Альманах «Знак вопроса» - Знак вопроса, 2003 № 04

Так пишут в своей статье о суперболидах доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией Института динамики геосфер РАН Иван Васильевич Немчинов и кандидат физико-математических наук, научный сотрудник того же института Ольга Петровна Попова.

Далее они указывают, что после падения таких небесных тел на поверхности Земли, как правило, образуются кратеры. Хорошо известны кратеры на Луне. А вот на нашей планете они заметны куда меньше. Во-первых, атмосфера защищает поверхность Земли от падения не слишком крупных тел, во-вторых, большая часть Земли покрыта морями и океанами, которые скрывают следы падения на своем дне. Наконец, в третьих, на суше кратеры, особенно мелкие, быстро разрушаются из-за эрозии, а также зарастают деревьями и кустарниками.

Тем не менее на сегодняшний день обнаружено около 120 крупных кратеров диаметром от 1 до 100 км. Большинство из них расположено в геологически стабильных районах Северной Америки, Европы и Австралии.

Кратер Метеор в Аризоне диаметром 1,2 км и глубиной 120 м стал первым, про который ученые точно сказали, что он образовался в результате падения железного метеорита. А в 1920 году были найдены и его осколки.

Два крупных события такого рода произошли в XX веке на территории России, оба, к счастью, в малонаселенных районах.

Тунгусский метеорит, упавший в 1908 году, широко известен у нас в стране и за ее пределами. О его природе спорят до сих пор: комета или каменный астероид, который разрушился на множество мелких осколков, полностью испарившихся в атмосфере?

В 1947 году в отрогах Сихотэ-Алиня упал железный метеороид (т. е. крупный метеорит) в виде «железного дождя».

Он еще в атмосфере раскололся на тысячи частей, которые при ударе о землю образовали многочисленные кратеры. Так, исследователями было обнаружено свыше 200 кратеров диаметром от 20 см до 26 м, собрано более 23 т осколков и подсчитано, что всего железа в том метеорите было не менее 70 т.

Самый же крупный цельный метеорит был найден в 1920 году в Юго-Западной Африке. Его назвали Гоба по имени ближайшего к месту находки населенного пункта. А когда до него докопались и обмерили, то оказалось, что в нем около 60 т почти чистого железа!

Атмосфера мягка, пока об нее не ударишься. При полете через атмосферу метеорные тела, как правило, разрушаются. Так, на редкой видеозаписи болида Пикскилл можно увидеть до 70 фрагментов, одновременно.

Разрушение происходит из-за того, что летящий на большой скорости метеорит (а она составляет десятки километров секунду), словно бы натыкается грудью на довольно плотную преграду, какой является наша атмосфера. При торможении о воздух космическое тело сильно нагревается и может разрушиться на несколько крупных фрагментов, которые летят затем по отдельности. А может и раздробиться на облако мелких осколков, объединенных ударной волной и летящих как одно целое. Это облако затем быстро расширяется и тормозится во время полета, вызывая яркую вспышку излучения.

Интересно, что разрушение крупных метеорных тел происходит легче, чем мелких. Чем больше тело, тем больше в нем дефектов, возникших еще при образовании самого метеороида (так называется метеор, еще летящий в космосе) из родительского тела (астероида, планеты, Луны). Лишь некоторые осколки могут достичь Земли, большая же их часть сгорает в атмосфере.

Следует, однако, иметь в виду, что достигать поверхности могут иной раз и огромные метеорные тела (например, комета радиусом 100 м при вертикальном вхождении в атмосферу).

Традиционный научный подход к описанию метеорных явлений сводится к решению системы уравнений, в которой учитывают торможение небесного тела, его разрушение и интенсивность излучения в зависимости от высоты. Так в Институте динамики геосфер РАН была разработана модель разрушения и свечения метеорного тела, в которой учитывается как излучение паров вещества, так и ударной волны возникающей перед телом. С помощью таких теоретических моделей и методик удалось, в частности, воспроизвести общую картину полета и разрушения Сихотэ-Алиньского метеороида.

И вот что в итоге выяснилось…

Утром, в 10.40, 12 февраля 1947 года по небу над отрогами Сихотэ-Алиня пронесся очень яркий болид. Вызвавший его метеороид разрушился во время полета и упал в тайге в виде железного дождя.

Три дня спустя летчики, облетая тайгу, увидели место падения, и им показалось, что это место подверглось бомбардировке. Через месяц сюда добралась группа геологов, которые описали более 30 кратеров диаметром от 7 до 28 м и глубиной до 6 м. Комитет по метеоритам отправил на место события полноценную экспедицию под руководством академика В. Г. Фесенкова всего два месяца спустя. Эта экспедиция и несколько последующих собрали около 27 т метеоритного вещества и опросили более 200 очевидцев.

Собранный уникальный научный материал используется до сих пор, в том числе и для оценки осознанной лишь недавно астероидной опасности. Показания очевидцев позволили астроному Н. Б. Дивари сделать ряд очень интересных выводов. Так, удалось определить направление и угол наклона траектории метеорита, оценить вероятные высоты, на которых произошло разрушение, а также размеры болида и следа.

Метеороид вошел в атмосферу с северо-востока (азимут -14°) под углом примерно 43° к поверхности Земли. По ело-вам очевидцев, он был очень ярким, «ярче Солнца», «резал глаза». Словом, выглядел так, «как будто кусок Солнца отломился и падал на Землю». Большинство свидетелей также показали, что он разрушался после одной-двух взрывных вспышек. Какое-то время все фрагменты летели как одно целое («один большой кусок… и возле него много маленьких, сверкающих, как звездочки»). Но в конце траектории падающий метеороид состоял из отдельных фрагментов и за каждым из них тянулся дымный след («казалось, будто из чего-то поливают», «по форме напоминал метлу»).

Информация, собранная по рассказам очевидцев, и анализ кратерного поля позволили оценить скорость исходного метеороида, определить его орбиту и высказать суждение о его происхождении, а также подсчитать его энергию разрушения. Исследователи оценили ее (12–42) 10 в мДж, что вполне сравнимо с энергией ядерного заряда. Болид был довольно прочным телом, имел начальную скорость 12–15 км/с, массу 200–400 т, а его разрушение, вероятно, происходило в два этапа: на высотах 22–28 и 10–16 км. Эти оценки удовлетворительно согласуются с числом и диаметрами наибольших из образовавшихся кратеров, а также с размером поля рассеяния.

Падение метеороида произошло ясным зимним днем. Однако в некоторых местах, по свидетельству очевидцев, в процессе падения перемещались тени. Это свидетельствует о большей интенсивности света от болида, нежели от Солнца. Это свидетельствует, в частности, и о том, что лишь около 1–3 % начальной энергии метеороида выделилось при ударе о Землю — основная часть была передана атмосфере.