Удивительная Солнечная система - Александр Громов

С этого времени берет свое начало метеоритика – наука на стыке астрономии и геологии. Соответственно, занимаются ею либо астрономы, либо геологи. Материал для изучения постоянно пополняется, так как, во-первых, находятся метеориты, упавшие давным-давно, а во-вторых, падают новые метеориты.

Найденный метеорит называется (надо же его как-то назвать) по имени ближайшего к месту находки населенного пункта, а если такового нет, то берется любой местный топоним, например название горы, реки или пустыни. Типичные название: метеорит Бендл, метеорит Богуславка, метеорит Саратов, метеорит Карманово и т. п.

Все знают, что такое метеоры. Малый камешек или песчинка, влетая в атмосферу Земли со скоростью в несколько десятков километров в секунду, начинает светиться из-за трения о воздух уже на высоте 120 км. Обычно метеор гаснет на высоте не более 70 км – песчинка «сгорает», и светиться больше нечему. «Сгорает» – это фигура речи, а не описание процесса. Из-за трения о воздух поверхность космического тела разогревается настолько, что приобретает пластичность, и молекулы воздуха буквально сдирают поверхность метеорита слой за слоем. Известны метеориты, чей пролет в атмосфере не сопровождался вращением, – они часто похожи на головки снарядов со следами «обработки» их атмосферой (рис. 72). Понятно, что метеорная песчинка будет «сработана» полностью задолго до соприкосновения с земной поверхностью, а метеорит может и уцелеть.

Рис. 72. Конический метеорит Каракол, обточенный атмосферой

Оставим пока в покое метеорные дожди, о которых время от времени сообщают СМИ. Поговорим о них позже. Сейчас нас интересуют только спорадические, то есть случайные, одиночные метеоры. Они могут прилетать из любой точки неба. Внезапно вспыхнул метеор, прочертил небо, секунда – и нет его. Красивое, но заурядное явление.

Метеоры ярче минус восьмой звездной величины называют болидами. Для сравнения: яркость полной Луны составляет -12,74 звездной величины. Наверняка многим читателям доводилось наблюдать болиды. Чаще всего причиной болида является камешек массой в несколько граммов, полностью сгорающий в атмосфере. Здесь надо еще сказать, что яркость болида (как и обычного метеора) зависит не только от его массы, но и от скорости вхождения в атмосферу. Маленький, но быстрый камешек начнет светиться раньше и будет светить ярче, но и сгорит быстрее. Медленный, но более массивный камешек начнет светиться на меньшей высоте и не даст столь яркого следа, зато он имеет некоторые (небольшие, впрочем) шансы достигнуть земной поверхности, потеряв лишь часть массы.

Если в атмосферу влетает большой камень, то он вызывает очень яркий болид. За ним тянется хвост дыма, а пролет небесного камня сквозь атмосферу сопровождается грохотом, напоминающим громовые раскаты. Очень яркие болиды видны и днем. Часто, хотя и не всегда, пролет яркого болида заканчивается падением метеорита.

Немногим (в процентном отношении) землянам повезло наблюдать такое событие. Автор этой книги, увы, может похвастать лишь одним наблюдением действительно яркого болида, сопровождавшегося слабым звуком, и никогда не прикасался к только что упавшему метеориту. Те, кому повезло больше, рассказывают, что свежевыпавший метеорит горяч лишь в тонком поверхностном слое и за считанные минуты остывает. Это и неудивительно, если учесть, что температура тела, нагреваемого Солнцем на расстоянии Земли, составляет 4 °C. Рассказы о якобы царящем в ближнем космосе жутком холоде, лишь немного превышающем абсолютный нуль, – такие же легенды, как мифы Древней Греции. Обычно свежевыпавший метеорит покрыт черной коркой и нередко издает весьма противный запах.

След метеорита в атмосфере чаще всего кажется прямым. На самом деле он прямой лишь вначале и загибается к Земле по мере потери метеоритом скорости. Когда потерявший скорость метеорит падает по вульгарной параболе, как простой камень, за ним, как правило, уже не тянется дымный шлейф. Изредка (один случай из тысячи) метеорит ведет себя в атмосфере странно: вместо более-менее прямого движения он выписывает дугу, никак не связанную с земным притяжением. Объясняется это просто: скорость вращения метеорита вокруг своей оси была очень уж высока, так что получился полет, известный в футболе как «резаный мяч». В пустоте такое тело летит, конечно, лишь по своей орбите без всяких выкрутасов, но при взаимодействии с набегающим потоком воздуха меняет траекторию с, грубо говоря, прямой на закрученную.

Недавно выпавшие метеориты особенно ценны для науки. В СССР лицу, доставившему метеорит в Комитет по метеоритам Академии наук, выплачивалась денежная премия. Выплачивается она и в США, однако «рыночная» стоимость метеорита гораздо выше. Существуют частные коллекционеры метеоритов, проводятся ежегодные ярмарки, аукционы и т. д. Продаются образцы метеоритов и у нас. Как следствие, с начала 90-х годов количество новых метеоритов, доступных российским ученым для исследования, устремилось к нулю.

Однако и в прошлые времена лишь 1–2% доставленных в Академию образцов оказывалось метеоритами. Слишком уж похожи на метеориты некоторые земные камни и продукты разнообразных технологий! Некоторые шлаки или плавленый базальт, использующийся для самых разных целей, имеют явственно оплавленную поверхность, способную ввести в заблуждение неопытного метеоритчика. К сожалению, до сих пор не создан атлас шлаков, напоминающих метеориты, но не являющихся ими.

Не раз метеориты попадали в дома, пробивали насквозь автомобили (рис. 73), застревали в заборах, кровлях и т. д. Говорят, будто как-то раз метеорит угодил прямо в корыто прачки. К описанным случаям утопления громадными метеоритами морских судов следует отнестись с известной долей осторожности: в таких случаях, как правило, не сохраняется доказательств в виде обломков метеорита, а свидетельские показания – не всегда надежная вещь, особенно когда речь идет о получении страховки. Были случаи падения мелких метеоритов, не сопровождавшиеся никакими особыми эффектами – просто камешки выпадали со скоростью свободного падения. Вообще диапазон скоростей метеоритов у поверхности Земли (и, соответственно, возможных разрушений) очень велик.

И все же большинство метеоритов падают на поверхность Земли с дозвуковой скоростью: обычно в диапазоне 50-150 м/с. Большинство, но не все.

Рис. 73. Этому автомобилю не повезло – его пробил метеорит

Скорость метеорита у земли определяется прежде всего массой метеорита и углом, под которым он входит в атмосферу. От угла зависит путь метеорита в воздухе и, естественно, время торможения. При очень малом угле, когда метеориту предстоит почти касательное столкновение с Землей, возможен эффект отскока от атмосферы – совсем как отскакивает плоский камешек от поверхности воды. И такие случаи были зафиксированы (методами радиолокации). Если же угол входа в атмосферу больше 3_4°, то космическому телу предстоит не очень-то веселое (с его «точки зрения») путешествие сквозь воздушную броню Земли.

В ней метеориту приходится весьма несладко. Молекулы воздуха тормозят его движение и выбивают молекулы с его поверхности. За счет торможения идет нагрев поверхности, что дополнительно стимулирует потерю метеоритом вещества. Подсчитано, что при вертикальном падении более 10 % первоначальной скорости может сохранить 1,5-метровый ледяной метеорит, 0,6-метровый каменный и о,2-метровый железный. Конечно, лишь в том случае, если в атмосфере не произойдет дробления тела.

А оно не только возможно, но и очень вероятно. Допустим, тело падает на Землю со скоростью 20 км/с. Тогда на высоте 30 км аэродинамические напряжения в нем составят 10 МПа (100 атмосфер), а на высоте 20 км достигнут почти 100 МПа (1000 атмосфер). Далеко не всякий метеорит выдержит такие нагрузки.

И действительно, очень часто метеориты раскалываются еще в воздухе, образуя от единиц до тысяч осколков. Упомянутый в начале этой главы метеорит, поставивший синяк американской домохозяйке, также являлся осколком, ибо до падения метеорита наблюдался взрыв болида и был найден еще один осколок массой 1,7 кг. Если осколков много, говорят о метеоритном дожде. Перечень наблюдавшихся метеоритных дождей довольно велик. Например, метеорит Юртук, упавший в 1932 году в Днепропетровской области, выпал в виде «дождя» (собрано 32 обломка). Гораздо более масштабный метеоритный дождь случился 12 февраля 1947 года в отрогах хребта Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке. В радиусе до 400 км наблюдался яркий болид с мощным дымным следом, который не рассеивался два часа. Далеко разносились грохот и гул. Когда до места падения добралась экспедиция Академии наук, то оказалось, что метеорит успел раздробиться в атмосфере и выпал «дождем» на характерной площади в виде эллипса («эллипс рассеяния») площадью 3 км2. Метеорит оказался железным. В тайге были найдены 24 кратера, диаметр наибольшего из них составил 27 м. Крупнейший обломок метеорита имел массу 1745 кг, а более мелкие обломки попадались тысячами. Многие из них зарылись в почву (теперь, после многих экспедиций, вооруженных металлоискателями, она в эллипсе рассеяния перекопана метра на два вглубь), другие просто торчали в стволах и ветвях деревьев. Всего было собрано около 27 т оплавленных железных обломков. И размеры кратера, выбитого наибольшим обломком, и высокие скорости более мелких кусков однозначно говорят о том, что метеорит, чей поперечник, по расчетам, составлял 2,5 м, а масса достигала 70 т, сохранил значительную часть своей космической скорости и раздробился сравнительно невысоко над землей – однако и не над самой поверхностью, поскольку мелкие обломки успели оплавиться со всех сторон.