Метеорные явления в земной атмосфере

Страница 2

В том случае, если начальная масса космического тела превышает 1 г, то явление принимает куда более грандиозные масштабы, чем описанные выше. Подобное явление называется падением болида. Схематично хронология падения показана на рисунке 1.

Падение болида.

Болидом называется частица размером от 1 мм и более, движущаяся в верхних слоях земной атмосферы с космической скоростью (порядка 11 - 72 км/с). Начальный момент возможности визуального наблюдения болида определяется моментом появления свечения, что происходит на высоте тела порядка 100 - 120 км. На высоте 60 -80 км, которой болид достигает всего за 1-2 с, наступает нарастающее уплотнение воздуха, что создаёт ударную волну, вызывающую грохот, гул и прочие звуковые эффекты, определяемые, прежде всего, скоростью падения тела и его формой.

Высота порядка 10 - 20 км определяет, так называемую, область задержки, когда тело практически полностью затормаживается, а нагревание прекращается и болид визуально исчезает. Начиная с этой высоты, траектория полёта тела становится почти вертикальной. Застывший на его поверхности ранее расплавленный слой толщиной 0,1 - 1 мм называется корой плавления. После области задержки падение тела сопровождается жужжанием и свистом, напоминающим падение авиабомбы. Некоторое время после области задержки тело продолжает падать с некоторым ускорением, после чего его скорость устанавливается постоянной от десятков метров до нескольких сотен метров в секунду (в зависимости от массы тела и обтекаемости его формы).

Из-за неправильной формы метеорное тело при падении “кувыркается”, что приводит к резкому изменению режима обтекания тела ударной волной. В результате давление воздуха на разные участки тела изменяется в очень широких пределах. Это приводит к разрушению тела и образованию нескольких осколков, каждый из которых, испытывая на себе те же процессы, при дальнейшем падении также может разрушиться на ещё более мелкие части. В результате образуется целый метеоритный дождь и в месте падению собирают десятки, сотни, а иногда и тысячи, метеоритов. Выпадающие на поверхность планеты метеориты массой десятки и сотни килограммов оставляют после себя следы в виде ям размерами, немногим превосходящие собственные. Метеориты же массой, менее нескольких, килограммов оставляют лишь неглубокие лунки, а совсем мелкие и вовсе остаются на поверхности.

Метеоритные дожди рассеиваются по земной поверхности на участке, имеющем примерно эллиптическую форму. Площадь этого участка называется эллипсом рассеяния. Отдельные метеориты в эллипсе рассеяния называются индивидуальными экземплярами, причём в головной (передней) зоне эллипса рассеяния выпадают наиболее крупные индивидуальные экземпляры, а в тыловой его зоне – мелкие (рис. 2). Это объясняется тем, что крупные осколки способны дольше сохранять свою скорость и, следовательно, проходить больший путь, чем мелкие. Однако, часто имеет место исключение: среди крупных воронок встречаются и мелкие. Это происходит из-за того, что некоторые крупные осколки дробятся уже на небольшой высоте, в результате чего их мелкие части не успевают изменить свою траекторию настолько, чтобы выпасть в тыловой зоне эллипса рассеяния.

Судя по сразу подобранным после падения метеоритам, они достигают земли тёплыми, т. к. за несколько секунд нагревания не успевают прогреться как следует. Зона прогрева составляет всего несколько миллиметров у каменных метеоритов и до немногим больше сантиметра - у железных. Внутри же метеорита его температура в течение всего времени остаётся такой же, какой она была перед самым вторжением тела в атмосферу Земли. Исключение составляют метеориты массой в десятки и сотни тысяч тонн! Такие тела по достижении поверхности планеты обладают космической скоростью, вследствие чего переход их кинетической энергии в тепловую при столкновении с поверхностью Земли приводит к выделению колоссального количества тепла. В результате всё метеоритное тело нагревается настолько, что не только часть его собственного вещества, но и часть земного грунта, испаряются и превращаются в очень сильно нагретый газ. Естественно, что такое событие сопровождается мощным взрывам, после которого остаются не просто ямы, как в случает падения метеоритов массой всего сотню килограммов, а целые кратеры, диаметр которых значительно превышает диаметр метеоритного тела.

Страницы: 1 2 3 4 5

Интересные статьи:

Особенности гравитационного взаимодействия
Введение Одна из аксиом современной науки гласит: любые материальные объекты во Вселенной связаны между собой силами всемирного тяготения. Благодаря этим силам формируются и существуют небесные тела – планеты, звезды, галактики и Метагал ...

Проявление солнечной активности в геофизических параметрах
ВВЕДЕНИЕ Проблема «Солнце – Земля» является на сегодняшний день актуальной по многим причинам. Во-первых, это проблема альтернативных источников энергии на Земле. Солнечная энергия – неисчерпаемый источник энергии, притом безопасный. Во-в ...

Земля - планета Солнечной системы
1. Земля Земля - это третья от Солнца планета Солнечной системы. Она обращается вокруг звезды по эллиптической орбите (очень близкой к круговой) со средней скоростью 29.765 км/с, на среднем расстоянии 149.6 млн. км за период равный 365.2 ...