Угроза из космоса. Метеориты в истории человечества

Метеорит длиной 17 м, масса которого составляла около 10 000 т, вошел в атмосферу Земли на скорости порядка 64 тыс. км/ч и взорвался на высоте 19–24 км, сообщается на сайте Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства НАСА.

Впрочем, данные НАСА несколько отличаются от приведенных ранее Российской академией наук. По оценке наших специалистов, метеорит прошел от Казахстана через юг Тюменской, Курганской и Свердловской областей, вошел в атмосферу на скорости в 54 тыс. км/ч и взорвался на высоте 30–50 км.

Нет единодушия и среди уфологов, которые, конечно же, попытались взглянуть на челябинское ЧП со своей колокольни. Если, например, Сергей Александров нашел траекторию движения Чебаркульского метеорита очень странной, что может говорить о его управляемости кем-то, то, по мнению председателя уфологической комиссии Русского географического общества Михаила Герштейна, небесное тело «летело по прямой, не совершая никаких маневров».

Так или иначе, но шуму болид и в самом деле натворил много. И урон нанес довольно значительный: только в Челябинске пришлось стеклить заново порядка 100 000 кв. м окон. Всего за медицинской помощью обратились полторы тысячи челябинцев, получивших порезы от разлетевшихся стекол. А общий урон оценивается примерно в миллиард рублей.

Но могло быть и хуже…

ЧП видел своими глазами ведущий научный сотрудник Коуровской астрономической обсерватории Уральского федерального университета Е. И. Старицин. По его словам, 15 февраля в 9.20 по местному времени на юго-востоке появился белый шар, который очень быстро пролетел в южном направлении по нисходящей траектории. При этом зрительно он очень быстро увеличивался в размерах. А светил так, что камеры наблюдения засвечивались, в них ничего не было видно.

С точки зрения науки это явление выглядело так. При входе в плотные слои атмосферы болид начал обгорать и светиться. Обгоревшие слои вещества тут же сдувались, образуя шлейф. Примерно в 10 км от поверхности Земли он достиг так называемой точки задержки – небесное тело почти полностью затормозилось в плотных слоях атмосферы, и кинетическая энергия его движения перешла в ударную волну, которая и вызвала разрушения.

Говоря проще, в конце пути произошел взрыв мощностью около 470 килотонн в тротиловом эквиваленте (это в 30 раз больше мощности атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму). На высоте нескольких километров болид распался на две крупные части и множество мелких обломков.

Многие полагают, что основная часть метеорита упала в озеро Чебаркуль, отчего и сам метеорит предлагали назвать Чебаркульским. Однако, по словам члена Международного метеоритного общества, доцента Уральского федерального университета Виктора Гроховского, лунка в озере очень странная. «Когда в 1956 году болид упал в Широковское водохранилище, размер дырки во льду был около 40 см в диаметре и четко повторял контуры метеорита, – сказал он. – А тут образовалась полынья 6 метров в диаметре! Если б туда грохнулось тело таких размеров, да еще на высоченной скорости, там бы все озеро поднялось в воздух!»

Поэтому появилось предположение, что астероид представлял собой глыбу льда и снега с вкраплениями каменных обломков.

Реакция за рубежом

Челябинский болид, упавший в озеро Чебаркуль и засеявший окрестности, предварительно пролетев над городом с миллионным населением, переполошил не только Россию, но и весь мир. Пока за границей обсуждают, почему в нашей стране у всех есть видеокамеры в автомобилях, а блогеры в США и в Европе подозревают, что русские все время ждут каких-то аномальных явлений, ученые высказались следующим образом.

Астероид, падение которого наблюдали жители ряда регионов Урала, относился к классу аполлоновских астероидов. Это выяснили колумбийские ученые, которые реконструировали орбиту небесного тела путем изучения видеозаписей его падения.

Хорхе Зулуага и Игнасио Феррин из колумбийского Института физики отмечают в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета, что реконструкция орбит болидов редко бывает достаточно точной из-за нехватки данных. «Но в случае Челябинского метеорита количество наблюдений и качество некоторых из них кажутся достаточными для успешной реконструкции его орбиты», – сообщают ученые.

Для моделирования траектории болида до и после его входа в атмосферу Зулуага и Феррин использовали запись видеокамеры на площади Революции в Челябинске. Тени от столбов, возникшие в момент вспышки болида, позволили им довольно точно определить высоту и азимут траектории. В итоге они выяснили, что болид начал светиться на высоте от 32 до 47 км. А точка, из которой он летел, находилась в созвездии Пегаса. Скорость метеорита, по мнению колумбийцев, была от 13 до 19 км/с.

Расчеты показали, что большая полуось орбиты Челябинского астероида составляла 1,73 астрономической единицы (средний радиус земной орбиты), перигелий (точка орбиты, ближайшая к Солнцу) находился на расстоянии 0,82 единицы, афелий (самая удаленная точка) – на 2,64 единицы.

К аполлоновскому семейству астероидов данный метеорит отнесли потому, что члены группы Аполлона имеют большую полуось орбиты, больше 1 астрономической единицы, однако минимальная дистанция до Солнца у них ближе точки максимального сближения Земли и Солнца.

Свое исследование провели американские и германские исследователи из Института планетоведения, Национального центра атмосферных исследований и Института химии имени Макса Планка. Их интересовало, что произойдет, если в океан на глубину порядка 4 км упадет астероид диаметром 0,5 и 1 км.

Чаще всего теоретики моделируют столкновения Земли с очень крупными астероидами, напоминающими тот, что погубил динозавров, и оценивают прямые следствия удара – цунами, изменения погоды и климата, вызванные попаданием пыли в атмосферу, и т. д.

В данном же случае математическое моделирование показало, что при падении в средних широтах на скорости в 18 км/с под углом в 45° к поверхности сравнительно небольшого астероида на высоту порядка 15 км будет выброшено 4,4 х 10

(для 500-метрового объекта) или 4,4 х 10

(для километрового астероида) килограммов воды. После того как жидкая вода прольется ливнями, в верхней атмосфере останется около 10

-10

кг пара.

Казалось бы, ничего особо страшного, но… «В атмосферу, замечу, выбрасывается морская вода, – напоминает руководитель группы исследователей Элисабетта Пьераццо. – В ней содержатся, в частности, хлор и бром, способствующие разрушению озонового слоя».

В случае падения километрового астероида концентрация озона снизится более чем на 50 % и продержится на этом уровне дольше года, а в течение трёх с половиной лет в обоих полушариях будет отмечаться снижение концентрации более чем на 40 %.

Поврежденный озоновый слой не сможет эффективно блокировать вредное ультрафиолетовое излучение, и биосфере Земли будет нанесен серьезный удар, – причем пострадают и растения, и животные, и люди.

К счастью, столкновения с астероидами таких размеров – большая редкость.

Осколки искали как грибы…

В четверг, 14 марта 2013 года, в Институте геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) были представлены новейшие данные научных исследований метеорита «Челябинск» – таково теперь его официальное название.

Директор ГЕОХИ РАН академик Эрик Галимов рассказал собравшимся представителям прессы и научного сообщества об основных результатах исследования метеорита и даже продемонстрировал фрагменты метеорита. Как отметил директор ГЕОХИ, уже по внешнему виду опытный специалист-петролог может определить, что мы имеем дело с хондритом. Однако для более точной идентификации нужен точный анализ, который и провела научная группа ГЕОХИ РАН.

Одним из важнейших показателей типа метеорита является отношение силикатного железа к металлическому. По этому параметру, а также по составу минералов оливина и пироксена метеорит «Челябинск» причислили к группе LL-хондритов.

Тут, наверное, надо пояснить, что LL-хондриты являются самыми редкими среди обыкновенных хондритов. Буквы LI означают Low Iron (низкое содержание железа) и Low Metal (низкое содержание металла), поскольку, как правило, LL-хондриты содержат от 19 до 22 % железа, причем лишь от 1 до 3 % в несвязанной металлической форме. На это указывало и содержание породообразующих элементов, а также состав литофильных, сидерофильных, халькофильных элементов.

Кроме того, был определен и петрологический тип метеорита – классификация по признакам проявления теплового метаморфизма. Исследуемый метеорит причислили к пятому петрологическому типу. Этот тип принадлежит к устойчивым метеоритам с высокой степенью теплового метаморфизма, минеральный состав таких метеоритов практически однороден из-за влияния высоких температур.

Степень выветривания метеорита оказалась нулевой (W0), что очень хорошо для анализа, поскольку метеорит был совершенно не изменен. Другие находки могут пролежать в земле сотни лет и основательно выветриться, что чрезвычайно затрудняет их исследования.

Россия обладает богатейшей коллекцией метеоритов, отметил академик. Но, к сожалению, в последнее время она начинает заметно уступать другим странам, в частности Японии, ученые которой активно искали метеориты и за пределами своей страны, в частности в Антарктиде. Произошедшее под Челябинском падение метеорита украсило российскую коллекцию метеоритов.

Территория выпадения метеорита располагается в 40 км от Челябинска к югу, сама вспышка произошла к юго-западу от города. Вопреки многим рассуждениям в прессе озеро Чебаркуль было далеко не единственной площадкой выпадения фрагментов метеорита, а всего лишь одной из нескольких.

После падения метеорита ГЕОХИ РАН снарядил экспедицию на Урал, которую возглавил Дмитрий Бадюков. Экспедиция находила осколки метеорита по оплавленному столбику в снегу. Сам процесс поиска Бадюков сравнил со сбором грибов.

До озера Чебаркуль экспедиция не добралась, однако ее участники успешно провели поиски на других площадках, собрав всего около 3 кг. Какую-то часть, в том числе и самый большой фрагмент метеорита, принесли «любители». Как отмечает Бадюков, очень повезло с погодой – некоторое время не было осадков. После того как выпал снег, поиски усложнились. Возможно, более серьезные исследования будут проведены в летнее время.

Вероятно, будет даже исследовано и дно озера Чебаркуль, в которое могли также попасть части метеорита. Но, как сказал директор ГЕОХИ РАН Эрик Галимов, с точки зрения науки эта задача уже не представляет первостепенного интереса. Она важна лишь с точки зрения пополнения российской коллекции метеоритов.

Гораздо важнее другое. Специалисты установили минеральный состав космического тела, а также его биографию. По мнению академика Галимова, Челябинский метеорит, отколовшись по неизвестным причинам от материнского астероида, через несколько десятков миллионов лет претерпел столкновение, от чего по нему пошли трещины.

Ученый добавил, что проведены исследования, которые должны были помочь установить возраст небесного тела. Однако столкновение, по словам Галимова, «сбило изохрону», так что определить, сколько же лет челябинскому метеориту, пока не представляется возможным.

Кстати, до поверхности планеты долетело только 10 % метеорита – около 1000 тонн. Вся остальная масса рассеялась в атмосфере, превратившись в пыль. «При этом изначально метеорит весил около 18 тысяч тонн», – сказал Галимов.

Таким образом, в какой-то мере правы сочинители того анекдота, что гуляет по Челябинску: «Если собрать вместе все обломки, которые были проданы челябинцами любителям экзотики, то получится целая луна…» (Причем, к слову, цены были аховые. За один крохотный осколочек просили до 2000 долларов…)

Большую часть своей массы метеорит потерял, сгорая в атмосфере Земли, то же происходит и с энергией. «Суммарная энергия составляла 500 килотонн. Но на Челябинск вряд ли пришлась и килотонна», – отметил глава лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН Михаил Назаров.

Чтобы развеять страхи некоторых обывателей, полагающих, что метеорит чрезвычайно радиоактивен, ученые провели изотопный анализ. Итог таков: «Радиоактивность у него действительно есть, но она столь мала, что окружающие нас стены – более сильные источники радиоактивности, чем метеорит», – заявили ученые.

Так что, вероятно, вспышка при вхождении в атмосферу была связана с рыхлой структурой метеорита, развалившегося на части, но вовсе не с ядерным взрывом.

Можно ли было предвидеть?

Поиски осколков Челябинского метеорита продолжаются и по сей день. Дело в том, что фрагменты космического тела могут быть разбросаны на территории площадью до 100 кв. км, на полноценное обследование этого района могут уйти годы. Так, во всяком случае, считает член комитета РАН по метеоритам, сотрудник Уральского федерального университета Виктор Гроховский. По его словам, эллипс рассеяния обломков может достигать 70 км в длину и иметь 30 км в поперечнике.

Гроховский напомнил, что в руки ученых попало пока с полсотни маленьких обломков. «Я думаю, что по карманам растащено значительно больше, – откровенно сказал он. – Раньше в случае находки метеорита всегда сообщали ученым, а сейчас никто нас не информирует. Идет неконтролируемый сбор вещества на продажу. Между тем свежие метеориты крайне интересны для науки, поскольку могут принести новую информацию об истории формирования Солнечной системы…»