Как космические тела падают на Землю: четыре варианта развития событий

Сотрудники НИИ механики Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова и Вычислительного центра им. А.А. Дородницына РАН рассчитали возможные последствия столкновений природных космических тел с атмосферой и поверхностью Земли и составили их классификацию. Работу ученых поддержал РФФИ.

Атмосфера Земли тормозит летящее тело, а набегающий воздушный поток уносит часть его массы. По мере того, как растут плотность воздуха и его сопротивление, тело либо практически останавливается на какой-либо высоте, либо продолжает путь и падает на Землю. При этом крупные тела часто распадаются на несколько частей. Классификацию последствий столкновения ученые разработали, решая уравнения метеорной физики, описывающие зависимость скорости и массы тела от высоты полета. Решение зависит от двух безразмерных параметров, которые определяют высоту торможения и роль уноса массы метеорного тела при его движении в атмосфере.

Ученые предлагают четыре варианта развития событий. При очень большой массе тела атмосфера на него практически не влияет. Оно без потерь долетает до поверхности Земли, ударяется об нее и оставляет кратер. В качестве примера можно привести образование в далеком прошлом кратера Барринджера с диаметром 1265 м и глубиной 175 м в штате Аризона, США.

Если оба параметры меньше единицы, метеорное тело разрушается в атмосфере и на поверхность Земли падают его фрагменты. В этом случае возникают кратерные и метеоритные поля. Например, 12 февраля 1947 года на Дальнем Востоке прошел знаменитый Сихотэ-Алинский метеоритный дождь, оставивший множество метеоритных кратеров и лунок. Современные математические модели движения облака фрагментов в атмосфере позволяют предсказать основные геометрические и другие характеристики подобных полей. Когда значения параметров приближаются к единице, метеорное тело существенно испаряется в полете и разваливается на небольшие кусочки, суммарная масса которых составляет порядка 10 кг. Такие мелкие метеороиды не оставляют кратеров.

И, наконец, если тело в полете почти не тормозит, но теряет массу, метеороид полностью испаряется в атмосфере. На поверхность планеты падает воздушно-паровая струя высокой скорости. Газ растекается по местности, образуя область высокого давления. Примером такого события служит знаменитое Тунгусское падения 30 июня 1908 года.

По словам исследователей, классификация еще не полна. Например, следует рассмотреть последствия рассмотренных типов столкновения с водной поверхностью. Особый интерес представляет падание высокоскоростной воздушно-паровой струи на поверхность моря или океана. Ученые планируют также разрабатывать более полные и сложные математические модели движения метеороидов в атмосфере.

Но предварительные оценки параметров природного космического тела на околоземной орбите уже сейчас позволяют с достаточной уверенностью предсказать последствия его столкновения с Землей. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на НИИ механики Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.