Ученые смоделировали процесс образования вещества Челябинского метеорита

Российские ученые смоделировали, как могла образоваться сцементированная горная порода Челябинского метеорита. Благодаря этому ученые в будущем смогут распознавать состав и строение небесных тел, которые приближаются к нашей планете. Статью с описанием работы ученых опубликовал научный журнал Planetary and Space Science, кратко об этом пишет пресс-служба Уральского федерального университета (УРФУ).

Челябинским метеоритом называют самый крупный фрагмент небольшого астероида, который вошел в атмосферу Земли утром 15 февраля 2013 года. По подсчетам специалистов NASA, диаметр этого астероида составлял около 20 метров, а масса – примерно 13 тыс. т. На высоте 15–25 км над поверхностью Земли он взорвался, в результате чего образовалось множество обломков. По оценкам NASA, это самое большое небесное тело после Тунгусского метеорита, которое когда-нибудь входило в атмосферу Земли.

Из-за многочисленных фрагментов метеорита и ударной волны от взрыва на территории Челябинской области пострадало более 1600 человек. Общий ущерб – в частности, от пострадавших зданий – составил около полумиллиарда рублей. Наиболее крупные фрагменты метеорита упали в окрестностях озера Чебаркуль, в 78 км западнее Челябинска.

Чтобы уменьшить риск того, что подобное повторится, планетологи исследуют процессы образования подобных небесных тел. Благодаря этому можно точнее распознавать, из чего состоят приближающиеся к Земле астероиды и к чему нужно готовиться в случае, если они не полностью сгорят в атмосфере нашей планеты.

В частности, в апреле 2029 года на расстоянии около 38 тыс. км от Земли пролетит астероид (99942) Апофис. Несмотря на то, что, по словам специалистов NASA, он не столкнется с Землей, знать, из чего он состоит и может ли расколоться в атмосфере нашей планеты, очень важно.

Чтобы понять, как это происходит, ученые УрФУ во главе с профессором Виктором Гроховским исследовали разные фрагменты Челябинского метеорита. Ранее ученые считали, что прародитель метеорита – Челябинский астероид – пережил от 4 до 8 столкновений с неизвестными небесными телами.

Чтобы уточнить эти сведения, исследователи вырезали из найденных фрагментов небесного тела сферический образец диаметром 4 см. По составу он был максимально близок первоначальному веществу родительского астероида. Образце поместили в вакуумный стальной контейнер с толщиной стенки в 6 мм, а затем произвели с его внешней стороны взрыв. В результате на образец действовало давление от 15 до 400 ГПа и температура до 1100 °С.

После эксперимента сферу охладили до комнатной температуры, распилили на тонкие срезы и исследовали его с помощью микроскопа. Произошедшие с веществом метеорита изменения оказались очень похожи на то, что происходило с ним во время падения на Землю и взрыва.

Проанализировав результаты эксперимента, ученые пришли к выводу, что состав и структура метеорита сформировались после всего одного такого столкновения. Гороховский и его коллеги считают, что все вкрапления из разных фрагментов метеорита образовались именно в ходе этого единственного удара. После него часть пород астероида расплавилось, а затем постепенно остыла и отвердела.

На то, что метеорит состоит из вещества, которое переходило из расплавленного жидкого состояния в твердое, указывают и усадочные трещины. Они формируются, когда при затвердевании вещество сжимается. Ученые предполагают, что именно из-за этих трещин Челябинский астероид распался на множество осколков при падении на Землю.