Asteroizi Bolidul Chelyabinsk - originea și consecințele sale - spectrul științei
Asteroizi: bolidul Chelyabinsk - originea și consecințele sale
Bolidul din 15 februarie 2013 a provocat senzația mondială, deoarece s-a destrămat peste orașul rus Chelyabinsk și a provocat daune considerabile solului datorită undei de șoc. Evenimentul a fost, de asemenea, un noroc pentru cercetătorii meteoritului. La aproximativ nouă luni de la impact, trei grupuri de oameni de știință își prezintă acum descoperirile pe piatră.
Jiri Borovicka de la Institutul Astronomic al Academiei Cehe de Științe din Ondrejow și coautorii săi au evaluat 15 videoclipuri de pe camerele de supraveghere care erau disponibile gratuit pe internet și au putut să reconstruiască orbita și mișcarea corpului ceresc prin atmosferă. Din valorile derivate, cercetătorii deduc un corp ceresc cu o masă de aproximativ 12.000 de tone și un diametru de aproximativ 19 metri. Aceștia presupun o densitate medie de 3,3 grame pe centimetru cub.
În colaborare cu cel de-al doilea grup de cercetare condus de Peter G. Brown de la Universitatea Western Ontario, aceștia au reconstituit o curbă de lumină a mașinii din imaginile video și au reprezentat strălucirea mingii de foc în timp. De asemenea, au folosit zgomotele înregistrate pe videoclipuri și au stabilit orele de sosire. Datele arată că primele fragmente de piatră de intrare s-au rupt la o înălțime de aproximativ 45 de kilometri. Cea mai mare fragmentare a avut loc la altitudini cuprinse între 40 și 30 de kilometri, iar cercetătorii au reușit să determine un total de unsprezece evenimente de fractură. La o înălțime de 30 de kilometri, bolidul s-a rupt în 20 de bucăți mai mari, fiecare cântărind zece tone. Masa principală ar fi trebuit să cântărească în jur de 20 de tone.
Aceste bucăți s-au despărțit din nou la înălțimi cuprinse între 26 și 24 de kilometri, masa principală cântărind încă aproximativ zece tone. La o înălțime de 22 de kilometri s-a descompus atât de intens încât cel mai mare fragment avea doar o masă de 15 kilograme. Bucata de moloz care a fost recuperată de la lacul Chebarkul în octombrie 2013 și cântărea în jur de 600 de kilograme nu provine din masa principală, ci este rămășița unuia dintre fragmentele separate anterior, care fusese deja încetinită semnificativ de fricțiunea din atmosfera terestră.
În plus față de traiectoria bolidului în atmosfera terestră, cercetătorii din jurul Borovicka au fost interesați și de orbita corpului ceresc prin sistemul nostru solar înainte de impact. Ei au reușit să-și reconstituie orbita din imagini și au constatat că este foarte asemănătoare cu cea a asteroidului 86039 (1999 NC43). Prin urmare, ei suspectează că bolida Chelyabinsk este de fapt un fragment al acestui asteroid de 2,2 kilometri. Îți asumi o probabilitate de 1: 10 000 ca coincidența orbitelor să fie pur coincidentă. Până în prezent, doar 18 meteoriți observați în timpul toamnei au reușit să-și reconstituie orbita anterioară prin sistemul solar, dar niciodată nu s-a mai găsit o asemenea asemănare cu orbita unui asteroid deja cunoscut.
Grupul de lucru al lui Peter Brown a examinat cât de mare este pericolul corpurilor cerești de această dimensiune. Pentru a determina energia eliberată de bolid, cercetătorii au folosit măsurători seismice, date de la senzorii cu infrasunete și curba de lumină menționată mai sus. Potrivit datelor lor, bolidul a eliberat o energie echivalentă cu explozia a 500 de kilotone de exploziv TNT la coborârea sa către suprafața pământului.
Acum, cercetătorii lui Brown și-au extins baza de date folosind citiri pe care senzorii guvernului SUA le-au înregistrat pe o perioadă de aproximativ 20 de ani din 1994. Acești senzori sunt utilizați pentru a monitoriza interdicția mondială de testare a armelor nucleare și constau, printre altele, în detectoare pentru infrasunete sau sateliți care caută lansări ICBM sau explozii de bombe atomice în infraroșu. În acest timp ați înregistrat numeroase evenimente care se întorc la intrarea corpurilor cerești în atmosfera pământului. Cercetătorii au descoperit că fluxul la astfel de obiecte corespunde în mare măsură previziunilor cercetătorilor de impact. Numai pentru obiectele cu dimensiuni cuprinse între 15 și 30 de metri, frecvența pare să fie de două ori mai mare decât a fost determinată de observațiile telescopice și statisticile de distribuție ale craterelor de impact pe Lună. Motivele pentru acest lucru sunt încă necunoscute.
Complet independent de grupurile de cercetare conduse de Jiri Borovicka și Peter Brown, echipa internațională de cercetare condusă de Olga P. Popowa de la Academia Rusă de Științe din Moscova a investigat evenimentele din jurul mașinii de curse. La fel ca primele două grupuri menționate, cercetătorii din jurul Popowa au folosit imaginile video de la camerele de supraveghere și au ajuns la rezultate comparabile. Primele fenomene luminoase, care au fost declanșate de intrarea micului corp ceresc, au început la o altitudine de 97 de kilometri deasupra solului. Obiectul a pătruns în atmosfera pământului cu o viteză de 19,2 kilometri pe secundă. Unghiul de intrare a fost relativ plat și a fost de 18,3 grade față de orizont. Cercetătorii care lucrează cu Popowa obțin o masă de intrare de 13.000 de tone și un diametru de 19.8 metri pentru asteroidul mic, în acord cu informațiile furnizate de celelalte două grupuri.
Mărimea și viteza obiectului indică faptul că o undă de șoc s-a format la aproximativ 90 de kilometri deasupra solului. Primele părți ale corpului ceresc s-au rupt la o înălțime de aproximativ 83 de kilometri și s-a format o coadă de praf de-a lungul căii de intrare. Rata de fragmentare a crescut cu aproximativ 30 de kilometri mai jos, moment în care bolidul se deplasa cu 18,6 kilometri pe secundă. Ultimele fragmentări au putut fi văzute la o înălțime de 27 de kilometri. Coada de praf rezultată s-a împărțit în două părți datorită flotabilității gazelor fierbinți, ceea ce a dus la două vârtejuri cilindrice.
În săptămânile care au urmat evenimentului, unii dintre cercetători au vizitat 50 de sate de-a lungul liniei de prăbușire pentru a înregistra în mod sistematic daunele cauzate de sticla undei de șoc. În orașul Chelyabinsk, aproximativ 44% din case aveau ferestre sparte sau distruse. Cu toate acestea, aceste daune nu au fost distribuite uniform în oraș. Această constatare indică distribuții de presiune complicate atunci când unda de șoc trece.
Luminozitatea mingii de foc este, de asemenea, remarcabilă, pentru un maxim de fracțiuni de secundă a strălucit de 30 de ori mai puternic decât soarele. Persoanele chestionate în regiune au raportat, de asemenea, căldură intensă emanată din mingea de foc. Câțiva martori oculari au indicat chiar arsurile solare pe pielea lor, posibil cauzate de radiațiile ultraviolete emise de mingea de foc. Cu toate acestea, oamenii de știință se abțin să comenteze acest lucru.
Popova și coautorii ei presupun că aproximativ trei până la cinci tone de material meteoritic au căzut în zona locului accidentului bolidului, ceea ce corespunde cu aproximativ 0,2 - 0,4% din masa inițială. Aproximativ 76% din mașină a ars când a intrat atmosfera, restul masei a fost în mare parte transformat în praf.
Fragmentele de meteorit găsite aparțin clasei condritelor LL. LL înseamnă „fier scăzut, metal scăzut” și înseamnă că acest meteorit conține doar cantități mici de fier metalic și alte metale, cum ar fi nichelul. Numele de condrită a fost derivat din cuvântul grecesc "chondros" (cereale). Indică faptul că această rocă conține boabe rotunde cu diametre de până la câțiva milimetri. Ele se întorc la vremea când sistemul solar s-a format în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Acest lucru face ca materialul bolidului Chelyabinsk să fie una dintre cele mai frecvente clase de meteoriti.
Potrivit Popowa și co-autorii săi, faptul că meteoritul s-a rupt la o înălțime relativ mare deasupra solului arată că roca a fost deja deteriorată. Se pare că era plină de fisuri și fisuri, de-a lungul cărora stânca s-a dezintegrat chiar și atunci când presiunea era scăzută în atmosferă. Cu ajutorul studiilor de izotopi, cercetătorii au determinat vârsta de iradiere a meteoriților. Ei au descoperit că corpul celest Chelyabinsk călătorea doar ca obiect independent în sistemul solar de 1,2 milioane de ani. Bănuiesc că acum 1,2 milioane de ani un asteroid mai mare a trecut aproape de Pământ, provocând efecte de maree pentru a separa materialul.
Investigațiile bolidului Chelyabinsk nu numai că au îmbogățit cercetarea meteoritului, dar au făcut posibilă, pentru prima dată, observarea în detaliu a efectelor care însoțesc prăbușirea unui corp celest mai mare pe pământ. Planetologii au acum ocazia să compare concluziile derivate anterior din datele din exploziile bombelor atomice cu realitatea și să își adapteze din nou modelele.
S-ar putea să vă intereseze și: Stele și spațiu august 2020