Утром 15 февраля 2013 года небольшой астероид взорвался над Челябинском, вызвав сильную ударную волну и громкий звуковой удар, повредив здания и ранив около 1200 человек. Образовавшийся болид диаметром около 20 метров (примерно размером с шестиэтажное здание) стал одним из крупнейших, расколовшихся в атмосфере Земли за более чем сто лет.
Ученые из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (США) опубликовали подробности исследования взрыва. Команда провела последние три года, моделируя разрушение Челябинского метеорита в атмосфере. 3D-модель была создана на основе данных исследований метеоритов, поднятых после этого события. Помогло, что взрыв в воздухе был снят на видео с разных ракурсов, а 500-килограммовый обломок был извлечен из озера Чебаркуль вскоре после удара.
Симуляция, которая точно соответствует наблюдаемым событиям, показывает, что объект был монолитным. Многие более мелкие астероиды представляют собой груды щебня или слабо связанные скопления космического гравия, поэтому возможность исследования монолита действительно уникальна.
Исследовательская группа использовала гидродинамику сглаженных частиц (SPH) – вычислительный метод, используемый для моделирования динамики механики твердого тела и потоков жидкости. Команда обнаружила, что взрыв в воздухе произошел, когда под действием растягивающего напряжения в задней части астероида образовались крупные трещины. Время распространения трещины к передней части астероида определило время, когда астероид распался на более мелкие фрагменты при входе в атмосферу Земли. Скопление фрагментов вблизи фронта ударной волны временно защищало полностью поврежденный материал, пока примерно в 30 км над поверхностью Земли фрагменты не разделились. Наконец, облако обломков быстро замедлилось, а оставшиеся фрагменты продолжали распадаться на более мелкие.
Чем больше площадь поверхности, тем больше объект подвергается воздействию тепла, напряжения и давления. Он имеет тенденцию сжиматься в направлении движения, разбиваясь на отдельные части, которые распадались перпендикулярно направлению движения. Это каскадный неуправляемый процесс.
«За последние годы способность землян обнаруживать небольшие астероиды значительно улучшилась. Если удастся вовремя увидеть небольшой астероид, приближающийся к нашей планете, мы сможем запустить нашу модель и сообщить властям о потенциальном риске, в конечном итоге спасая жизни», — сказал Коди Раскин, один из руководителей исследования.
Полет яркого метеорита между Англией и Францией попал на видео
В пыли Челябинского метеорита нашли невиданные ранее кристаллы
Ученые смоделировали процесс образования Челябинского метеорита