Челябинский метеороид: мощнее, тяжелее, крупнее

Международная группа учёных под руководством Ольги Поповой из Института динамики геосферы Российской академии наук провела первый подробный анализ фрагментов Челябинского метеороида и пришла к выводу, что предшествующие оценки массы этого тела и мощности произведённого им взрыва несколько преуменьшены.

Напомним: когда всё случилось, «КЛ», основываясь на данных НАСА, писала о примерно 500 кт. Оценки российских специалистов, выданные тогда же, говорили о радикально меньших цифрах — 100–200 кт, и именно эти значения циркулировали в отечественных СМИ. На этом фоне новая оценка резко выделяется: речь идёт о примерно 590 кт.

Учёные объединили разнородную информацию — полученную от инфразвуковых станций Организации по соблюдению Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, данные геостационарных военных спутников, используемых США для отслеживания ракетных пусков по всему миру в оптическом диапазоне, а также сведения о разрушении остекления в зданиях Челябинска и окрестных деревень. Каждый из этих наборов данных, строго говоря, не слишком точен, однако они не связаны друг с другом, что позволяет относиться к оценке группы г-жи Поповой как к самой исчерпывающей на сегодня.

Скорость астероида также оказалась выше заявлявшейся, а именно 19,16 км/с, а его размер — не 15–17 м, как считают в НАСА, а 18–20 м. Массу «пришельца» исследователи приравняли к 13 тыс. т (вместо 10 тыс. т, которыми оперировали американцы). Можно сказать, что челябинцам повезло, поскольку разрушение тела происходило очень быстро и до Земли добралась лишь толика его кинетической энергии: три четверти массы метеороида испарились в атмосфере, а основная часть оставшегося тела превратилась в пыль и избежала контакта с поверхностью. Как считают учёные, земли достигли обломки, масса которых меньше 1% от массы метеороида. Между тем, согласно текущим моделям, до поверхности должны долетать 10% массы подобного тела.

Область самого серьёзного материального ущерба от взрыва небесного тела имеет форму бабочки (как и в случае Тунгусского метеорита), раскинувшейся в направлении, перпендикулярном траектории падения «челябинца». Такая форма наводит на мысль, что энергия метеороида выделялась не в одной точке. Хотя львиная доля энергии высвободилась в момент основного взрыва, время прихода ударной волны в населённые пункты вне Челябинска, точно зафиксированное при помощи множества свидетельств (особенно видеорегистраторов), позволяет заключить, что формирование ударной волны было вызвано выделением энергии на протяжённом участке траектории.

В основном «челябинец» разрушился на высотах, превышающих 23 км, но самым сильным был взрыв на 30+ км, что опять-таки не соответствует моделям. Почему так получилось?

В веществе «челябинца», как и многих других метеоритов, были так называемые ударные прожилки, и при вхождении в атмосферу тело разрушалось как раз вдоль этих прожилок. Эти образования из стекловидного расплава формируются при мощном ударе по родительскому телу (астероиду?), некогда оторвавшем от последнего наш метеороид. Этот объект растрескивался от нагрева, и в трещины проникал металл-сульфидный расплав. По всей видимости, быстрое разрушение челябинского метеороида было вызвано именно присутствием прожилок, хотя ранее высказывались предположения, что они, напротив, способны повысить механическую прочность метеороида, не дав ему развалиться до входа в плотные слои атмосферы.

К счастью для Челябинска и области, прожилки сыграли роль пятой колонны: в противном случае взрыв закончился бы не на высоте 23 км, а разрушения от него могли бы приблизиться к хиросимским, а не ограничиться выбитыми стёклами, летающими людьми и тому подобными явлениями, скорее соответствующими неблизкому разрыву 152-миллиметрового снаряда.

По мнению исследователей, интенсивность основной вспышки при падении небесного тела в 30 раз превзошла силу солнечного излучения, достигающего поверхности Земли. То есть многие челябинцы получили лёгкие ожоги вроде тех, которые появляются от одного из основных поражающих факторов ядерного взрыва. Случись основной взрыв на вдвое меньшей высоте — и сила свечения превзошла бы солнечное в сотни раз, а потому ожоги были бы не в пример серьёзнее.

Каково происхождение челябинского гостя? Когда, где и как он появился? Упомянутый удар, который отделил метеорит от родительского тела, случился примерно 115 млн лет тому назад. Это значит, что «челябинец» очень молод: обычно хондриты его типа (LL) намного старше.

Орбита метеороида подсказывает, что он, возможно, родом из астероидов группы Флоры в главном поясе астероидов, расположенной между Марсом и Юпитером (оттуда же, к слову, и Итокава).

Правда, учёные считают, что «челябинец» не мог образоваться непосредственно в главном поясе астероидов. Время, в течение которого его поверхность облучалась космическими лучами, не превышает 1,2 млн лет, что необычайно мало для объектов из группы Флоры. Скорее всего, метеороид был частью более крупного астероида из тех, что называют «кучами щебня». Затем, 1,2 млн лет назад, он по каким-то причинам отделился от мини-астероида, не испытав, впрочем, нового расплавления.

Всё могло сложиться сравнительно мирно — скажем, при прохождении близко от Земли, гравитация которой могла разрушить исходный объект. Оставшаяся часть, кстати, всё ещё может быть «где-то здесь». Любопытно, что определённая в работе группы г-жи Поповой орбита не согласуется с предложенными ранее родительскими телами-кандидатами, то есть, вполне вероятно, прародитель «виновника торжества» всё ещё крутится неузнанным над нашими головами.

Впрочем, исследование группы во главе с Иржи Боровичкой (Jiří Borovička) из Астрономического института Чешской академии наук утверждает, что прародительское тело найдено. Это открытый в 1999 году астероид 86039 (он же 1999 NC43), имеющий диаметр в 2,2 км. Если это так, то мы можем только порадоваться, что встретились с метеороидом-сыном, а не с астероидом-отцом. Правда, теория г-на Боровички не во всём стыкуется с изысканиями Ольги Поповой, поскольку чешский астроном полагает, что для такого отделения нужен был хотя и слабый, но всё же удар третьего тела.

К счастью, хотя орбита астероида 86039 в прошлом была близка к «челябинцу», который, по всей видимости, откололся от него, сам астероид, как и другие тела крупнее километра, проходящие поблизости от Земли, известен и не собирается сталкиваться с планетой в ближайшие два века. А вот тела поменьше, те же метеороиды типа «челябинца», вполне способны ещё не раз удивить человечество внезапными визитами.

Как сообщает Питер Браун (Peter Brown) из Университета Западного Онтарио (Канада), ведущий автор третьего появившегося сегодня исследования о том же теле, из миллионов околоземных тел диаметром 10–20 м в каталоги пока занесено всего 500. Попытавшись проанализировать существующие модели столкновений таких метеороидов с Землёй, учёный с удивлением обнаружил, что они должны происходить раз в 150 лет. Между тем, замечает он, взрывы в земной атмосфере сильнее одной килотонны многократно случались в последние двадцать лет. Более того, между тунгусской (10–50 Мт) и челябинской (0,5 Мт) коллизиями прошло много меньше 150 лет.

Иначе говоря, работа г-на Брауна указывает на значительные дыры в нашем понимании вероятности угрозы столкновения планеты со столь опасными объектами: она заметно выше, чем считалось, и нам лишь предстоит узнать, насколько именно выше.

кл