EN

Метеорит «Челябинск» и Челябинское событие от 15 февраля 2013 г.


Рис. 1. Челябинский болид и полынья в озере Чебаркуль.

Утром 15 февраля 2013г. в 09:22 по местному времени (03:22 UTC) над территорией Челябинской области пролетел болид со сверхзвуковой скоростью и яркой вспышкой света по траектории СВВ-ЮЗЗ по направлению {Челябинск-Чебаркуль-Сатка}. Световое явление продолжалось около 16 секунд, после чего долго сохранялся след (рис. 1). После яркой вспышки произошел мощный взрыв (по предварительным оценкам — на высоте 23-24 км). Энергия космического тела в тротиловом эквиваленте оценивается учеными в 100-500 килотонн, что в 30 раз мощнее бомбы, взорванной в Хиросиме. Акустическая волна болида принесла заметные разрушения в виде разбитых стекол (по сообщениям РИА Новости повреждено более 7000 зданий) и мелких разрушений ветхих зданий, также пострадали более 1600 человек (в основном от порезов выбитыми стеклами).
Вот как прокомментировал взрыв зав. лабораторией метеоритики ГЕОХИ РАН Михаил Александрович Назаров: «Мощность удара, который пришелся по Челябинску в момент падения метеорита, не превысила килотонны, хотя суммарная энергия взрыва оценивается в 500 килотонн. Метеорит теряет в атмосфере 90% массы, она в виде пыли рассеивается в атмосфере. То же происходит и с энергиеи — суммарная энергия составляла 500 килотонн. Но на Челябинск вряд ли пришлась и килотонна».
Челябинское событие и выпадение метеорита «Челябинск» вызвало большой общественный резонанс и научный интерес как самое крупное историческое событие со времен Тунгусского события 1908 г. Сейчас доступно много данных для обработки: многочисленные видео-регистрации на местности, спутниковые снимки, записи инфразвуковых и сейсмических станций, показания очевидцев, показания официальных служб. Российские и зарубежные научные группы активно работают над разными аспектами Челябинского события, и уже представили некоторые оценки (которые часто сильно отличаются друг от друга). Скорость входа космического тела в атмосферу оценивается в 18-20 км/с. Внеатмосферный размер метеороида: ~18 м. Внеатмосферная масса метеороида 10-12 тыс. тонн (иногда указываются цифры до 18 тыс. тонн). Предварительные оценки массы выпавшего вещества: >1000 тонн. Последняя оценка основана на том факте, что метеороид в среднем теряет до 90% своей массы в результате абляции в Земной атмосфере. На настоящий момент приблизительная оценка собранного населением вещества составляет 100-500 кг.
Во вторник 19 февраля на месте события начала работу научная экспедиция по поиску метеоритного вещества ГЕОХИ РАН. Экспедицию возглавил заместитель заведующего лабораторией метеоритики Дмитрий Дмитриевич Бадюков. По некоторым сообщениям эпицентр взрыва и выпадения расположился в 3 км от пос. Первомайский. Члены экспедиции «просканировали» районы пос. Депутатский, Первомайский, Еманжелинка (~40 км на ЮЗ от г. Челябинск). По словам членов экспедиции, полевые условия были нормальными: дневная температура воздуха -5°С и солнечная погода (см. рис. 2 и 3).
 
Рис. 2. Фотография с места экспедиции (здесь и далее все фотографические материалы любезно предоставлены Д.Д. Бадюковым специально для публикации в газете «Советский Физик»).

Метеоритные фрагменты разыскивались по лункам в снегу (глубиной от нескольких до 10-12 и более см). Лунки были вертикальными (в отличие от мышиных норок), а фрагменты метеоритов были закрыты «заглушкой» из фирнов (перекристаллизованный снег, образовавшийся при прохождении горячего осколка вещества через снег). В конце такой «морковки» — фрагмент метеоритного вещества (рис. 4).

Рис. 3. Условия поиска метеоритного вещества.

Экспедиция прекратила свою работу после того, как снова пошел снег, который засыпал все лунки в снегу от метеоритных осколков. Следующий этап поиска вещества предварительно запланирован на весну (после таяния снега).

Рис. 4. Фирн с фрагментом метеорита на конце. Зажигалка представлена для масштаба.

В течение двух недель работы экспедиции удалось собрать более 450 фрагментов метеоритного вещества общей массой более 3,5 кг (рис. 5).
Все фрагменты были переданы в Метеоритную коллекцию РАН, которая официально курируется ГЕОХИ РАН. Это — 134-ый метеорит РФ и 51-ое падение1. Изучение фрагментов метеорита показало, что он относится к каменным метеоритам типа обыкновенные хондриты, которые составляют 80% потока всех метеоритов на Землю. По химическому составу он принадлежит к группе LL c низким содержанием металла (~1,5%). Присутствуют две разновидности материала — светлая и темная (рис. 6). Светлая составляющая представлена равновесным хондритом 5-го петрологического типа (LL5), подвергшегося умеренному ударному метаморфизму (S4) с многочисленными ударными прожилками. Темная составляющая относится к импактным расплавным брекчиям и состоит из обломков LL5, погруженных в матрицу расплава и химически очень близка к светлой разновидности, хотя и отличается в деталях. 5-ый петрологический тип свидетельствует о термальном метаморфизме ~650-700.С, ударный же метаморфизм S4 свидетельствует о том, что вещество испытало давление ударной волны порядка 30-35 ГПа. Возраст родительского тела (см. ниже) оценивается в 4,5 млрд. лет, а вот возраст последнего ударного события составляет 300-400 млн. лет.
Традиционно, исследование магнитных свойств метеорита «Челябинск» было проведено совместно с кафедрой физики Земли физического факультета. Просканировано более 100 фрагментов метеорита (с массой каждого фрагмента более 3 г) и проанализировано распределение магнитной восприимчивости. Измерение магнитной восприимчивости представляет собой быстрый и неразрушающий способ альтернативного анализа вещества, который позволяет достаточно точно определить класс метеорита (независимо от химических и петрографических анализов). По магнитным характеристикам метеорит также попадает в класс LL5, но выявлено, что темная фаза (ударный расплав) богаче железом, чем основная (светлая) фаза. Исследования магнитных свойств метеорита «Челябинск» будут продолжаться.
 
Рис. 5. Фрагменты метеорита Челябинск из национальной коллекции метеоритов РАН (образцы покрыты корой плавления, толщина которой составляет до 1 мм).

Несколько слов о предыстории и родительском теле нашего «гостя». Предположительно, этот метеорит прилетел к нам из пояса астероидов. При использовании нескольких видео записей с места события, группа колумбийских ученых (J. Zuluaga & I. Ferrin) восстановила атмосферную траекторию болида, а затем рассчитала возможную орбиту Челябинского метеороида за последние четыре года до Челябинского события. Восстановление орбиты показало, что речь идет о типичном объекте, который относится к астероидам типа Аполлон (самый многочисленный тип околоземных астероидов из пояса астероидов).
    
Рис. 6. Срезы метеорита Челябинск: хондритовый материал (слева) и ударный расплав (в центре). Фрагмент метеорита Челябинск (справа, черное на поверхности камня — кора плавления в атмосфере).

Еще один пункт, который следует упомянуть — это загадочная полынья (~6 м) в озере Чебаркуль (80 км от эпицентра взрыва), рядом с которой были найдены частички метеорита миллиметровых размеров. Ее происхождение пока непонятно, а свидетельские показания местных жителей противоречивы. Один из местных рыбаков утверждал, что наблюдал падение метеорита и образование этой полыньи. Другой же рыбак утверждал, что эта полынья существовала и до Челябинского события. Поиски с помощью водолазов не дали результатов: метеоритное вещество найдено не было. Некоторые связывают это с толстым слоем ила на дне. Георадарное исследование района озера Черабкуль (ИЗМИРАН) позволило обнаружить на его дне воронку глубиной 3 метра, возможно, возникшую от падения метеорита. Воронка сдвинута на 10 м относительно полыньи. Основную (до сих пор не найденную) массу выпавшего метеоритного вещества оценивают от одной до десятка тонн.
Челябинское событие все еще таит в себе много загадок, его дальнейшее изучение, одновременно с изучением выпавшего метеоритного вещества, активно продолжается. Эта тема получила широкий мировой резонанс. 14 марта 2013 г. в ГЕОХИ РАН прошла крупная пресс-конференция с представителями всех центральных телеканалов РФ, на которой председатель комитета по метеоритам, директор ГЕОХИ РАН, академик РАН Эрик Михайлович Галимов и его коллеги представили результаты изучения метеорита «Челябинск». Среди многочисленных вопросов к докладчику был задан вопрос о магнитных свойствах метеоритного вещества. В ответ на этот вопрос были представлены результаты по распределению магнитной восприимчивости, полученные совместно с кафедрой физики Земли физфака.
21 марта 2013г. в ГАИШ МГУ состоялся объединенный семинар ИНАСАН, ИДГ РАН, ГЕОХИ, ИКИ РАН и ГАИШ МГУ по результатам исследования метеорита Челябинск. На семинаре были представлены следующие доклады:
1)  В.В. Емельяненко (ИНАСАН), С.А. Нароенков (ИНАСАН), О.П. Попова (ИДГ РАН)., Челябинское событие: наблюдательные данные и первые результаты определения динамических характеристик небесного тела.
2)  Д.Д. Бадюков (ГЕОХИ РАН), Метеорит Челябинск: сбор вещества, петрография, минералогия и ударная история.
3)  О.П. Попова, В.В. Шувалов, Ю.С. Рыбнов, В.А. Харламов (ИДГ РАН), Первые оценки физических параметров Челябинского метеороида.
4)  Н.Н. Чугай (ИНАСАН), Энергетика Челябинского явления.
Видеозаписи выступлений 1)-4) и пресс-конференции, упомянутой выше, доступны на официальном сайте лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН [4].
25 марта известная американская газета New York Times [3] опубликовала подробную статью, посвященную Челябинскому событию с комментариями американских и других зарубежных экспертов.
На сегодняшний день ясно одно: Челябинское событие показало, что проблема астероидно-кометной опасности является реальной. Сейчас планируются специальные сессии по Челябинскому событию на всех специализированных конференциях (таких как 76th Annual Meeting of the Meteoritical Society, 29/07 — 2/08 2013, Канада), а также специальные международные конференции по космической защите Земли (февраль 2014, г. Снежинск, РФ). Принимая во внимание повышенный интерес ученых к настоящей проблеме, можно рассчитывать на реальный прогресс в этом направлении в самое ближайшее время.

[1] Пресс-конференция Комитета по метеоритам РАН «Результаты исследования метеорита Челябинск» (14 марта 2013г., ГЕОХИ РАН).
[2] Объединенный семинар ИНАСАН, ИДГ РАН, ГЕОХИ, ИКИ РАН и ГАИШ МГУ по результатам исследования метеорита Челябинск (21 марта 2013г., ГАИШ МГУ).
[3] Статья «A Clearer View of the Space Bullet That Grazed Russia» в New York Times (выпуск от 25 марта 2013, доступен онлайн).
[4] www.meteorites.ru (официальный сайт лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН). Здесь можно найти видео-фрагменты [1] и [2].
[5] Еженедельный Космический Дайджест.
[6] Meteoritical Database: http://www.lpi.usra.edu/meteor/index.php (Chelyabinsk).

Н.С. Безаева, 
01.04.2013

Назад