Метеоритные страсти. Челябинский метеорит

Дата: 14 Мая 2019 Автор: Кириллов Анатолий

    В 1971 году Киевской студией научно-популярных фильмов был выпущен фильм «Я и другие».  Ссылка: https://www.youtube.com/watch?v=MoeQ3I7BRpY

В первом эпизоде фильма была показана реакция студентов  на необычное и неожиданное событие (инсценировку) во время лекции. На кафедре лектор рассказывает слушателям об опыте из юриспруденции, что показаниям свидетелей не всегда следует доверять, так как людям свойственно ошибаться. Неожиданно в аудиторию врываются несколько человек. Одни холостыми патронами стреляют из автоматов и пистолетов в воздух, другие хватают лектора и затем все быстро уходят. Вернувшийся после инсценировки похищения лектор просит студентов описать только что произошедшее событие.  Кто и во что был одет из нападавших?  Кто и чем был вооружён?  Каким образом был похищен лектор, и сколько было нападавших? Студенты дали самые различные и противоречивые показания. Одна студентка  с полной уверенностью «опознала» в одном из нападавших дежурившего в коридоре сотрудника милиции…

    Каждому наблюдательному человеку приходилось сталкиваться с ситуацией, когда одно и то же событие разные люди могут трактовать по-разному.  И только нахождение общих точек восприятия помогает найти приемлемое для всех видение события. В быту и в стандартных условиях такое идентичное восприятие шлифуется опытом общения и не вызывает сомнений о происходящем.

    Дела ушедших дней и лет. Утром 15 февраля 2013 года в районе Челябинска пролетел и достиг земной поверхности очередной космический странник – достаточно крупный метеорит. Рассыпавшись на отдельные фрагменты, он упал в озеро Чебаркуль.

 

 

Фото 1. Каменск-Уральский

 

    Пролетая по пологой траектории и небольшой  высоте (для данного класса метеоритов), он оставил на небосклоне длинный и объемный дымящийся след.

 

 

 

Фото 2. Сборная реконструкция следа метеорита в зените. Р-н Еманжелинска

 

    В российских СМИ и форумах интернета подробно освещался и обсуждался полет и падение  челябинского метеорита. Вычислялись скорость и высота полета. Первые репортажи и публикации в СМИ гласили, что метеорит прилетел с северо-востока.

 

 

 

Фото 3. Предполагаемая траектория полета метеорита

 

     Такая солидная организация как НАСА также первично опубликовала видеоролик полета метеорита в составе  нескольких фрагментов с северо-востока. Высвободившаяся энергия взрыва метеорита оценивалась в 40 атомных взрывов над Хиросимой в 1945 году. После детального анализа поступающей информации суждения о траектории и мощности взрыва претерпели существенные поправки и изменения. Учеными РАН оценка мощности взрыва была оценена в 20 Хиросим. В результате анализа многочисленных фиксаций события видео-регистраторами на авто и фотографий любителей предполагаемая траектория полета была изменена на полет метеорита с юго-востока.


 

 

Фото 4.

 

    Метеорит диаметром около 17 метров и массой порядка 10 тыс. тонн вошел в атмосферу на скорости около 18 км в секунду, взорвался на высоте 15-25 км и вызвал падение многочисленных фрагментов на большой территории в Челябинской области. Взрывы и метеоритный дождь наблюдали сотни тысяч жителей пяти регионов РФ, а также жители севера Казахстана.

    В октябре 2013 года удалось поднять наиболее крупный фрагмент упавшего метеорита весом 654 кг из озера Чебаркуль.

 

 

Фото 5.

 

    В прошествии времени возникает вопрос. Если бы не было многочисленных видео съемок и фотографий, произведенных разными людьми, то траектория полета Челябинского метеорита так бы и осталась с северо-востока, как первично утверждали официальные источники?  Подобные метеориты не такая уж редкость. Ну, пролетел и пролетел. Наука писала бы свои трактаты и теории, проверить которые объективно уже бы не представлялось возможным...

    Выше приведена краткая обобщенная информация о Челябинском метеорите. Данное событие достаточно подробно освещено на форумах, в СМИ, отчетах и работах научных исследований зарубежных и российских ученых РАН (ГЕОХИМ, ИДГ, ИНАСАН). Речь пойдет несколько о другом, и приведенные данные лишь начало разумного диалога, на который приглашается мыслящий читатель.

    Автору посчастливилось в 1960-х годах воочию наблюдать пролет небольшого метеорита с низкой траекторией подобной челябинскому.  Этот полет произвел ошеломляюще сильное впечатление. В ночном  небе на горизонте появилась светящаяся красная точка. Сразу подумалось, что это летящий самолет. Но светящаяся точка, приближаясь, стала быстро увеличиваться в размерах. Неожиданность, от которой, как говорится – глаза на лоб полезли.  Из точки летящий объект превратился в светящийся шар и, приблизившись к месту наблюдения, растянулся в длинную светящуюся дугу параллельно горизонту. Затем гирляндой рассыпался на множество разлетающихся  в разные стороны светящихся фрагментов и искр. При этом были слышны щелчки и трески похожие на электрические разряды. Никакого взрыва не было.  Метеорит просто рассыпался на глазах.  Ночное небо было чистым, но заметного белого инверсионного следа от полета метеорита не пришлось увидеть.

    В чем здесь «фишка»?  Исследования осколков метеорита, проведенные уральскими учеными и Институтом геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН (ГЕОХИ) показали, что Челябинский метеорит относится к классу обыкновенных хондритов типа LL5, в составе которого были металлическое железо, оливин и сульфиды.

    Но «обыкновенные хондриты» не взрываются! Об этом напоминалось отдельными специалистами на обсуждаемых форумах интернета. Тело метеорита не содержит в себе химических  компонентов, приводящих к взрыву. Тем не менее, во всех официальных источниках и научных работах указывается на взрыв метеорита и оценивается его мощность  порядка около 440 кт в тротиловом эквиваленте, в 20 раз превосходящую энергию взрыва атомной бомбы над Хиросимой. Виртуальные модели «взрыва» от резкого аэродинамического торможения и высоких температур, вплоть до плазмы, не объясняют вполне объективно зафиксированных визуальных эффектов  пролета челябинского метеорита.

    Подобное неоднозначное  определение физики полета метеорита дало повод для различных противоречивых суждений. От взрыва ракеты, НЛО и даже – «Нас спасли».  То есть некий фантастический объект торпедировал метеорит и взорвал его, предотвратив катастрофу. (Сайт «Чудеса и приключения» 15.04.2013. Виталий Правдивцев. План «Перехват»: кто сбил метеорит над Уралом).

 

 

Фото 6.

 

    При детальном и внимательном изучении указанного видео однозначно можно рассмотреть игру бликов на лобовом стекле авто через которое велась съемка. Горизонтальный вход некого объекта (блика) в метеорит происходит как раз при повороте авто по трассе на отрезке съемки. Обработка в фотошопе с различными фильтрами может выдавать различные световые эффекты.

    Выдвигаемые версии физики взрыва не учитывают, что объект движется со скоростью превышающей скорость возможного взрыва. При имеющихся физических параметрах  точечный взрыв невозможен. А все расчеты строятся на теории взрывов в статике. Это относится и к расчету мощности взрыва.

    Представим, что по трассе движется автомобиль массой одну тонну со скоростью 100км/час. Проехал он 300 км, преодолевая сопротивление воздуха и трение шин. Если собрать всю затраченную энергию авто в одну точку, то мало не покажется. Но с авто ничего не произошло. Так же и с расчетом возможного взрыва метеорита. Никаких «Хиросим» в челябинском метеорите не видится. Теоретически рассчитана общая кинетическая энергия, которую несет метеорит, преодолевая сопротивление воздуха. Но она растянута на значительном отрезке пути активной фазы его траектории. Около 300 км…

    А что же было?

    В 1970-е годы на Старооскольском механическом заводе при неудачной выплавке стали пришлось весь расплавленный металл вылить из печи на пол. Явление обычное. Как ведется все сталевары и остальной обслуживающий персонал покинули цех, пока не остынет разлитый и раскаленный металл. В это время начался сильный ливень. В крыше цеха, над расплавленным металлом оказалась течь, и дождевая вода потоком полилась на раскаленный металл. Произошел сильный взрыв. Хорошо, что никого из людей в этот момент не было в цеху. Настолько сильный, что все вокруг разнесло и покорежило металлоконструкции.

    Первично специалистами завода было предположено, что взрыв произошел от резкого испарения воды и образования паровой подушки. Ведомственная комиссия МЧМ из Москвы произвела анализ обстоятельств взрыва и пришла к другому выводу. При резком нагреве и высокой температуре вода разлагается на водород и чистый кислород. В сочетании с кислородом воздуха образуется гремучая смесь, которая при определенном их соотношении детонирует и самовзрывается.

    Из теории горения известно, что водород, сожженный в кислороде, дает самое большое количество теплоты из всех известных газообразных горючих веществ на Земле. Температура горения составляет 3100С.

 

 

Фото 7.

 

    При атмосферном давлении скорость горения водорода в кислороде невысокая и может колебаться от нескольких метров секунду до 10м/сек. Скорость перемещения фронта реакции горения – 325м/сек. То есть фронт горения взрывоподобен. В условиях высокого давления горючей смеси пламя распространяется со сверхзвуковой скоростью от 2 до 5км/сек. Происходит мощная вспышка. (Студопедия. «Теория горения газовых смесей при взрыве. Горение смесей газов и паров с воздухом»).

    Пролетающий метеорит не научная лаборатория, в рамках которой можно измерить реальные физические параметры процессов происходящих в нём. Виртуальные модели физики пролета строятся опосредованно путем аналогий, расчетов и сравнений с уже изученными процессами в стационарных условиях. Проверить правильность теоретических расчетов и моделей пролета метеоритов не представляется возможным.

    Довольно понятно, что чисто математические расчеты построенной модели без опоры на объективно имеющиеся факты описываемого процесса имеют  малую вероятность на правдоподобность описания. Поэтому представляется важным выделить и определить основные компоненты процесса, по которым будет выстраиваться научное описание или теория.

    В случае челябинского метеорита при описании физики его полета и разрушения  одним из неоспоримых и объективным фактором является вид оставленного дымного следа. Точнее его структура, по которой можно судить о возможных процессах, происходящих при его пролете в земной атмосфере.

    На заснятых видео можно явно видеть, что было три вспышки, которые по своему виду имели одну и ту же природу происхождения. С последовательным уменьшением их размеров.

 

 

Фото 08.

 

    Что ставит под сомнение о разовом взрыве и разрушении метеорита. Какие бы аналогии и расчеты не принимались в расчет. Анализ структуры дымного следа в зените однозначно показывает, что в данном случае  доминирующее значение имеет  газодинамический процесс при взаимодействии тела метеорита с земной атмосферой.

 

 

Фото 09.

 

    Как видно из фото дымные контуры второго «взрыва» аналогичны первому. Только меньших размеров. От третьего, в виду его малости не осталось видимых следов.

Если бы метеорит взорвался из-за каких либо внутренних причин (пусть и с наложением внешних), то явного повтора остатков дымного контура следа не наблюдалось бы. То есть мы имеем дело с внешними процессами, происходящими вокруг тела метеорита при его полете.

    Что касается выброса вверх продуктов «вспышки» (назовем условно так видимый эффект «взрыва»), то объяснение данного эффекта имеет банально простую аэродинамическую природу. Метеорит помимо движения в горизонтальной плоскости – падает! С ускорением g! Под телом метеорита образуется дополнительное уплотнение воздушной массы, которое плюсуется к ядру уплотнения перед метеоритом. Соответственно сверху создается относительное разряжение. И при взрывоподобной вспышке продукты горения выбросились вверх…

    Какую бы  большую инерцию движения метеорит не имел, войдя в плотные слои атмосферы, он находится во взвешенном состоянии. Достаточно большие аэродинамические силы разворачивают его вокруг центра массы, и его полет приобретает баллистическую траекторию. В некотором приближении он планирует в форме крыла. Что создает дополнительную разницу аэродинамических давлений между верхом и низом. Нижнее избыточное давление после вспышки раздвигает продукты горения и распада на два дымных следа. По результатам описания очевидцев раздвоение следа произошло через некоторое время. Первично след от пролета был одинарным.

    Помимо общепринятых заключений ученых о химическом составе образцов метеорита, после прошедшего информационного бума, появились  другие сообщения о его составе:

    26 ноября 2013 19:52 ГТРК "Урал"

    «Челябинский метеорит содержал в себе лед, принесенный с других планет».

    «Космическое открытие. Уральские ученые выяснили, что в составе челябинского метеорита была вода».

    «Младший научный сотрудник Уральского отделения Российской академии наук Степан Берзин заглянул внутрь небесного тела и нашел там воду».

    «Научный сотрудник Всероссийского НИИ технической физики (Снежинск) Геннадий Ионов заявил, что большинство осколков Челябинского метеорита, упавших на Землю, были ледяными, а не раскаленными».

    Екатеринбургские ученые, исследуя фрагменты небесного тела непосредственно на месте их падения, также обнаружили в них воду. По их мнению, наличие льда в летящем метеорите, скорее всего и послужило причиной его взрыва…

    Из имеющейся информации можно построить наиболее вероятную модель полета челябинского метеорита и происходящих при этом процессов. Событие произошло зимним утром, когда атмосферный воздух более влажный и насыщен кислородом. Метеорит имел низкую траекторию полета в плотных слоях атмосферного воздуха. Первичная вспышка произошла на высоте 15 – 20 км. То есть в тропопаузе. Перед этим метеорит прошел озоновый слой с наличием активного кислорода О3.

 

 

 

Фото 10.

 

    Из высотного температурного графика видно, что в интервале высот от 10 до 20 км среднегодовая температура атмосферного воздуха постоянна и находится в пределах минус 60°С. Постоянная внешняя температура на этом участке  полета создает условия для образования устойчивых процессов горения и взрыва водородно-кислородной смеси. В этом же интервале высот атмосферное давление с уменьшением высоты резко возрастает. Почти в 5 раз. Метеорит на этом участке полета встречает лавинообразное сопротивление воздуха.

 

 

Фото 11.

 

    Вторгаясь в плотные слои атмосферы метеорит, помимо лобового сопротивления  зажимается  боковым уплотнением воздуха. Испарившиеся ледяные включения в его теле оказываются в воздушной «трубе» под высоким давлением. Резкий нагрев приводит к расщеплению воды на водород и кислород. Но стенки воздушной «трубы» также содержат воду и кислород, причем высокой плотности. Резкий нагрев приводит к  взрыву гремучей смеси, вспышке и большому выделению тепловой энергии.  Что и было отмечено наблюдателями, когда на них пахнуло жаром от вспышки.

    Если бы взрыв был от плазменного нагрева, то он бы имел ограниченный объем воздействия. Водород при взрыве вовлекает в реакцию горения и окружающее воздушное пространство, которое содержит кислород и воду. Поэтому и произошла такая большая объемная вспышка вокруг метеорита.

    «Фишка» в том, что при горении водорода в кислороде образуется вода, которая при высокой температуре переходит в пар. Что и создало такой объемный дымный шлейф после пролета метеорита. Это обычный пар с включениями продуктов распада и абляции поверхности метеорита.

    После первой вспышки, метеорит освобождается от ядра уплотнения, но снизившись, попадает в еще более плотные слои атмосферы. Газодинамический процесс повторяется. Происходит вторая вспышка, меньшая по размерам. Затем третья, но продуктов горения и распада стало гораздо меньше и шлейф от следа «растаял».

    В остальном сгорание, дробление и разделение метеорита на отдельные фрагменты происходило по известной схеме. Описанная модель полета и «взрыва» челябинского метеорита объясняет сгорание и свечение остальных наблюдаемых падающих метеоритов. Многое зависит от высоты пролета и состояния атмосферы на данный погодный период. В верхних слоях земной атмосферы происходит одна протяженная вспышка. В нижних успевает произойти две или три.

    Что касается «взрывной волны», то здесь произошла некоторая  путаница. Объект, самолет, летящий со сверхзвуковой скоростью, создает волну уплотнения в виде конуса и тянет её за собой. Подобное аэродинамическое явление достаточно хорошо изучено. Это так называемый конус Маха.

 

 

Фото 12.

 


Фото 13.

 

    Ударная волна воздушного потока, тянущаяся за летящим метеоритом, достигнув наблюдателя, создает звук в виде хлопка.  В зависимости от рельефа местности и наличия высоких строений волна может отражаться и создавать различные звуковые гармоники и резонировать. Стекла могут вылетать и от низко летящего самолета со сверхзвуковой скоростью.  Ничего здесь «атомного» нет. Отдельные слышимые хлопки после прилета основной ударной волны дополнительно доказывают, что взрыва метеорита не было.  Отделившиеся фрагменты в результате разрушения основного тела начинают своё самостоятельное движение в направлении общей траектории полета. Двигаясь со сверхзвуковой скоростью, они создают свои ударные волны в виде хлопков.

    Вот и все «метеоритные страсти».

  

 11.05.2019.

 

 

 

 

 

 

 

Перейти в архив


Новинки видео


Другие видео(143)

Новинки аудио

Н. Ермолаева и Н. Васильев "Сонет" (муз. Н. Ермолаевой, стихи Л. Дриновой-Ворониной)
Аудио-архив(115)

Альманах КЛАД Газета  Русская ярмарка талантов
© 2011-2014 «Творческая гостиная РОСА»
Все права защищены
Вход