FAQ — Метеороиды/Метеориты

Метеороиды — это кусочки твердого материала разных размеров, вращающиеся вокруг Солнца. Некоторые биты исходят от комет, некоторые — от астероидов и совсем немного — от Луны и других планет. Все эти кусочки изначально взяты из одного и того же «горшка» — солнечной туманности — и поэтому в основном состоят из одного и того же материала. Однако некоторые астероиды (и планеты!) стали достаточно горячими, чтобы расплавиться и дифференцироваться или разделиться на отдельные слои породы и чистого железа/никеля. Кусочки материала, сброшенного с астероидов с этими дифференцированными слоями, будут иметь такой же состав — камень или металл — и отличаться от большинства метеороидов.

2. Большинство метеоритов каменные или железные?

Судя по количеству падений (предметов, падающих в виде метеора), около 5% приходится на железо, а 95% — на камни. Это основано на чуть более чем 1000 падений свидетелей. Однако эти проценты не относятся к количеству находок (видимых на земле, но не падающих). Около 80 % находок — это железо и только 20 % — камни. По весу камни составляют всего 2% от общего числа находок! Почему? Падения, вероятно, более характерны для того, что происходит в космосе (хотя утюги, будучи прочнее, имеют больше шансов выжить при входе). Что касается находок, железо не похоже на земные камни, а камни заметить сложнее. Кроме того, камни, как правило, быстрее выветриваются, поэтому долго не живут. Наконец, самые большие находки — это прежде всего утюги. Опять же, выветривание может быть важным фактором.

3. Как получить столько образцов метеоритов?

На сегодняшний день было обнаружено около 1100 обнаруженных падений (метеориты падают) и почти 40 000 находок (найдены, но не замечены). Подсчитано, что примерно 500 метеоритов достигают поверхности Земли каждый год, но извлекается менее 10. Это связано с тем, что большинство падает в океан, приземляется в отдаленных районах Земли, приземляется в труднодоступных местах или просто не видно падения (падение в течение дня). Из анимации модели видно, что каждый день рядом с Землей проходит множество маленьких астероидов/больших метеороидов. Большинство из них не обнаружены, но недавно были обнаружены три 5–10-метровых «астероида», которые прошли в пределах орбиты Луны. Также недавно астероид диаметром около 500 метров пролетел примерно в 2 млн км от Земли (в пять раз больше расстояния до Луны). Подсчитано, что каждый день один или два 5-10-метровых объекта проходят по орбите Луны и что около Земли около 30 миллионов объектов! Большинство из них слишком малы, чтобы причинить какой-либо ущерб. От пяти до десяти метров — это, вероятно, самый маленький объект, который, вероятно, переживет прохождение через атмосферу Земли.

4.Направятся ли к Земле какие-либо астероиды/метеориты в ближайшие 100 лет? Есть план? Является ли 2012 фактическим временем?

Небольшие астероиды и метеороиды всегда приближаются к Земле, а иногда и врезаются в Землю (в космосе нет знаков "стоп" и "уступи"). Такие обзоры, как Catalina Sky Survey, хорошо справляются с поиском большинства более крупных астероидов, которые могут нанести серьезный ущерб. Но есть и другие, в основном в диапазоне размеров, который можно использовать в городе. Однако, в отличие от фильмов, нет ничего очень большого, что, по прогнозам, в ближайшем будущем могло бы столкнуться с Землей. Самая большая возможная угроза исходит от астероида 99942 Апофис. Вероятность столкновения с Землей в 2029 году составляет один из 250 000, а вероятность столкновения с Землей в 2036 году — примерно один шанс из 300 000 (из-за неопределенности его орбиты). Он имеет диаметр около 250 метров, поэтому может образоваться ударный кратер диаметром около 2 или 3 километров. Это было бы плохо для города и в радиусе десятков километров вокруг него — плохо локально, но не более того. Нет ничего достаточно большого, чтобы что-то сделать в ближайшем будущем. Космос большой, и если бы прямо сейчас к нам направлялась новая комета, достаточно большая, чтобы нанести ущерб всей планете, мы бы уже увидели ее в наши телескопы. Однако вполне вероятно, что в будущем что-то может ударить по Земле. По этой причине есть люди, которые ищут способы предотвратить это и проводят встречи для обсуждения планов такого события.

5. Являются ли метеориты из дифференцированных объектов более древними?

Когда ученые «датируют» возраст камня, они определяют время, когда он впервые кристаллизовался, превратившись из жидкости в твердое тело. Если бы кто-то датировал лавовый камень, вы бы получили дату, когда лава затвердела. Следовательно, самые старые метеориты — это те, которые не дифференцировались, так как никогда не плавились. Возраст самых старых метеоритов составляет около 4,468 миллиарда лет.Камни из Весты, дифференцированного астероида, примерно на 8 миллионов лет моложе, что означает, что Веста дифференцировалась, начала остывать и на ее поверхности были потоки лавы в течение первых 8 миллионов лет образования Солнечной системы. Камни с Луны имеют возраст от 4,5 миллиардов лет (когда сформировалась первоначальная кора) до примерно 3,16 миллиардов лет, когда некоторые моря на Луне заполнились лавой. На Марсе, где имеется ряд древних вулканов, возраст самых старых марсианских метеоритов (метеоритов с Марса) составляет около 4,1 миллиарда лет, а возраст самых молодых — менее 200 миллионов лет. Другим марсианским породам около 1,4 миллиарда лет.

6. Каковы источники метеоритных ошибок? Как они соотносятся с настоящими метеоритами и что придает им очень похожий вид?

«Метеорные ошибки» происходят из разных источников. Тектиты — это куски земной породы, которые были расплавлены и выброшены в космос в результате сильного удара о поверхность Земли. Он все еще оставался (или снова становился) жидким, проходя обратно через атмосферу Земли, поэтому он приобрел аэродинамическую форму. Охлаждение было настолько быстрым, что минерал затвердел как стекло, а не как кристаллический материал. Обсидиан представляет собой земное вулканическое стекло, выдавленное толстыми массивными потоками в некоторых вулканах. Хорошим примером является Большая стеклянная гора в северной Калифорнии. Вулканический пепел – это осколки вулканической породы, выброшенные из вулкана. Гематит представляет собой оксид железа ( Fe₂О₃). Ржавчина — это форма гематита. Железо легко вступает в реакцию с кислородом, поэтому гематит является естественным результатом длительного пребывания железа в атмосфере. Полированный гематит выглядит как полированное железо, но не обладает магнитными свойствами, как железо. Гематит часто имеет красноватый цвет, в отличие от серого свежего железного метеорита. Точно так же магнетит представляет собой оксид железа ( Fe₃О₄) с несколько более высоким содержанием железа, чем гематит, поэтому является магнитным. Хотя «метеориты» внешне похожи на метеориты, есть несколько способов отличить их друг от друга.Полированная поверхность магнетита выглядит как полированный железный метеорит, но при травлении не показывает узор из линий. Гематит тоже рассыпается, как камень, тогда как железо деформируется только при ударе. Наконец, плотность магнетита составляет около 5,5 г/см 3 , что значительно меньше плотности ~8 г/см 3 железных метеоритов.

7. Все ли метеоры «испаряются» при ударе или некоторые действительно исчезают под поверхностью?

Ударное событие похоже на взрыв. Это требует много энергии, но также требуется много энергии, чтобы испарить такой огромный объект, как астероид! Поэтому, когда астероид сталкивается с поверхностью Земли с типичными скоростями (которые, как мы знаем, варьируются примерно от космической скорости Земли, 11 км/с (25 000 миль/ч) до 30 км/с (67 000 миль/ч), только часть объект испаряется, в то время как большая часть объекта расплавляется, а фракция остается твердой, но полностью разрушается.Большая часть ударника (> 99,9%) твердого/расплава/пара выбрасывается в процессе удара и мало, если вообще остается в кратер.

Этот вопрос важен тем, что он затрагивает одно из основных заблуждений относительно образования кратеров от ударов. Вера в то, что большая часть ударного элемента будет погребена под кратером, побудила Дэниела Барринджера, первоначального владельца кратера Барринджера или метеоритного кратера, потратить годы, пытаясь найти большое железо с намерением добывать его. В конце концов, Бэрринджер умер от сердечного приступа, потратив все свое состояние на поиски ударника и узнав, что ударника никогда не было. С другой стороны, известны случаи, когда метеориты находили зарытыми в землю под кратерами или вокруг них. Это происходит только тогда, когда ударник маленький; в этом случае осколки ударника в атмосфере и отдельные мелкие осколки, сильно тормозимые атмосферой, достигают земли, но не имеют достаточно энергии для плавления или распада.В этом случае мы не имеем классического ударного события, напоминающего взрыв, а фрагменты объекта могут быть захоронены под землей с образованием или без образования небольшой воронки.

8. Какова скорость, с которой вещество сгорает при попадании в атмосферу Земли?

Скорость удаления материала с объектов, проходящих через атмосферу, зависит от скорости, массы и площади поверхности объекта, а также прочности материала. Когда объект движется через атмосферу, он замедляется, а более низкая скорость уменьшает действующее на него сопротивление. В конце концов, объект проходит через достаточное количество атмосферы, чтобы сопротивление было минимальным. Здесь заканчивается яркий световой путь метеора (падающей звезды).

9. Сколько материала сжигается?

Опять же, это зависит от скорости входа, угла, под которым он входит (успеет ли он замедлиться в разреженной атмосфере?) и прочности материала (пушистый кометный материал, камень или железо). Оказывается, кометная пыль имеет хорошие шансы на выживание. Мы находим много так называемых «частиц межпланетной пыли», которые достигают поверхности Земли. Это потому, что они настолько малы и легки, что замедляются очень высоко в атмосфере (на высоте от 50 до 100 км). Действительно большие объекты почти не замечают атмосферу и всплывают на поверхность. Для довольно прочных объектов хорошими сравнениями являются: жучок VW вне атмосферы даст вам метеорит размером с микроволновую печь, а объект размером с баскетбольный мяч даст вам метеорит размером с мяч для софтбола. Однако что-то более хрупкое может потерять около 99% своей массы! Два реальных примера: Тунгуска в России в 1908 году оценивалась примерно в 50 метров в диаметре, и ничего не уцелело, потому что не выдержало давления воздуха и взорвалось в атмосфере.Кроме того, объект, который был обнаружен в Тусоне, 2008 г. TC3, по оценкам, имел диаметр от 2 до 5 метров (от 10 000 до 100 000 кг), а было извлечено всего 4 кг (280 штук). Так он тоже развалился перед посадкой.

10. Если бы в этом районе недавно был метеоритный дождь, как бы вы узнали, что наткнулись на метеорит?

Во-первых, никогда не наблюдалось падения метеоритов во время метеорного потока (по крайней мере, одного, связанного с потоком, т. е. пришедшего из той же области неба, что и дождь). Кроме того, метеорные дожди охватывают практически всю планету, поэтому не концентрируются в одной локальной области. Теперь, если мы говорим о возможном метеоритном дожде от распада метеорита, падение которого было замечено, это другое дело. Вы можете искать камни, которые выглядят неуместно (обычно это темные камни, скажем, на песчаном участке). Если они достаточно велики, они могут оставить в земле небольшие отверстия (ничего подобного в фантастических фильмах). Наконец, поскольку большинство из них содержат некоторое количество металлического железа, они будут притягиваться к магниту или обнаруживаться металлоискателем.

11. Существуют ли способы выяснить, являются ли метеорит или подобные космические объекты подлинными?

Предполагая, что вы говорите о предметах на выставке/распродаже/в магазине, некоторые дилеры более надежны, чем другие, поскольку они хорошо знают, что такое настоящий метеорит, а что нет. Члены Международной ассоциации коллекционеров метеоритов также будут знать из первых рук, являются ли образцы настоящими метеоритами или нет.

12. Какова вероятность того, что любой метеор упадет на Землю?

Во-первых, вероятность того, что любой метеор упадет на Землю, равна… 1! Это связано с тем, что метеор является видимым отображением метеороида (небольшого объекта размером от пылинки до гальки), входящего в атмосферу Земли и «горящего» при пересечении ее (обычно никогда не достигая поверхности Земли).Следовательно, метеор по определению — это объект, уже упавший на Землю! Однако, если вопрос касается какого-либо объекта, маленького (обычно называемого «метеороидом») или большого (обычно называемого «астероидом» или «кометой»), то нам нужно посмотреть на вероятность столкновения с объектами разного размера. Земля. Эта вероятность обсуждается на семинаре PSI «Шансы воздействия». Вероятность столкновения любого объекта с Землей зависит от размера объекта: объекты размером с гальку каждый день сталкиваются с Землей; Объекты размером с Тунгуску (эквивалент небольшого дома) падают на Землю каждые несколько столетий; Объекты размером с метеоритный кратер (средний дом) падают на Землю каждые тысячелетие или два; угрожающие цивилизации объекты (примерно размером с гору «А» в Тусоне, штат Аризона) будут сталкиваться с Землей примерно раз в миллион лет. Очевидно, мы не особенно боимся объектов размером с гальку, в основном потому, что они никогда не проходят через атмосферу Земли, но даже объект размером с Тунгуску может создать хаос, если он ударится или взорвется над городом.

13. Откуда берутся метеориты (метеороиды), астероиды и кометы?

Когда сформировались планеты, оставшийся материал — это то, что мы видим сегодня в виде астероидов и комет. Кометы, вероятно, не сильно изменились с момента образования Солнечной системы. То же самое верно и для больших астероидов, но меньшие астероиды, вероятно, являются результатом столкновений более крупных астероидов. Астероиды не рождаются с разрушенной планеты. Когда астероиды распадаются, они образуют более мелкие скалистые объекты, называемые метеороидами. Все это объекты Солнечной системы, вращающиеся вокруг Солнца, как планеты. Если метеороид врезается в Землю и выживает, преодолевая атмосферу, камень, упавший на Землю, является метеоритом.

14. Находятся ли астероиды и метеороиды в той же плоскости, что и планеты, или у них есть собственная плоскость?

Именно здесь терминология для астероидов и комет становится нечеткой (каламбур).Когда обнаруживается новый объект, ему присваивается обозначение астероида, если он похож на звезду, или обозначение кометы, если он показывает кому. Был ряд случаев, когда астероиды «включались» и становились кометоподобными (приближались к Солнцу) или когда кометы перестали проявлять кометную активность. Считается, что до 10% объектов, сближающихся с Землей, на самом деле являются ядрами потухших комет. Более 40 астероидов имеют «необычные» орбиты: сильно вытянутые, сильно наклоненные и/или ретроградные (обращаются вокруг Солнца напротив планет и большинства астероидов). Многие из них имеют орбиты, подобные орбитам кометы Галлея. Это означает, что это действительно мертвые кометы, возникшие далеко от Солнца. Сорок из нескольких сотен тысяч — это немного. Помимо этого, большинство астероидов имеют наклонение орбит менее 30 градусов. Ниже приведен график этих орбит. Ситуация с метеороидами — другая история. Метеороиды могут образовываться либо из обломков астероидов, либо из материала, оторвавшегося от комет. Следовательно, поскольку кометы имеют орбиты с малым наклонением, большим наклонением и ретроградные, это верно и для метеороидов.