Почти сразу же после падения метеорного тела возле Челябинска 15 февраля 2013 года, социальные медиа ресурсы заполнились невероятными видео, сделанными очевидцами этого довольно редкого явления. Учёные детально проанализировали собранные видео и фото и представили всесторонний обзор в статье, опубликованной вчера 6 ноября в журнале Science. Отчет является плодом сотрудничества Ольги Поповой из Института динамики Геосфер РАН и астронома Peter Jenniskens из Ames Research Center НАСА, специализирующегося на изучении метеоров. Jenniskens принимал участие в кампании по установления фактов падения метеора, в рамках которой в течении недели исследователи собирали факты у жителей 50-ти близлежащих к месту падения деревень.
По словам Jenniskens, который известен прежде всего исследованием астероида над Суданом в 2008 году и упавшего метеорита Sutter’s Mill в Калифорнии, их цель заключалась в том, чтобы понять все обстоятельства, которые привели к разрушительной ударной волне. Jenniskens отметил, что основываясь на инфразвуковых данных, и анализируя яркость огненного шара, а также степень повреждений, он и его коллега пришли к выводу, что Челябинский метеорит был в 100 раз больше, нежели метеорит Sutter’s Mill.
Команда посетила 10 мест, где очевидцы осуществляли видеосъёмку, для того, чтобы измерить углы обзора огненного шара. Они рассчитали, что метеорное тело вошло в атмосферу Земли со скорость порядка 19 км/секунду.
По словам, руководителя исследовательской группы Ольги Поповой, моделирование входа метеорного тела в атмосферу нашей планеты показало, что ударная волна была вызвана одним двадцатиметровым курском горной породы, которая активно фрагментировалась во время сгорания в атмосфере. Поскольку метеорное тело достигло высоты 30 км, оно оказалось более яркое, нежели Солнце, образовав тем самым огромное количество ультрафиолетового излучения, из-за которого некоторые люди практически мгновенно загорели.
В тот момент катастрофическая фрагментация метеорного тела достигла максимума, создавая обломки, которые позже будут восстановлены в виде метеоритов. Фрагменты метеорного тела были обнаружены к югу от траектории падения. По оценкам исследователей, суммарная масса упавших на землю фрагментов метеора составляет 4000-6000 кг, что примерно 0,03-0,05% первоначальной массы метеорного тела. Примерно 76% метеорного тела испарилось, а остаток превратился в пыль.
Попова убеждена, что причина столь незначительного количества фрагментов в том, что излучение было настолько сильным, что фрагменты испаряли прежде чем достигали земли, формируя облако. Облако сформировалось в тот момент, когда метеорные фрагменты были настолько горячи, как и Солнце. Небольшой, подобный атомному, гриб сформировался в результате восходящего потока горячего воздуха. Почти сразу после падения предполагалось, что крупнейший фрагмент покоится на дне озера Чебаркуль.
Исследователи Уральского федерального университета во главе с профессором Виктором Гроховским первоначально нашли небольшие фрагменты около одной из проруби, диаметром 7 метров, озера Чебаркуль, используя для этих целей металлоискатели. После многих месяцев поисков 16 октября примерно 650-кг метеорит был поднят со дна водоёма профессиональными водолазами.
Камеры видеонаблюдения, установленные вдоль береговой линии, зафиксировали, как челябинский метеорит столкнулся со льдом. В результате падения образовалось облако из частичек льда и снега. Это впервые, когда фактическое столкновения удалось записать на видео. Анализ времени падения позволил Jenniskens и Поповой вычислить примерную скорость столкновения, по их мнению метеорит вошёл в лёд со скорость порядка 225 м/сек.
В результате падения сформировалась ударная волна, которая разбросала фрагменты в радиусе 90 км от места падения. Команда исследователей посетила 50 деревень Челябинской области дабы лично побеседовать с очевидцами и оценить степень повреждений стёкол в домах.
Составленная ими карта рассредоточения фрагментов по форме похожа на бабочку – области повреждений имеют протяжность порядка 90 км по обе стороны от траектории падения. Город Челябинск, с более чем миллионом жителей находился прямо на пути ударной волны. Команда показала, что форма повреждённой области может быть объяснена тем фактом, что энергия была депонирована по диапазону высот.
К исследованиям были привлечены и другие учёные НАСА. Во время визита Jenniskens в Россию в марте, выпавший снег сделал поиски фрагментов метеорита невозможным, но сотрудник Челябинского государственного университета Александр Дудоров не прекратил поиски и извлёк из снега ещё несколько фрагментов метеорита. Исследователей больше всего интересовал вопрос, почему метеорные фрагменты не проникли намного глубже.
По словам Derek Sears из NASA Ames, на фрагментах было огромное количество железосодержащих борозд, и для того, чтобы сломать фрагмент вдоль одной из таких бороздок не требовалось больших усилий.
Орбита Челябинского метеорного тела, вычисленная Jenniskens, подтверждает, что вероятнее всего этот астрономический объект относится к Семейству Флоры главного пояса астероидов. Команда учёных подозревает, что кусок, который упал в Челябинской области, сформировался за пределами пояса астероидов. Команда University of Tokyo и Waseda University в Японии, возглавляемая Keisuke Nagao, которая исследовала горную породу, пришли к мнению, что метеорное тело подвергалось воздействия космических лучей на протяжении не более 1,2 млн. лет, что чрезвычайно мало для горных пород, сформовавшихся в Семействе Флоры. Jenniskens не исключает, что Челябинский метеорит является обломком огромного скопления горных пород, который откололся примерно 1,2 млн. лет назад во время более тесного сближения с Землёй в далёком прошлом.
Из статьи:
«По оценкам исследователей, суммарная масса упавших на землю фрагментов метеора составляет 4000-6000 км».
Масса измеряется в км?