескопічні метеори, які по А.М. Бахареву мають висоти H 1  \u003d 100 км, H 2  \u003d 70 км. Однак за телескопічними спостереженнями І.С. Астаповіча і його співробітників в Ашхабаді значна кількість телескопічних метеорів спостерігається також нижче 75 км, переважно на висотах 60-40 км. Це, мабуть, повільні і тому слабкі метеори, які починають світитися, лише глибоко врізавшись в земну атмосферу.

Переходячи до дуже великих об'єктів, ми знаходимо, що боліди з'являються на висотах H 1  \u003d 135-90 км, маючи висоту кінцевої точки шляху H 2  \u003d 80-20 км. Боліди, які проникають в атмосферу нижче 55 км, супроводжуються звуковими ефектами, а досягають висоти 25-20 км зазвичай передують випадання метеоритів.

Висоти метеорів залежать не тільки від їх маси, а й від швидкості їх відносно Землі, або так званої геоцентричної швидкості. Чим більше швидкість метеора, тим вище він починає світитися, так як швидкий метеор навіть в розрідженій атмосфері набагато частіше стикається з частинками повітря, ніж повільний. Середня висота метеорів залежить від їх геоцентрической швидкості наступним чином (рис. 9):

Геоцентрична швидкість ( V g)	20	30	40	50	60	70 км / сек
Середня висота ( H 0)	68	77	82	85	87	90 км

При одній і тій же геоцентрической швидкості метеорів їх висоти залежать від маси метеорного тіла. Чим більше маса метеорита, тим нижче він проникає.

Видима частина траєкторії метеора, тобто довжина його шляху в атмосфері, визначається значеннями висот його появи і зникнення, а також нахилом траєкторії до горизонту. Чим крутіше нахил траєкторії до горизонту, тим коротше видима довжина шляху. Довжина шляху звичайних метеорів не перевищує, як правило, декількох десятків кілометрів, але для дуже яскравих метеорів та болідів вона досягає сотень, а іноді і тисяч кілометрів.

Рис. 10. Зенітне тяжіння метеорів.

Метеори світяться на короткому видимому відрізку своєї траєкторії в земній атмосфері протяжністю в кілька десятків кілометрів, який вони пролітають за кілька десятих часток секунди (рідше за кілька секунд). На цьому відрізку траєкторії метеора вже проявляється дія тяжіння Землі і гальмування в атмосфері. При підході до Землі первісна швидкість метеора під дією земного тяжіння збільшується, і шлях викривляється так, що спостережуваний радіант його зміщується до зеніту (зеніт - точка над головою спостерігача). Тому дія тяжіння Землі на метеорні тіла називається зенітним тяжінням (рис. 10).

Чим повільніше метеор, тим більше вплив зенітного тяжіння, як це можна бачити з наступного таблички, де V g  позначає початкову геоцентричну швидкість, V " g  - ту ж швидкість, перекручену тяжінням Землі, а Δz- максимальна величина зенітного тяжіння:

V g	10	20	30	40	50	60	70 км / сек
V " g	15,0	22,9	32,0	41,5	51,2	61,0	70,9 км / сек
Δz	23 o	8 o	4 o	2 o	1 o	<1 o

Проникаючи в атмосферу Землі, метеорні тіло відчуває, крім того, гальмування, спочатку майже непомітне, але далеко не останнє в кінці шляху. За радянськими і чехословацьким фотографічним спостереженням гальмування може досягати на кінцевому відрізку траєкторії 30-100 км / сек 2, в той же час уздовж більшої частини траєкторії гальмування коливається від 0 до 10 км / сек 2. Повільні метеори відчувають найбільшу відносну втрату швидкості в атмосфері.

Удавана геоцентрична швидкість метеорів, перекручена зенітним тяжінням і гальмуванням, відповідним чином виправляється з урахуванням впливу цих факторів. Довгий час швидкості метеорів були відомі недостатньо точно, оскільки вони визначалися з малоточних візуальних спостережень.

Фотографічний спосіб визначення швидкості метеорів із застосуванням обтюратора є найбільш точним. Всі без винятку визначення швидкості метеорів, отримані фотографічним шляхом в СРСР, Чехословаччини та США, показують, що метеорні тіла повинні рухатися навколо Сонця по замкнутим еліптичних шляхах (орбітах). Таким чином, виявляється, що переважна частина метеорної матерії, якщо не вся вона, належить Сонячній системі. Цей результат прекрасно узгоджується з даними радіолокацій, хоча фотографічні результати відносяться в середньому до більш яскравим метеорів, тобто до більших метеорних тіл. Крива розподілу швидкостей метеорів, знайдена за допомогою радіолокаційних спостережень (рис. 11), показує, що геоцентрична швидкість метеорів полягає в основному в межах від 15 до 70 км / сек (кілька визначень швидкості, що перевершують 70 км / сек, обумовлено неминучими помилками спостережень ). Це ще раз підтверджує висновок про те, що метеорні тіла рухаються навколо Сонця по еліпсам.

Справа в тому, що швидкість руху Землі по орбіті складає 30 км / сек. Стало бути, зустрічні метеори, що мають геоцентричну швидкість 70 км / сек, рухаються щодо Сонця зі швидкістю 40 км / сек. Але на відстані Землі параболічна швидкість (тобто швидкість, необхідна, щоб тіло понеслося по параболі за межі Сонячної системи) становить 42 км / сек. Значить, все швидкості метеорів не перевищують параболічної і, отже, їх орбіти представляють собою замкнуті еліпси.

Кінетична енергія метеорних тіл, вторгаються в атмосферу з вельми великою початковою швидкістю, дуже велика. Взаємні зіткнення молекул і атомів метеора і повітря інтенсивно іонізують гази у великому обсязі простору навколо летить метеорного тіла. Частинки, в достатку вирвані з метеорного тіла, утворюють навколо нього яскраво світиться оболонку з розпечених парів. Світіння цих парів нагадує світіння електричної дуги. Атмосфера на висотах, де з'являються метеори, дуже розріджена, тому процес возз'єднання відірваних від атомів електронів триває досить довго, викликаючи при цьому світіння стовпа іонізованого газу, яке триває протягом декількох секунд, а іноді і хвилин. Така природа самосвітних іонізаційних слідів, які можна спостерігати на небі після багатьох метеорів. Спектр світіння сліду також складається з ліній тих же елементів, що і спектр самого метеора, проте вже нейтральних, а не іонізованих. Крім того, в слідах також світяться атмосферні гази. На це вказують відкриті в 1952-1953 рр. в спектрах метеорного сліду лінії кисню та азоту.

За спектрами метеорів видно, що метеорні частки складаються або з заліза, маючи щільність понад 8 г / см 3, або є кам'яними, що має відповідати щільності від 2 до 4 г / см 3. Яскравість і спектр метеорів дозволяють оцінити їх розміри і масу. Відомий радіус світиться оболонки метеорів 1-3-ї зоряної величини оцінюється приблизно в 1-10 см. Однак радіус світиться оболонки, який визначається розльоту світяться частинок, набагато перевершує радіус самого метеорного тіла. Метеорні тіла, влітають в атмосферу зі швидкістю 40-50 км / сек і створюють явище метеорів нульовий зоряної величини, мають радіус близько 3 мм, а масу близько 1 м Яскравість метеорів пропорційна їх масі, так що маса метеорита деякої зоряної величини в 2, 5 рази менше, ніж для метеорів попередньої величини. Крім того, яскравість метеорів пропорційна кубу їх швидкості відносно Землі.

Вступаючи в атмосферу Землі з великою початковою швидкістю, метеорні частки зустрічаються на висотах 80 і більше км з дуже розрідженої газовим середовищем. Щільність повітря тут в сотні мільйонів разів менше, ніж у поверхні Землі. Тому в цій зоні взаємодія метеорного тіла з атмосферним середовищем виражається в бомбардуванні тіла окремими молекулами і атомами. Це - молекули й атоми кисню та азоту, оскільки хімічний склад атмосфери в метеорної зоні приблизно такий же, як і на рівні моря. Атоми і молекули атмосферних газів при пружних зіткненнях або відскакують, або проникають в кристалічну решітку метеорного тіла. Останнє швидко нагрівається, розплавляється і випаровується. Швидкість випаровування частинок спочатку незначна, потім наростає до максимуму і знову зменшується до кінця видимого шляху метеора. Випаровуються атоми вилітають з метеора зі швидкостями в декілька кілометрів в секунду і, володіючи великою енергією, відчувають часті зіткнення з атомами повітря, що призводять до нагрівання і іонізації. Розпечене хмарка випарувалися атомів утворює світиться оболонку метеора. Частина атомів повністю втрачає при зіткненнях зовнішні електрони, в результаті чого навколо траєкторії метеора утворюється стовп іонізованого газу з великим числом вільних електронів і позитивних іонів. Кількість електронів в ионизованном сліді становить 10 10 -10 12 на 1 см шляху. Початкова кінетична енергія витрачається на нагрівання, світіння і іонізацію приблизно в відношенні 10 6:10 4: 1.

Чим глибше проникає метеор в атмосферу, тим щільніше стає його розпечена оболонка. Уподібнюючись дуже швидко летить снаряду, метеор утворює головну ударну хвилю; ця хвиля супроводжує метеор при його русі в більш низьких шарах атмосфери, а в шарах нижче 55 км викликає звукові явища.

Сліди, що залишаються після польоту метеорів, можуть спостерігатися як за допомогою радіолокаторів, так і візуально. Особливо успішно можна спостерігати іонізаційні сліди метеорів в светосильние біноклі або телескопи (так звані кометоіскателі).

Сліди болідів, що проникають в більш низькі і щільні шари атмосфери, навпаки, в основному складаються з пилових частинок і тому видно, як темні димні хмарини на тлі блакитного неба. Якщо такий пиловий слід висвітлюється променями зайшов Сонця чи Місяця, він буває видно, як сріблясті смуги на тлі нічного неба (рис. 12). Такі сліди можуть спостерігатися годинами, поки вони не будуть знищені повітряними течіями. Сліди ж менш яскравих метеорів, що утворюються на висотах 75 км і більше, містять лише дуже малу частку пилових частинок і видно виключно внаслідок самосвеченія атомів іонізованого газу. Тривалість видимості іонізаційного сліду неозброєним оком становить для болідів -6-ї зоряної величини в середньому 120 сек., А для метеора 2-ї зоряної величини 0,1 сек., В той час як тривалість радіоеха для тих же об'єктів (при геоцентрической швидкості 60 км / сек) дорівнює 1000 і 0,5 сек. відповідно. Згасання іонізаційних слідів частково йде за рахунок приєднання вільних електронів до молекул кисню (О 2), що міститься у верхніх шарах атмосфери.

У попередньому пості була дана оцінка небезпеки астероїдної загрози з космосу. А тут розглянемо, що буде якщо (коли) метеорит того чи іншого розміру все-таки впаде на Землю.

Сценарій і наслідки такої події як падіння на Землю космічного тіла, звичайно ж залежить від багатьох факторів. Перелічимо основні:

Розмір космічного тіла

Цей фактор, природно, першочерговим. Армагеддон на нашій планеті може влаштувати метеорит розміром кілометрів в 20, тому в даній статті розглянемо сценарії падіння на планету космічних тіл розміром від порошинки до 15-20 км. Більше - немає сенсу, так як в цьому випадку сценарій буде простий і очевидний.

склад

Малі тіла Сонячної системи можуть мати різний склад і щільність. Тому різниця є, впаде чи на Землю кам'яний або залізний метеорит, або ж недолуге, що складається з льоду і снігу ядро \u200b\u200bкомети. Відповідно, щоб нанести такі ж руйнування, ядро \u200b\u200bкомети має бути в два-три рази більше, ніж осколок астероїда (при однаковій швидкості падіння).

Для довідки: більше 90 відсотків всіх метеоритів - кам'яні.

швидкість

Теж дуже важливий фактор при зіткненні тіл. Адже тут відбувається перехід кінетичної енергії руху в теплову. А швидкість входження космічних тіл в атмосферу може відрізнятися в рази (приблизно, від 12 км / с до 73 км / с, у комет - навіть більше).

Найповільніші метеорити - це наздоганяльні Землю або наздоганяти нею. Відповідно, летять нам на зустріч, складуть свою швидкість з орбітальною швидкістю Землі, пройдуть крізь атмосферу набагато швидше, і вибух від їх удару об поверхню буде в рази потужніший.

куди впаде

У море або на сушу. Важко сказати в якому разі руйнування будуть більше, просто все буде по-різному.

Метеорит може впасти на місце зберігання ядерної зброї або на ядерну електростанцію, тоді шкоди для навколишнього середовища може бути більше від забруднення радіоактивними речовинами, ніж від удару метеорита (якщо він був відносно невеликий).

кут падіння

Великої ролі не грає.  При тих величезних швидкостях, при яких космічне тіло врізається в планету, не має значення під яким кутом воно впаде, так як в будь-якому випадку кінетична енергія руху перейде в теплову і вивільниться у вигляді вибуху. Від кута падіння ця енергія не залежить, а тільки від маси і від швидкості. Тому, до речі, все кратери (на Місяці, наприклад) мають кругову форму, і зовсім немає кратерів у вигляді якихось пробурених під гострим кутом траншей.

Як поводяться тіла різного діаметру при падінні на Землю

До декількох сантиметрів

Повністю згорають в атмосфері, залишаючи яскравий слід довжиною в кілька десятків кілометрів (загальновідоме явище під назвою метеор). Найбільші з них долітають до висот 40-60 км, але більшість таких «порошинок» згоряють на висоті більше 80 км.

Масове явище - протягом всього лише 1 години на атмосфері спалахують мільйони (!!) метеорів. Але, беручи до уваги яскравість спалахів і радіус огляду спостерігача, вночі за одну годину можна побачити від декількох штук до десятків метеорів (під час метеорних потоків - більше сотні). За добу, маса осіла на поверхню нашої планети пилу від метеорів обчислюється в сотнях, і навіть в тисячах тонн.

Від сантиметрів до кількох метрів

боліди  - найяскравіші метеори, яскравість спалаху яких перевищує яскравість планети Венера. Спалах може супроводжуватися шумовими ефектами аж до звуку вибуху. Після цього в небі залишається димний слід.

Осколки космічних тіл такого розміру досягають поверхні нашої планети. Відбувається це так:

При цьому кам'яні метеороіди і тим більше крижані, від вибуху і нагрівання зазвичай дробляться на осколки. Металеві можуть витримати тиск і впасти на поверхню цілком:

  Залізний метеорит «Гоба» розміром близько 3 метрів, який впав «повністю» 80 тисяч років тому на території сучасної Намібії (Африка)

Якщо швидкість входу в атмосферу була дуже великою (зустрічна траєкторія), то такі метеороіди мають набагато менше шансів долетіти до поверхні, так як сила їх тертя об атмосферу буде набагато більше. Кількість осколків, на які дробиться метеороид може доходити до сотень тисяч, процес їх падіння називається метеоритний дощ.

За добу на Землю у вигляді космічних опадів може випасти кілька десятків невеликих (близько 100 грам) осколків метеоритів. З урахуванням того, що більшість з них падають в океан, і взагалі, вони важко відрізнити від звичайних каменів, знаходять їх досить рідко.

Кількість входжень в нашу атмосферу космічних тіл розміром близько метра - кілька разів на рік. Якщо пощастить, і падіння такого тіла буде помічено, є шанс знайти пристойні оскільки вагою в сотні грам, а то і в кілограми.

17 метрів - Челябінський болід

Суперболід  - так іноді називають особливо потужні вибухи метеороідов, подібні до того, що вибухнув в лютому 2013 року над Челябінськом. Початковий розмір, який перебуває тоді в атмосферу тіла за різними експертними оцінками різниться, в середньому він оцінюється в 17 метрів. Маса - близько 10000 тонн.

Об'єкт увійшов в атмосферу Землі під дуже гострим кутом (15-20 °) зі швидкістю близько 20 км / сек. Вибухнув він через півхвилини на висоті приблизно 20 км. Потужність вибуху склала кілька сотень кілотонн у тротиловому еквіваленті. Це в 20 разів могутніше Хіросімському бомби, але тут наслідки були не настільки фатальні тому, що вибух стався на великій висоті і енергія розсіялася по великій площі, в значній мірі далеко від населених пунктів.

До Землі долетіло менше десятої частини початкової маси метеороида, тобто близько тонни або менше. Осколки розсіялися по площі довжиною понад 100, і шириною близько 20 км. Було знайдено безліч дрібних осколків, кілька вагою в кілограми, найбільший шматок вагою 650 кг був піднятий з дна озера Чебаркуль:

збиток:  постраждало майже 5000 будинків (в основному вибиті стекла і рами), осколками скла поранило близько 1,5 тисяч осіб.

Тіло такого розміру цілком могло досягти поверхні не розвалившись на осколки. Цього не сталося через занадто гострого кута входу, адже перш ніж вибухнути, метеороид пролетів в атмосфері кілька сотень кілометрів. Якби Челябінський метеороид впав вертикально, то замість повітряної ударної хвилі, що побила скла, стався б потужний удар об поверхню, який призвів до сейсмічний поштовх, з утворенням кратера діаметром 200-300 метрів. Про збиток і кількості жертв, в цьому випадку судіть самі, все б залежало від місця падіння.

Що стосується частоти повторення  подібних подій, то після Тунгуського метеорита 1908 року, - це найбільше впало на Землю небесне тіло. Тобто, за одне століття можна очікувати одного або декількох таких гостей з космосу.

Десятки метрів - невеликі астероїди

Дитячі іграшки закінчилися, переходимо до більш серйозних речей.

Якщо ви читали попередній пост, то знаєте, що малі тіла Сонячної системи розміром до 30 метрів, називаються метеороіди, більше 30 метрів - астероїди.

Якщо астероїд, навіть самий маленький зустрінеться із Землею, то він точно не розвалиться в атмосфері і його швидкість не сповільниться до швидкості вільного падіння, як це відбувається з метеороіди. Вся величезна енергія його руху вивільниться у вигляді вибуху - тобто перейде в теплову енергію, Яка розплавить сам астероїд, і механічну, Яка створить кратер, розкидає навколо земну породу і осколки самого астероїда, а також створить сейсмічну хвилю.

Щоб кількісно оцінити масштаб такого явища, можна розглянути для прикладу астероїдний кратер в Арізоні:

Цей кратер утворився 50 тисяч років тому від удару залізного астероїда діаметром 50-60 метрів. Сила вибуху склала 8000 Хиросим, \u200b\u200bдіаметр кратера - 1,2 км, глибина - 200 метрів, краю височать над навколишньою поверхнею на 40 метрів.

Ще одне порівнянне за масштабами подія - Тунгуський метеорит. Потужність вибуху становили 3000 Хиросим, \u200b\u200bале тут мало місце падіння невеликого ядра комети діаметром від десятків до сотень метрів за різними оцінками. Ядра комет часто порівнюють з брудними сніговими коржиками, тому в даному випадку ніякого кратера не виникло, комета вибухнула в повітрі і випарувалася, поваливши ліс на території 2 тис. Квадратних кілометрів. Якби така ж комета вибухнула над центром сучасної Москви, вона зруйнувала б всі будинки аж до кільцевої автодороги.

частота падіння астероїдів розміром в десятки метрів - один раз в кілька століть, стометрові - раз в декілька тисяч років.

300 метрів - астероїд Апофіс (найбільш небезпечний з відомих на даний момент)

Хоча за останніми даними NASA ймовірність попадання в Землю астероїда «Апофіс» при його прольоті поблизу нашої планети в 2029, а потім в 2036 році практично дорівнює нулю, все ж розглянемо сценарій наслідків його можливого падіння, так як існує безліч ще не відкритих астероїдів, і подібна подія все одно може статися, не в цей, так іншим разом.

Отже .. астероїд Апофіс всупереч всім прогнозам падає на Землю ..

Потужність вибуху становить 15000 Хіросімському атомних бомб. При попаданні в материк, виникає ударний кратер діаметром 4-5 км і глибиною 400-500 метрів, ударною хвилею зносяться всі цегляні будівлі в зоні радіусом 50 км, менш міцні будови, а так же дерева валяться на відстані в 100-150 кілометрів від місця падіння. У небо піднімається стовп пилу схожий на гриб від ядерного вибуху висотою кілька кілометрів, потім пил починає поширюватися в різні боки, і протягом декількох днів рівномірно розповзається по всій планеті.

Але, не дивлячись на сильно перебільшені страшилки, якими зазвичай лякають людей ЗМІ, ядерної зими і кінця світу не настане - калібр «Апофіса» для цього замалий. З досвіду мали місце в не дуже давню історію потужних вивержень вулканів, при яких так само відбуваються величезні викиди пилу і попелу в атмосферу, при такій потужності вибуху ефект «ядерної зими» буде невеликим - падіння середньої температури на планеті на 1-2 градуси, через півроку-рік все повертається на свої місця.

Тобто, це катастрофа не глобального, а регіонального масштабу - якщо Апофіс потрапить в невелику країну, він зруйнує її повністю.

При попаданні Апофіса в океан, від цунамі постраждають прибережні райони. Висота цунамі буде залежати від відстані до місця падіння - первісна хвиля матиме висоту близько 500 метрів, але якщо Апофіс впаде в центр океану, то до берегів дійдуть 10-20-ти метрові хвилі, що теж немало, причому тривати шторм з такими мега- хвилями буде кілька годин. Якщо удар в океан відбудеться недалеко від берега, то серфери в прибережних (і не тільки) містах зможуть покататися на такій хвилі: (вибачте за чорний гумор)

періодичність повторення  подій подібного масштабу в історії Землі вимірюється в десятках тисяч років.

Переходимо до глобальних катастроф ..

1 кілометр

Сценарій той-же, що і при падінні Апофіса, тільки масштаби наслідків в рази серйозніше і вже дотягують до глобальної катастрофи низького порога (наслідки відчуває все людство, але загрози загибелі цивілізації немає):

Потужність вибуху в «Хіросіма»: 50000, розмір кратера при падінні на сушу: 15-20 км. Радіус зони руйнування від вибухової і сейсмічної хвилі: до 1000 км.

При падінні в океан, знову ж таки, все залежить від відстані до берега, так як виникли хвилі будуть хоч і дуже високі (1-2 км), але не довгі, а такі хвилі досить швидко загасають. Але в будь-якому випадку, площа затоплених територій буде величезна - мільйони квадратних кілометрів.

Зниження прозорості атмосфери в даному випадку від викидів пилу і попелу (або водяної пари при падінні в океан) буде помітно протягом декількох років. При попаданні в сейсмічно небезпечної зони, наслідки можуть посилитися спровокованими вибухом землетрусами.

Однак, скільки-небудь помітно нахилити земну вісь або вплинути на період обертання нашої планети астероїд такого діаметру не зможе.

Незважаючи не всю драматичність цього сценарію, для Землі це досить рядова подія, так як воно вже тисячі разів траплялося на протязі її існування. Середня періодичність повторення  - раз в 200-300 тисяч років.

Астероїд діаметром 10 кілометрів - глобальна катастрофа планетарного масштабу

• Потужність вибуху в «Хіросіма»: 50 мільйонів
• Розмір кратера при падінні на сушу: 70-100 км, глибина - 5-6 км.
• Глибина розтріскування земної кори складе десятки кілометрів, тобто аж до мантії (товщина земної кори під рівнинами становить в середньому 35 км). Розпочнеться вихід магми на поверхню.
• Площа зони руйнування може скласти кілька відсотків площі Землі.
• Під час вибуху хмара пилу і розплавленої породи підніметься на висоту десятки км, можливо - до сотні. Обсяг викинутих матеріалів - кілька тисяч кубічних кілометрів - цього достатньо для легкої «астероїдної осені», але недостатньо для «астероїдної зими» і почала льодовикового періоду.
• Вторинні кратери і цунамі від осколків і великих шматків викинутої породи.
• Невеликий, але за геологічними мірками пристойний нахил земної осі від удару - до 1/10 частки градуса.
• При попаданні в океан - цунамі з кілометровими (!!) хвилями, що йдуть далеко вглиб материків.
• У разі інтенсивних вивержень вулканічних газів, надалі можливі кислотні дощі.

Але і це - ще не зовсім Армагеддон! Навіть такі грандіозні катастрофи наша планета переживала вже десятки або навіть сотні разів. В середньому це відбувається один раз в 100 мільйонів років.  Якщо це станеться в даний час, кількість жертв було б безпрецедентним, в гіршому випадку могло б вимірюватися в мільярдах людина, до того ж, невідомо до яких соціальних потрясінь це б призвело. Однак, не дивлячись на період кислотних дощів і декількох років деякого похолодання через зменшення прозорості атмосфери, років через 10 клімат і біосфера повністю б відновилися.

Армагеддон

Для такої знаменної в історії людства події потрібно астероїд розміром 15-20 кілометрів  в кількості 1 штука.

Настане черговий льодовиковий період, велика частина живих організмів загине, але життя на планеті збережеться, хоча вже не буде такою як раніше. Як завжди, виживуть найсильніші ..

Такі події так само неодноразово траплялися в З моменту виникнення життя на ній Армагеддон траплялися як мінімум кілька, а можливо і десятки разів. Вважається, що останній раз це сталося 65 мільйонів років ( Чиксулубського метеорит), Коли загинули динозаври і майже всі інші види живих організмів, залишилися тільки 5% обраних, в тому числі наші з вами предки.

повний армагедец

Якщо в нашу планету вріжеться космічне тіло розміром з штат Техас, як було у відомому фільмі з Брюсом Віллісом, то не виживуть навіть бактерії (хоча, хто їх знає?), Життя доведеться виникати і еволюціонувати заново.

висновок

Хотів написати оглядовий пост про метеорити, а вийшли сценарії Армагеддона. Тому хочу сказати, що всі описані події починаючи з Апофіса (включно), розглядаються як теоретично можливі, так як в найближчі років сто мінімум вони точно не відбудуться. Чому так - докладно викладено в попередньому пості.

Ще хочу додати, що всі наведені тут цифри, щодо відповідності розмірів метеорита і наслідків його падіння на Землю, дуже приблизні. Дані в різних джерелах відрізняються, плюс початкові чинники при падінні астероїда одного і того ж діаметру можуть дуже сильно варіюватися. Наприклад, скрізь написано, що розмір Чиксулубського метеорита 10 км, але в одному, як мені здалося, авторитетному джерелі я прочитав, що 10-ти кілометровий камінь таких бід накоїти б не зміг, тому у мене Чиксулубського метеорит увійшов в 15-20 кілометрову категорію .

Так що, якщо раптом Апофіс все ж упаде в 29-му чи 36-му році, а радіус зони ураження буде сильно відрізнятися від того, що тут написано - пишіть, виправлю

Швидкість метеоритного тіла, яке падає на Землю, летячи з далеких глибин космосу, перевищує другу космічну швидкість, чий показник дорівнює одинадцять цілих і дві десятих кілометрів в секунду. ця швидкість метеоритадорівнює тій, яку потрібно надати космічному апарату, щоб вирватися з гравітаційного поля, тобто ця швидкість купується тілом в силу тяжіння планети. При цьому це не межа. Наша планета рухається по орбіті зі швидкістю тридцять кілометрів на секунду. Коли її перетинає об'єкт, що рухається Сонячної системи, то він може мати швидкість до сорока двох кілометрів в секунду, а якщо небесний мандрівник буде рухатися по зустрічній траєкторії, тобто лоб в лоб, то зіткнутися з Землею він може на швидкості до сімдесяти двох кілометрів в секунду . При входженні метеоритного тіла в верхні шари атмосфери, воно вступає у взаємодію з розрідженим повітрям, який не сильно заважає польоту, майже не створюючи опору. У цьому місці відстань між молекулами газу більше розміру самого метеороіта і вони не заважають швидкості польоту, навіть якщо тіло досить масивне. У тому ж випадку, якщо маса тіла, що летить хоч ненабагато перевищує масу молекули, то воно сповільнюється вже в самих верхніх шарах атмосфери і починає осідати під дією сили тяжіння. Саме так на Землю, у вигляді пилу, осідає близько сотні тонн космічного речовини, і тільки всього один відсоток великих тел все-таки долітають до поверхні.

Отже, на висоті ста кілометрів вільно летить об'єкт починає гальмувати під дією тертя, що виникає в щільних шарах атмосфери. Летить об'єкт стикається з сильним опором повітря. Число Маха (М) характеризує рух твердого тіла в газовому середовищі і вимірюється ставленням швидкості тіла до швидкості звуку в газі. Це число М для метеорита постійно змінюється з висотою, але частіше за все не перевищує п'ятдесяти. Стрімко летить тіло утворює перед собою повітряну подушку, і стиснене повітря призводить до появи ударної хвилі. Стислий і розігрітий газ, що знаходиться в атмосфері, нагріває до дуже високої температури і поверхню метеорита починає закипати і розбризкується, несучи в сторони розплавлений і залишився твердим матеріал, тобто відбувається процес абеляціі. Ці частинки яскраво світяться, і виникає явище боліда, що залишає за собою яскравий слід. Область стиснення, яка виникає перед мчить з величезною швидкістю метеоритом, розходиться в сторони і при цьому утворюється головний хвиля, схожа на ту, що буває від йде привід судна. Вийшло конусообразное простір утворює хвилю завихрення і розрідження. Все це веде до втрати енергії і викликає посилене гальмування тіла в нижніх шарах атмосфери.

Може трапитися так, що швидкість а буває від одинадцяти до двадцяти двох кілометрів в секунду, маса його не велика, і він досить механічно міцний, тоді він може гальмувати в атмосфері. Це сприяє тому, що таке тіло не схильне абеляціі, воно майже в незмінно вигляді може долетіти до поверхні Землі.

При подальшому зниженні повітря все більше гальмує швидкість метеоритаі на висотедесять - двадцять кілометрів від поверхні він абсолютно втрачає космічну швидкість. Тіло як би зависає в повітрі, і ця частина далекої дороги називається областю затримки. Об'єкт поступово починає остигати і припиняє світитися. Потім все, що залишилося від важкого польоту, вертикально падає на поверхню Землі під силою тяжіння зі швидкістю п'ятдесят - сто п'ятдесят метрів в секунду. При цьому сила тяжіння порівнюється з опором повітря, і небесний посланник падає як звичайний кинутий камінь. Саме така швидкість метеорита характеризує всі впали на Землю об'єкти. У місці падіння, як правило, утворюються поглиблення різних розмірів і форми, що залежить від ваги метеорита і швидкості, з якою він наближався до поверхні грунту. Тому, вивчаючи місце падіння можна точно сказати, яка ж була зразкова швидкість метеоритав момент зіткнення із Землею. Жахлива аеродинамічна навантаження надає небесних тіл, що потрапили до нас, характерні ознаки, за якими їх можна легко відрізнити від звичайних каменів. У них утворюється кора плавлення, форма найчастіше конусоподібна або оплавлені-уламкових, а поверхня в результаті високотемпературної атмосферної ерозії отримує унікальний ремгаліптовий рельєф.

Космос є простір наповнене енергією. Сили природи змушують, хаотично існуючу матерію групуватися. Утворюються об'єкти з певною формою і структурою. У сонячній системі давно сформовані планети, їх супутники, але цей процес не закінчується. Величезна кількість речовини: пил, газ, лід, камінь і метал, наповнюють космос. Ці об'єкти мають класифікацію.

Тіло розміром не більше десятка метрів називають метеороіди більш велике тіло можна вважати астероїдом. Метеор це згоряє в атмосфері об'єкт, впавши на поверхню, стає метеоритом.

У сонячній системі, відкриті сотні тисяч астероїдів. Деякі досягають більше 500 кілометрів в діаметрі. Масиви великих розмірів приймають кулясту форму і починають класифікуватися вченими як карликові планети. Швидкість астероїдів обмежена присутністю в сонячній системі, вони обертаються навколо сонця. Паллада - на даний момент вважається найбільшим астероїдом, 582 × 556 × 500 км. Має середню швидкість 17 кілометрів на секунду, що розвивається астероїдами швидкість не перевищує це значення більш ніж в два три рази. Назвою астероїдів служить дата їх відкриття (1959 LM, 1997. VG). Після вивчення, обчислення орбіти об'єкт може отримати власне ім'я.

Небесні тіла неминуче стикаються один з одним. Місяць зберегла результат мільйонів і мільйонів років взаємодії. На землі величезні кратери говорять про те, що колись, відбувалися глобальні руйнування. Люди завжди прагнуть до контролю, всі потенційні загрози повинні мати методи, технології до їх усунення. Очевидний варіант із застосуванням ядерної зброї малоефективний. Велика частина енергії вибуху просто розсіюється в просторі. Вкрай важливо якомога раніше виявити небезпечну брилу, що не завжди виходить. Добре те, що чим більше тіло, тим легше його виявити.

В атмосферу кожен день влітають тонни космічного пилу, вночі можна спостерігати, як невеликі метеорні тіла згоряють, так званими «падаючими зірками». Щороку метеороіди розміром до декількох метрів потрапляють в повітряний простір нашої планети. Метеорит може входити в атмосферу зі швидкістю 100 000 км / ч. На висоті кількох десятків кілометрів швидкість різко падає. Взагалі відомості про швидкість метеоритів розмиті. Призводять межі від 11 до 72 кілометрів на секунду для метеоритів сонячної системи, зальотні ззовні розвивають на порядок більшу швидкість.

15 лютого 2013 року в Челябінській області впав метеорит. Імовірно його діаметр був від 10 до 20 метрів. Швидкість метеорита точно не визначена. Яскраве свічення боліда спостерігалося за сотні кілометрів від епіцентру. Болід вибухнув на великій висоті. У відеоролику відображений момент спалаху, через 2 хв. 22 сек. приходить ударна хвиля.

Метеорити ділять на кам'яні і залізні. Склад завжди включає в себе суміш елементів з різноманітними Пропорційні співвідношеннями. Структура може бути неоднорідною з вкрапленнями. Металевий сплав залізних метеоритів відмінної якості, підходить для виготовлення будь-яких виробів.