Почему некоторые метеориты взрываются в воздухе, почти не оставляя при этом своих фрагментов? Неизвестный ранее механизм мог бы объяснить такое поведение «космических гостей», а вместе с этим и такие события, как падения метеоритов в Челябинске и даже в районе Тунгуски. И теперь возникло предположение, что пористые метеориты разрушаются не вследствие трения в атмосфере, а взрываются изнутри, как это предположили американские исследователи.
Наша Земля регулярно подвергается бомбардировкам космическими снарядами – ледяными или каменными обломками, проносящимися сквозь атмосферу раскаленными метеорами и метеоритами. Часть из них достигает поверхности планеты, ударяются об нее, оставляя после себя кратеры и метеоритные фрагменты. Некоторые же, не долетев до поверхности, взрываются в воздухе, как это, к примеру, произошло с Тунгусским метеоритом в 1908 году или в 2013 году над Челябинском, где взорвался метеорит значительно меньших размеров.
Загадка отсутствующих фрагментов
Но вот почему такие метеориты не долетают до земной поверхности? Почему они взрываются в воздухе? «За этим кроется значительно больше, чем мы раньше предполагали», - объясняет геофизик Джей Мелош из американского университета Пердью (Индиана). Он и его коллеги вплотную занялись загадкой взрывов метеоритов в атмосфере, взяв за пример Челябинский метеорит.
Для этого они ввели в физическую модель данные этого происшествия. Нам известно, что это был метеорит размером почти в 20 метров, а взорвался он на высоте от 30 до 40 километров. Но при этом из примерно 10 тысяч тонн каменного материала, входившего изначально в состав космического обломка, осталась лишь очень малая его часть. Ученые оценивают, что поверхности Земли достигло лишь 0,1 процента его массы при взрыве. Остальное его количество должно было разрушиться на такие малые фрагменты, что их просто невозможно обнаружить.
Летающая куча гальки
Но почему? «Мы считаем, что такое интенсивное фрагментирование должно вызываться неизвестным до сих пор внутренним механизмом», - говорят Мелош и его коллеги. При этом определенное подозрение у них имеется: возможно, что решающую роль здесь играет консистенция метеорита. «Астрономические исследования свидетельствуют, что плотность многих астероидов на удивление низкая. К примеру, пористость их может достигать 20 и более процентов», - рассказывают исследователи.
Но это может означать, что такие астероиды более напоминают летящую кучу гальки или щебня, чем компактные обломки. Внутри они пронизаны бесчисленным количеством трещин и полостей. Чтобы выяснить, как это может влиять на стабильность таких тел во время полета через земную атмосферу, исследователи поэкспериментировали на модели со значениями пористости и проницаемости.
Разрываются изнутри
И действительно: если метеорит обладает пористостью, его поведение в атмосфере Земли значительно отличается от поведения компактного небесного тела. При этом в обоих случаях образуется носовая ударная волна из горячего уплотненного воздуха. Но если при этом у компактных и плотных метеоритов этот горячий воздух проходит по бокам падающего объекта, у пористых метеоритов он попадает и внутрь.
«При этом образуется большой перепад между находящимся под высоким давлением воздухом перед метеоритом и зоной очень низкого давления позади него», - поясняет Мелош. Такой перепад давлений буквально засасывает воздух в трещины и поры метеорита, причем с фатальными последствиями: именно из-за такого неожиданного подъема давления внутри летящего сквозь атмосферу тела оно фактически разрывается на мельчайшие частички.
Незамеченный до сих пор механизм
Моделирование показало, что проницаемость метеорита при этом определяет, как сильно небесное тело деформируется в атмосферном полете; в экстремальных случаях метеорит может становиться настолько плоским, что начинает походить на блин. Пористость же метеорита определяет, как далеко друг от друга разлетятся фрагменты, а также на какой высоте произойдет взрыв. Чем более пористый материал у тела, тем меньшими будут осколочки и тем дальше они разлетятся.
«Этим самым мы открыли не замечаемый ранее механизм, который играет важнейшую роль при входе метеоритов в атмосферу и их разрушении», - констатирует Мелош со своими коллегами. Теория взрывов изнутри вполне достоверно объясняет, почему такие метеориты, как Челябинский или Тунгусский, взрываются более мощно и быстро, чем этого можно было бы от них ожидать.
Подписывайтесь на наш канал и ставьте лайки... Советуем также почитать:
15 мая 2018 года с нашей планетой сблизится крупный астероид 2010 WC9
