Чтение онлайн

Если в атмосферу влетает большой камень, то он вызывает очень яркий болид. За ним тянется хвост дыма, а пролет небесного камня сквозь атмосферу сопровождается грохотом, напоминающим громовые раскаты. Очень яркие болиды видны и днем. Часто, хотя и не всегда, пролет яркого болида заканчивается падением метеорита.

Немногим (в процентном отношении) землянам повезло наблюдать такое событие. Автор этой книги, увы, может похвастать лишь одним наблюдением действительно яркого болида, сопровождавшегося слабым звуком, и никогда не прикасался к только что упавшему метеориту. Те, кому повезло больше, рассказывают, что свежевыпавший метеорит горяч лишь в тонком поверхностном слое и за считанные минуты остывает. Это и неудивительно, если учесть, что температура тела, нагреваемого Солнцем на расстоянии Земли, составляет 4 °C. Рассказы о якобы царящем в ближнем космосе жутком холоде, лишь немного превышающем абсолютный нуль, – такие же легенды, как мифы Древней Греции. Обычно свежевыпавший метеорит покрыт черной коркой и нередко издает весьма противный запах.

След метеорита в атмосфере чаще всего кажется прямым. На самом деле он прямой лишь вначале и загибается к Земле по мере потери метеоритом скорости. Когда потерявший скорость метеорит падает по вульгарной параболе, как простой камень, за ним, как правило, уже не тянется дымный шлейф. Изредка (один случай из тысячи) метеорит ведет себя в атмосфере странно: вместо более-менее прямого движения он выписывает дугу, никак не связанную с земным притяжением. Объясняется это просто: скорость вращения метеорита вокруг своей оси была очень уж высока, так что получился полет, известный в футболе как «резаный мяч». В пустоте такое тело летит, конечно, лишь по своей орбите без всяких выкрутасов, но при взаимодействии с набегающим потоком воздуха меняет траекторию с, грубо говоря, прямой на закрученную.

Недавно выпавшие метеориты особенно ценны для науки. В СССР лицу, доставившему метеорит в Комитет по метеоритам Академии наук, выплачивалась денежная премия. Выплачивается она и в США, однако «рыночная» стоимость метеорита гораздо выше. Существуют частные коллекционеры метеоритов, проводятся ежегодные ярмарки, аукционы и т. д. Продаются образцы метеоритов и у нас. Как следствие, с начала 90-х годов количество новых метеоритов, доступных российским ученым для исследования, устремилось к нулю.

Однако и в прошлые времена лишь 1–2% доставленных в Академию образцов оказывалось метеоритами. Слишком уж похожи на метеориты некоторые земные камни и продукты разнообразных технологий! Некоторые шлаки или плавленый базальт, использующийся для самых разных целей, имеют явственно оплавленную поверхность, способную ввести в заблуждение неопытного метеоритчика. К сожалению, до сих пор не создан атлас шлаков, напоминающих метеориты, но не являющихся ими.

Не раз метеориты попадали в дома, пробивали насквозь автомобили (рис. 73), застревали в заборах, кровлях и т. д. Говорят, будто как-то раз метеорит угодил прямо в корыто прачки. К описанным случаям утопления громадными метеоритами морских судов следует отнестись с известной долей осторожности: в таких случаях, как правило, не сохраняется доказательств в виде обломков метеорита, а свидетельские показания – не всегда надежная вещь, особенно когда речь идет о получении страховки. Были случаи падения мелких метеоритов, не сопровождавшиеся никакими особыми эффектами – просто камешки выпадали со скоростью свободного падения. Вообще диапазон скоростей метеоритов у поверхности Земли (и, соответственно, возможных разрушений) очень велик.

И все же большинство метеоритов падают на поверхность Земли с дозвуковой скоростью: обычно в диапазоне 50-150 м/с. Большинство, но не все.

Рис. 73. Этому автомобилю не повезло – его пробил метеорит

Скорость метеорита у земли определяется прежде всего массой метеорита и углом, под которым он входит в атмосферу. От угла зависит путь метеорита в воздухе и, естественно, время торможения. При очень малом угле, когда метеориту предстоит почти касательное столкновение с Землей, возможен эффект отскока от атмосферы – совсем как отскакивает плоский камешек от поверхности воды. И такие случаи были зафиксированы (методами радиолокации). Если же угол входа в атмосферу больше 3_4°, то космическому телу предстоит не очень-то веселое (с его «точки зрения») путешествие сквозь воздушную броню Земли.

В ней метеориту приходится весьма несладко. Молекулы воздуха тормозят его движение и выбивают молекулы с его поверхности. За счет торможения идет нагрев поверхности, что дополнительно стимулирует потерю метеоритом вещества. Подсчитано, что при вертикальном падении более 10 % первоначальной скорости может сохранить 1,5-метровый ледяной метеорит, 0,6-метровый каменный и о,2-метровый железный. Конечно, лишь в том случае, если в атмосфере не произойдет дробления тела.

А оно не только возможно, но и очень вероятно. Допустим, тело падает на Землю со скоростью 20 км/с. Тогда на высоте 30 км аэродинамические напряжения в нем составят 10 МПа (100 атмосфер), а на высоте 20 км достигнут почти 100 МПа (1000 атмосфер). Далеко не всякий метеорит выдержит такие нагрузки.

И действительно, очень часто метеориты раскалываются еще в воздухе, образуя от единиц до тысяч осколков. Упомянутый в начале этой главы метеорит, поставивший синяк американской домохозяйке, также являлся осколком, ибо до падения метеорита наблюдался взрыв болида и был найден еще один осколок массой 1,7 кг. Если осколков много, говорят о метеоритном дожде. Перечень наблюдавшихся метеоритных дождей довольно велик. Например, метеорит Юртук, упавший в 1932 году в Днепропетровской области, выпал в виде «дождя» (собрано 32 обломка). Гораздо более масштабный метеоритный дождь случился 12 февраля 1947 года в отрогах хребта Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке. В радиусе до 400 км наблюдался яркий болид с мощным дымным следом, который не рассеивался два часа. Далеко разносились грохот и гул. Когда до места падения добралась экспедиция Академии наук, то оказалось, что метеорит успел раздробиться в атмосфере и выпал «дождем» на характерной площади в виде эллипса («эллипс рассеяния») площадью 3 км2. Метеорит оказался железным. В тайге были найдены 24 кратера, диаметр наибольшего из них составил 27 м. Крупнейший обломок метеорита имел массу 1745 кг, а более мелкие обломки попадались тысячами. Многие из них зарылись в почву (теперь, после многих экспедиций, вооруженных металлоискателями, она в эллипсе рассеяния перекопана метра на два вглубь), другие просто торчали в стволах и ветвях деревьев. Всего было собрано около 27 т оплавленных железных обломков. И размеры кратера, выбитого наибольшим обломком, и высокие скорости более мелких кусков однозначно говорят о том, что метеорит, чей поперечник, по расчетам, составлял 2,5 м, а масса достигала 70 т, сохранил значительную часть своей космической скорости и раздробился сравнительно невысоко над землей – однако и не над самой поверхностью, поскольку мелкие обломки успели оплавиться со всех сторон.

Действительно, если метеорит разрушается в воздухе, то чаще всего это происходит на высоте 10–15 км. Иногда выше, иногда ниже – это в первую очередь зависит от механической прочности космического тела. В случае Сихотэ-Алиньского метеорита мы видим, что обломки не успели погасить скорость в атмосфере и выпали со скоростями, во всяком случае превышающими скорость свободного падения. Может показаться странным, что разрушился железный метеорит, поскольку мы привыкли к тому, что железные предметы довольно прочны. Но вспомним, какое железо в метеоритах. Дело не в том, что оно содержит примеси никеля, кобальта, меди, фосфора, серы и других металлов и неметаллов. Дело в том, что кристаллы железа в метеоритах – крупные и очень крупные. Многие земные кристаллы (например, каменной соли, кальцита, галенита, но не горного хрусталя!) раскалываются по спайности на меньшие кристаллы – кубические, ромбические и др. Если поверхность железного метеорита отшлифовать, затем отполировать и протравить слабой кислотой, то на ней проступит рисунок, напоминающий изморозь на окне (рис. 74). Этот рисунок называют видманштедтеновыми фигурами. У земного самородного железа не бывает никаких видманштедтеновых фигур.

Рис. 74. Видманштедтеновы фигуры

Оно и понятно: в отличие от самородного железа земного происхождения метеоритное железо образовалось в недрах древних, ныне разрушенных планетоидов с относительно постоянными на протяжении миллионов лет физическими условиями, благоприятствующими росту кристаллов. Видманштедтеновы фигуры суть не что иное, как проросшие друг сквозь друга кристаллы двух различных кристаллических форм железа – камасита и тэнита, различающихся содержанием никеля. Минералогам хорошо известны подобные проростки в земных минералах. Выше мы говорили о более чем метровом кристалле метеоритного железа (камасита) в метеорите Богуславка. Это, конечно, редкость, но факт, что кристаллы железа в метеоритах весьма велики и могут раскалываться по спайности. Вот и ответ на вопрос, почему танковая броня может выдержать удар снаряда, а железный метеорит разваливается на части от давления воздушного потока.

Все же каменные метеориты разваливаются в воздухе чаще железных. Самые крупные из найденных «цельных» метеоритов как раз железные. Крупнейшим считается метеорит Западная Гоба (чаще называемый просто Гоба), найденный в Намибии. Нет никаких свидетельств того, что его падение наблюдалось хотя бы древним человеком, 60-тонный метеорит, представляющий собой грубый параллелепипед, до сих пор лежит там же, где был обнаружен. Раньше он покоился просто в яме, теперь вокруг него сооружен маленький амфитеатр (рис. 75). Климат пустыни способствует тому, что метеорит практически не пострадал от коррозии.

Рис. 75. Метеорит Гоба

Кстати, широко распространенное мнение, будто метеоритное железо не ржавеет ни на воздухе, ни в воде, поскольку из-за высокого содержания никеля походит на нержавеющую сталь, не соответствует действительности. Почти все железные метеориты, достаточно долго пролежавшие в земле, сильно проржавели. Имеющийся у автора кусочек Сихотэ-Алиньского метеорита покрылся тонким слоем ржавчины всего за несколько лет пребывания в московской квартире. Естественно, в почве процессы окисления идут куда быстрее.