Челябинский метеорит: как и что это было

Три года назад, 15 февраля 2013 года в 9.22 по местному времени (7.22 мск) над территорией Челябинской области пролетел метеорит со сверхзвуковой скоростью по направлению Челябинск-Чебаркуль-Сатка.

Его прохождение сопровождалось сильным взрывом, воздушной ударной волной, световым и электромагнитным излучением, сейсмическим и акустическим возмущением.

Вспышка света была видна и в соседних регионах, а также в сопредельном Казахстане. Ударная волна выбила стекла более чем в семи тысячах зданий. ЧП обошлось без человеческих жертв, но пострадали более 1,6 тысячи человек, главным образом, из-за порезов стеклами выбитых окон, 52 человека были госпитализированы.

Уникальной особенностью челябинского события является первое в истории запечатленное падение метеорита. Доказательством служит большое количество очевидцев, видео, фотоматериалов и инструментальных данных, собранных экспедицией Российской академии наук.

Впервые в истории человечества столкновение с крупным небесным телом было столь детально задокументировано. Проведен беспрецедентно быстрый и достаточно полный научный анализ события, включая сопровождавшие его эффекты.

15 февраля в 9 часов 20 минут 20 секунд по местному времени метеорит вошел в атмосферу Земли в районе границы России с Казахстаном. Он двигался со стороны Солнца в западном направлении. Вследствие малого угла по отношению к Солнцу (около 15 градусов) метеорит не был обнаружен системами по наблюдению за астероидами. К тому же, современные телескопы ориентированы на поиск астероидов больше 100 метров в диаметре (по современным представлениям, начиная с этого размера космические тела могут произвести катастрофические разрушения на Земле), и поэтому проникновение этого тела в атмосферу прошло незамеченным.

Тринадцать секунд спустя метеорит, превратившийся к этому времени в яркий болид (яркий огненный шар), достиг пика своей светимости на высоте 23,3 километра, практически прекратив свое существование. На Земле это событие наблюдалось как мощный взрыв, после которого болид продолжил свое движение, но значительно ослабил яркость и через несколько секунд пропал совсем.

Момент взрыва тела зафиксировали американские сейсмологи. 15 февраля в 3 часа 20 минут 26 секунд по Гринвичу (9.20.26 по местному времени) наблюдался толчок магнитудой 4 примерно в километре к юго-западу от центра Челябинска. Российские сейсмические станции зафиксировали сопутствующее взрыву землетрясение с магнитудой 3,2 в районе Еманжелинска, находящегося в 50 километрах от Челябинска. Для сравнения, падение Тунгусского метеорита вызвало землетрясение, магнитуда которого оценивается в 5,0.

Первые оценки мощности взрыва под Челябинском, полученные с инфразвуковых станций Организации по всеобъемлющему запрещению ядерных испытаний, дали значение около 470 килотонн в тротиловом эквиваленте, более поздние данные с инфразвуковых станций в России и Казахстане – 570 килотонн (плюс-минус 150).

При этом данные оптических и инфракрасных наблюдений со спутников показали, что только в виде излучения "высветилась" энергия, эквивалентная 90 килотоннам, что соответствуют суммарной энергии взрыва в 590 килотонн (плюс-минус 50).

Болид начал светиться на высоте 97,1 километра, когда он вошел в атмосферу на скорости 19,16 километра в секунду. Наивысшей яркости он достиг на высоте 29,7 километра – в этот момент его яркость достигла звездной величины минус 27,3, при том, что звездная величина Солнца составляет минус 26,7, а значит, болид сиял примерно в 30 раз ярче.

Ученые оценили массу объекта до входа в атмосферу в 13 тысяч тонн, а его размер – в 19,8 метра.

Через несколько минут после взрыва (по свидетельствам очевидцев от 77 секунд до трех минут и более, в зависимости от расстояния) на землю пришла ударная волна. Площадь поражения ударной волной составила 6,5 тысячи квадратных километров.

До земли долетело всего 4-6 тонн метеоритного вещества, что составляет 0,03-0,05% от исходной массы, при этом 76% вещества испарилось.

Взрыв болида привел к появлению гигантского пылевого кольца в верхних слоях атмосферы, которое опоясало все северное полушарие нашей планеты и оставалось в стратосфере по меньшей мере три месяца после этого события.

Многочисленные осколки метеорита упали на большой территории Челябинской области. Практически весь Челябинск вместе с пригородами попал в зону их падения.

Ученые собрали фрагменты небесного тела. Самый большой кусок метеорита весом 654 килограмма был поднят осенью 2013 года из озера Чебаркуль с глубины 20 метров. При взвешивании он раскололся, фрагмент массой 540 килограммов был передан в Челябинский государственный краеведческий музей. Позже его вес начал уменьшаться из-за испарения воды, которая попала в него во время нахождения в озере.

Еще один осколок болида стал экспонатом Национального музея естественной истории Франции.

Исследование метеоритного вещества показало, что челябинский астероид относился к числу обыкновенных хондритов (наиболее распространенная подгруппа каменных метеоритов) типа LL5, его возраст составляет около 4,45 миллиарда лет, примерно в момент рождения он испытал мощное столкновение с другим объектом. Химический анализ показал, что в метеорите остались следы органических соединений, содержащих серу и кислород. После вспышки болида жители в течение целого дня чувствовали запах серы или запах гари, который появился через час после взрыва.

Челябинский болид оказался "звучащим": свидетели слышали электрофонные звуки – так называют странные потрескивания, которые иногда слышны во время полета болида. Такие звуки не могут исходить от самого космического тела, ученые считают, что их провоцируют электромагнитные поля, возникающие при полете болида.

Опрошенные учеными свидетели события говорили, что в момент основной вспышки свечение было много ярче солнечного и что им было больно смотреть на болид. Около 25 человек из 1,1 тысячи опрошенных сообщили, что получили ожоги, 315 чувствовали жар, а 415 – тепло от излучения болида.

Взрыв произошел над густонаселенной местностью, что и привело к разрушениям, хотя и незначительным, но с большим числом пострадавших. В Челябинске взрывной волной были выбиты окна, двери, удар пришелся на системы вентиляции зданий, рухнула часть стены здания на территории цинкового завода. Серьезные повреждения получили ледовый дворец "Уральская молния", здания Южно-Уральского государственного университета.

Ученые обследовали около 50 населенных пунктов в окрестностях Челябинска, чтобы определить масштаб повреждений. На карте деревни и города, где ударной волной были выбиты стекла, легли характерной "бабочкой", крылья которой были развернуты перпендикулярно траектории полета болида. Примерно такую же "бабочку" на карте вывала леса почти сто лет назад нашли исследователи Тунгусского события.

Экономический ущерб от падения метеорита в Челябинской области превысил 1,2 миллиарда рублей.

Метеорит, получивший название "Челябинск", оказался самым большим из известных небесных тел, падавших на Землю после Тунгусского метеорита в 1908 году. Такое событие в среднем происходит раз в 100 лет.

"Челябинское событие" стало значимым и для политики: оно заставило власти США, России и Евросоюза еще раз вернуться к проблеме астероидно-кометной опасности. В Америке государственный бюджет по астероидной опасности в 2014 году составил 60 миллионов долларов, а до инцидента с челябинским метеоритом он был втрое меньше – 20 миллионов долларов.

В начале 2016 года NASA объявило о создании Отдела по координации планетарной обороны (Planetary Defense Coordination Office) для защиты Земли от угроз из космоса. Новая структура будет отвечать за надзор над всеми проектами NASA по поиску и изучению комет и астероидов, чьи орбиты пролегают недалеко от земной орбиты.

Работы по мониторингу опасных космических объектов ведутся и в России, например в МЧС РФ. Также в новой Федеральной космической программе, рассчитанной до 2025 года, заложены средства на реализацию программ по данной тематике.

МЧС России во взаимодействии с Институтом астрономии РАН и корпорацией "Комета" уже приступило к созданию информационно-аналитической компоненты системы обнаружения астероидов, комет и прочих опасных небесных тел.

Пока же ни одна страна технически не в состоянии уничтожать в атмосфере космические объекты, подобные челябинскому метеориту.