Новости науки
Разрушения на месте предполагаемого падения Тунгусского метеорита объяснили по-новому
Информационное агентство России ТАСС (г. Москва), 28.04.2020
Дата публикации: 29.04.2020
Их могла вызвать ударная волна от железного астероида, который пролетел через атмосферу Земли примерно за одну секунду и разогрелся при этом до 10 тысяч градусов.
Расчеты российских ученых показали, что масштабные разрушения в районе падения Тунгусского метеорита можно объяснить за счет ударной волны, которая возникла при пролете через атмосферу астероида размером от 100 до 200 метров. Такой астероид, скорее всего, состоял из железа – только этот материал мог выдержать настолько долгий полет в атмосфере, пишет пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН. Результаты расчетов опубликовал научный журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«Тунгусское тело не могло состоять из камня или льда, поскольку низкая прочность этих внутренне неоднородных материалов, в отличие от железа, приводит к быстрому разрушению таких тел в атмосфере в условиях колоссального аэродинамического давления», — пояснил руководитель работы, ведущий научный сотрудник Института физики им. Киренского Сергей Карпов.
Тунгусским метеоритом, а также, более точно – Тунгусским метеороидом или Тунгусским космическим телом, называют гипотетический космический объект или его часть, который по предположениям ученых взорвался в небе над незаселенной тайгой в районе реки Подкаменная Тунгуска в конце июня 1908 года. Максимальную мощность взрыва оценивают в 40–50 мегатонн, что соответствует самой разрушительной водородной бомбе АН602.
В результате этого взрыва на площади более 2 тыс. км2 были повалены деревья, в нескольких сотнях километров от эпицентра взрыва в домах выбило стекла, а в течение нескольких дней после этого в небе от Атлантического океана до центральной Сибири можно было наблюдать светящиеся облака.
Несколько экспедиций, которые отправились в район Подкаменной Тунгусски, не нашли большого количества вещества этого космического тела. Более того: у исследователей возникает сомнение в подлинности даже тех частиц, которые сейчас считают фрагментами Тунгусского метеорита. В связи с этим исследователи не могут точно сказать, что из себя представлял этот объект – одни ученые считают, что у Тунгусского метеорита кометное происхождение, другие – что он был астероидом.
ЖЕЛЕЗО, ЛЕД ИЛИ КАМЕНЬ?
Чтобы внести ясность в этот вопрос, Карпов и его коллеги смоделировали, как бы себя вели малые астероиды разного размера и разного состава в атмосфере Земли. «Мы рассчитали траекторные характеристики для космических объектов диаметром от 200 до 50 метров, состоящих из железа, льда или каменных пород, таких как кварц и лунный грунт», — поясняет руководитель исследования.
Моделирование показало, что астероиды из льда, кварца или реголита из-за своей низкой прочности быстро разрушились бы в атмосфере в условиях огромного аэродинамического давления. Поэтому, предполагают ученые, Тунгусское космическое тело состояло из железа. Примеры подобных космических тел известны науке – например, подобный объект диаметром более 50 метров 50 тыс. лет назад образовал так называемый Аризонский кратер.
Диаметр Тунгусского космического тела Карпов с коллегами оценивают в 100–200 метров, массу – более чем в 3 млн тонн. Ученые предполагают, что этот объект летел на высоте около 10–15 км со скоростью около 20 км/с. В результате аэродинамического давления сформировалась ударная волна огромной мощности, которая и породила все разрушения в районе Подкаменной Тунгуски.
Эта волна, как показывают расчеты, возникла из-за того, что в верхних слоях тропосферы Земли скорость испарения вещества астероида резко увеличилась. Она могла составлять до 500 тыс. т/с. В результате могла образоваться высокотемпературная плазма, расширение которой и породило эффект взрыва.
Ученые объяснили и пожары на площади более 160 км2, которые возникли в тайге вскоре после «падения Тунгусского метеорита». Их причиной могло стать излучение «головы» астероида, температура которой на минимальной высоте полета могла составлять около 10 тыс. °С.
При этом само комическое тело в результате не разрушилось, пройдя через атмосферу Земли. Ученые считают, что, хотя и потеряв около половины своей изначальной массы, оно продолжило свое движение по околосолнечной орбите. Ученые подтвердили, что даже за 1–1,5 секунды, которые длился предположительный полет астероида через атмосферу Земли, при поглощении света такой интенсивности горючие материалы – в частности, таежный лес, – легко могут загореться.
Подобные исследования имеют и практический смысл. «Моделирование поведения различных космических тел в атмосфере Земли поможет более точно предсказывать степень астероидной опасности. <...> Модельные расчеты позволят определить вероятность столкновения подобных объектов с Землей, их свойства, последствия падения, а также характерные особенности сквозного прохождения через атмосферу даже без столкновения с поверхностью Земли, поскольку ударные волны, порождаемые этим прохождением, обладают колоссальной разрушительной силой», — объяснил Карпов.
Сейчас ученые продолжают свои исследования и уточняют модель. Они хотят узнать, как изменялась температура поверхности астероида по всей траектории его полета, а а также какова была амплитуда ударной волны в эпицентре.
Источник: ТАСС
Фото: Мария Кузовова / Liveinternet
