Метеорні явища в земній атмосфері

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Метеорних явищ в земній атмосфері.
Явище падіння метеорних тіл відомо людям з незапам'ятних часів. Не маючи можливості правильно їх описувати, люди приписували цим явищам містичні властивості. У старі часи падіння метеора сприймалося як падіння зірки. Вважалося, що падіння зірки символізує смерть якоїсь конкретної людини. Мала місце й інша інтерпретація цього явища, згідно з якою помічене людиною "падіння зірки" могло супроводжуватися загадуванням будь-якого бажання, яке неодмінно повинно здійснитися.
У наш час цілком відома природа даного явища, яке являє собою проникнення космічного тіла з дуже великою (від 11 до 42 км / с) швидкістю у верхні шари земної атмосфери, багато хто, можливо тисячоліття, що блукав у космічному просторі. Нижче ми більш детально постараємося розглянути процеси, що супроводжують подібні явища.
Падіння метеорита.
Метеоритом називається тіло, багато тисяч, а можливо і мільйони, років блукає по великим просторам Сонячної системи, а потім, по волі долі, що зустріли на своєму шляху будь-яку планету супутник, наприклад, нашу Землю. Відповідно до закону збереження і перетворення енергії тіло, зустрічає на своєму шляху перешкоду у вигляді земної атмосфери, повинне випробовувати на собі ефект гальмування, що супроводжується перетворенням кінетичної енергії в енергію інших видів: в даному випадку теплову енергію та енергію іонізації молекул атмосфери. Іншими словами, при різкому вторгненні в шари земної атмосфери, молекули останньої, вдаряючись об поверхню вторгся тіла, під дією удару розколюються на складові їх атоми, які, у свою чергу, бомбардуючи поверхню метеорного тіла, втрачають зі своїх зовнішніх оболонок, як мінімум, по одному електрону, розпадаючись при цьому на позитивно заряджені іони і вільні електрони. Ця суміш іонів і електронів зустрічними потоками повітря несуться геть від метеорного тіла, утворюючи тим самим свого роду шлейф, що складається з набору часток, що несуть заряд протилежного знаку. Як відомо, подібні частинки відчувають природне тяжіння один до одного. З цієї причини вони не можуть залишатися в подібному стані дуже довго. Дуже скоро електрони, відчуваючи на собі тяжіння позитивних іонів атмосфери Землі, будуть ними притягнуті і займуть вакантні місця у зовнішніх оболонках іонізованих атомів, компенсуючи, тим самим, надмірність їх позитивного заряду. Таке явище у фізиці називається явищем рекомбінації, яке, в даному випадку, супроводжується випромінюванням атомом порції електромагнітної хвилі оптичного діапазону довжин хвиль. Іншими словами подібне явище (явище рекомбінації позитивного іона) супроводжується короткочасним спалахом світла. Оскільки таких слабких і коротких спалахів дуже багато, то згаданий вище шлейф, що складається з електронів і позитивних іонів і тягнеться за метеорним тілом, стає видимим як слід, що світиться.
Поряд з описаним механізмом освіти світиться хвоста має місце і інший ефект. Справа в тому, що, не дивлячись на дуже низьку щільність верхніх шарів атмосфери, з-за високої швидкості метеорного тіла (від 11,2 км / с до 42 км / с) сила цього опору досягає настільки великий величини, що вже на висоті 100 -120 км тіло розігрівається до температури в декілька тисяч градусів. Речовина метеоритного тіла плавиться і випаровується. Утворені при цьому пари і рідина підхоплюються налітають поривами повітря і несуться геть, вносячи свій внесок в освіту світиться хвоста. Спостережуване при цьому явище у вигляді "падаючої зірки" називається метеором.
Рис. 1

Таким чином, метеорні явища являють собою явища, пов'язані з швидким випаровуванням метеірітного речовини і з іонізацією і подальшої рекомбінацією іонів земної атмосфери в результаті вторгнення метеорита в її шари з великою швидкістю. Якщо початкова маса тіла не велика (не більше 0,1 мм), то воно повністю випаровується на висоті близько 80-85 км., Не долітаючи, таким чином до поверхні Землі.
У тому випадку, якщо початкова маса космічного тіла перевищує 1 г, то явище приймає куди більш грандіозні масштаби, ніж описані вище. Подібне явище називається падінням боліда. Схематично хронологія падіння показана на малюнку 1.
Падіння боліда.
Болідом називається частинка розміром від 1 мм і більше, що рухається у верхніх шарах земної атмосфери з космічною швидкістю (близько 11 - 72 км / с). Початковий момент можливості візуального спостереження боліда визначається моментом появи свічення, що відбувається на висоті тіла близько 100 - 120 км. На висоті 60 -80 км, якої болід досягає всього за 1-2 с, настає наростаюче ущільнення повітря, що створює ударну хвилю, що викликає гуркіт, гул та інші звукові ефекти, зумовлені, перш за все, швидкістю падіння тіла і його формою.
Висота близько 10 - 20 км визначає, так звану, область затримки, коли тіло практично повністю загальмовується, а нагрівання припиняється і болід візуально зникає. Починаючи з цієї висоти, траєкторія польоту тіла стає майже вертикальною. Застиглий на його поверхні раніше розплавлений шар товщиною 0,1 - 1 мм називається корою плавлення. Після області затримки падіння тіла супроводжується дзижчанням і свистом, що нагадує падіння авіабомби. Деякий час після області затримки тіло продовжує падати з деяким прискоренням, після чого його швидкість встановлюється постійної від десятків метрів до декількох сотень метрів на секунду (залежно від маси тіла і обтічності його форми).
З-за неправильної форми метеорна тіло при падінні "перекидається", що призводить до різкої зміни режиму обтікання тіла ударною хвилею. У результаті тиск повітря на різні ділянки тіла змінюється в дуже широких межах. Це призводить до руйнування тіла і утворення кількох осколків, кожен з яких, відчуваючи на собі ті ж процеси, при подальшому падінні також може зруйнуватися на ще більш дрібні частини. У результаті утворюється цілий метеоритний дощ і в місці падіння збирають десятки, сотні, а іноді і тисячі, метеоритів. Випадають на поверхню планети метеорити масою десятки і сотні кілограмів залишають після себе сліди у вигляді ям розмірами, трохи перевершують власні. Метеорити ж масою, менш декількох, кілограмів залишають лише неглибокі лунки, а зовсім дрібні і зовсім залишаються на поверхні.
Метеоритні дощі розсіюються по земній поверхні на ділянці, що має приблизно еліптичну форму. Площа цієї ділянки називається еліпсом розсіювання. Окремі метеорити в еліпсі розсіювання називаються індивідуальними екземплярами, причому в головний (передній) зоні еліпса розсіювання випадають найбільш великі індивідуальні екземпляри, а в тиловій його зоні - дрібні (рис. 2). Це пояснюється тим, що великі осколки здатні довше зберігати свою швидкість і, отже, проходити більший шлях, ніж дрібні. Однак, часто має місце виключення: серед великих воронок зустрічаються і дрібні. Це відбувається через те, що деякі великі осколки дробляться вже на невеликій висоті, в результаті чого їх дрібні частини не встигають змінити свою траєкторію настільки, щоб випасти у тиловій зоні еліпса розсіювання.
Судячи з відразу підібраним після падіння метеоритів, вони досягають землі теплими, тому що за кілька секунд нагрівання не встигають прогрітися як слід. Зона прогріву становить усього кілька міліметрів у кам'яних метеоритів і до трохи більше сантиметра - у залізних. Усередині ж метеорита його температура протягом всього часу залишається такою ж, якою вона була перед самим вторгненням тіла в атмосферу Землі. Виняток становлять метеорити масою в десятки і сотні тисяч тонн! Такі тіла після досягнення поверхні планети володіють космічною швидкістю, внаслідок чого перехід їх кінетичної енергії в теплову при зіткненні з поверхнею Землі призводить до виділення колосальної кількості тепла. У результаті всі метеоритне тіло нагрівається настільки, що не тільки частина його власного речовини, але і частина земної грунту, випаровуються і перетворюються в дуже сильно нагрітий газ. Природно, що така подія супроводжується могутнім вибухів, після якого залишаються не просто ями, як є наслiдком падіння метеоритів масою всього сотню кілограмів, а цілі кратери, діаметр яких значно перевищує діаметр метеоритного тіла.
Зазвичай кратери утворюються в результаті падіння метеоритів відносно невеликих розмірів зі швидкістю падіння близько 1-2 км / с. Такі кратери представляють собою відносно невеликі поглиблення (діаметром кілька десятків метрів, які утворюються механічним шляхом). У результаті падіння такого метеорита, його тіло розколюється на частини вже в момент удару об грунт планети. При цьому, чим більше був метеорит і чим більше була його швидкість у момент удару, тим осколків утворюється більше і тим менших розмірів вони виходять. В результаті удару осколки піднімаються в повітря, і частина їх розсіюється навколо кратера, а частина потрапляє назад в кратер. Занурюючи в розпушений грунт земної магніт, можна виявити безліч дрібних частинок метеоритної речовини у вигляді пилу, перемішаної з грунтом планети як у самому кратері, так і в його околицях.
Рис. 2


МЕТЕОРИТА Ставропольського краю.
Метеорит "Ставрополь".
Упав більше 100 років тому. Єдиний відомий нам документ про падіння цього метеорита говорить: "Ставропольський губернський суд повідомляє наступне: селянин Максим Калашников з хутора Шведіна села Петровського був зайнятий домашніми роботами на дворі 5 годин пополудні 24 березня 1857. Небо було густо вкрите хмарами, пролунали сильні удари грому, супроводжувані сильним вітром і дощем, раптово пролунав тріск, схожий на постріл з гармати, селянин побачив, як на відстані 35 сажнів з неба стрімко впав камінь. Крім нього ніхто не спостерігав цього явища ...".
У березні 1859 метеорит був доставлений в Тифліс, в Кавказький відділ Російського Географічного товариства, де його вивченням зайнявся відомий дослідник геології Кавказу академік Абіх.
Метеорит виявився кам'яним. На його поверхні, що має темно-оливковий колір, виділяються металеві вкраплення у вигляді невеликих, діаметром близько 2 мм, плями сталевого кольору. Метеорит, як і інші, йому подібні, приводив у рух магнітну стрілку, мав довжину 132 мм, ширину 93 мм і висоту 66 мм. Загальний первинний вага метеорита складав 1632 грама при питомій вазі 3,5.
Ставропольський метеорит був 28-им у нашій країні і в тому числі двадцять першого метеоритом, падіння яких відбулося на очах людини.

Метеорит "Грізна".
О 7 годині ранку 28 червня 1861 року в станиці Мекенской, в 26 км від сучасного кордону Ставропольського краю, упав другий метеорит Північного Кавказу, що отримав ім'я "Грізна" на ім'я станиці Грізній (тепер місто Грозний). Про нього так само свого часу не було написано російських робіт, іноземці поповнювали його шматками свої колекції, в результаті чого від первинної ваги метеорита в 3980 грамів до теперішнього часу збереглося 3251 грам.
Метеорит "Грізна" теж кам'яний і виставлений в одній вітрині з Ставропольським, від якого він відрізняється чорним кольором і дещо більшими розмірами. Цей метеорит виділяється серед інших кам'яних метеоритів вмістом у своєму складі вуглецю, у зв'язку з чим, і включений в список рідкісних типів метеоритів, що зберігаються в академії наук.
Метеорит "Манич - 1".
Метеорит "Манич - 1" впав 20 жовтня 1951 о 15 годині 30 хвилин на території селища Іки - Буруль, що входив в північну частину Арзгірський району Ставропольського краю. Падіння метеорита спостерігали багато жителів. Помічник бригадира колгоспу "Сільмаш" села Сотніковского, що мав отгонное випаси поблизу Іки - Буруль, так описав падіння метеорита: "Я підмітав подвір'я, хмари були дрібно купчасті. Почув, що летить аероплан, шукаю, де він. Звук пішов на східну сторону двору, потім почулося два постріли - вихлопів в задній стороні. Після пострілу шум аероплана був металевий, ніби шуміли бляхою, нагадував шум літака при крутому розвороті ". У цей час мешканка селища Ковальова крикнула:" Що-то кинули на "Сільмаші", оскільки бачила пил в місці падіння. Я думав, що це скинули пошту і пішов шукати разом з мешканцями та дітьми, і знайшов цей камінь ".
Звуки у вигляді "стрільби з гармат", "тріска кулеметної черги", "гулу трактора" і т. п. чули навіть мешканці сусідніх селищ, розташованих більш ніж на 60 км навколо Іки - Буруль. Деякі з очевидців спостерігали "димний стовп", що піднімається над землею, - слід від польоту боліда.
Метеорит назвали "Манич", тому що він впав недалеко від всесвітньо відомої загадкової долини Манича. Метеорит виявився дуже цікавим. Він виділявся серед інших метеоритів красивою чорним забарвленням кори плавлення, що покриває майже всю його поверхню. У тих місцях, де кора плавлення відбита, видно внутрішня структура каменю. Метеорит складається з округлих частинок, так званих, "хондр", сірого кольору, серед яких вкраплені сріблясті платівки нікелістого кольору і золотисті блискітки сірчистого заліза.
Цей метеорит відрізняється особливо великими розмірами хондр, що досягають 1,5 см в діаметрі. За зовнішнім виглядом він нагадує невелику за розмірами (18 х 9 см) піраміду з округленими гранями. На деяких гранях метеорита є округлі вдавлення, звані "ремогліптамі". Вони служать вірними ознаками метеоритної породи каменю. Вага метеорита "Манич - 1" досягає 1860
Метеорит "Манич - 2".
Форма метеорита "Манич - 1" вказує на те, що це - уламок більш великого тіла. Припущення підтвердилося. Л. Є. Крінову вдалося виявити на корі плавлення невеликий «шрам», який міг виникнути тільки при ударі один про одного осколків у момент дроблення, коли кора плавлення ще не була застиглою. Однак, спеціальних пошуків інших екземплярів метеорита організувати не вдалося.
У липні 1957 року вчителька географії середньої школи села Спаського К. М. Шведова доставила в Ставропольський крайовий музей новий індивідуальний екземпляр кам'яного метеорита вагою в 1635 р, знайдений чабанами в околицях Іки - Буруль. Для збору відомостей про знахідку другого примірника була організована нова експедиція в село Спаське й Ікі - Буруль. Виявилося, що цей шматок метеорита був знайдений в 1952 році жителем села Спаського П. Н. Краплі, що працював тоді чабаном у 6 - 7 км на північний - захід від селища Іки - Буруль. П. М. Каплій незабаром поїхав на кілька років у Пермську область, а метеорит зберігався будинку, захований в штабелі кізяків.
Знайдений П. Н. Краплі метеорит згодом був переданий його онуком Віктором в 1955 році до школи. Так він потрапив до вчительки Шведової, а від неї - до музею.
Метеорит "Манич - 2" багато крупніше метеорита "Манича - 1", за формою нагадує чотирикутну усічену піраміду. Він також вступив до комітету метеоритів до свого першого товариша, де почалося їх спільне вивчення.
Співробітниці комітету Л. Г. Кваша вдалося скласти досліджувані шматки між собою, поєднавши поверхні розколу, покриті більш тонкою корою плавлення. У бічних частинах площин їх зчленування не вистачає тільки двох невеликих шматочків. Метеорит, складений таким чином, має клиноподібну форму. "Манич - 2" як би становить підставу "Манича - 1". Висота їх в складеному вигляді 17 см, а площа основи 16 х 10 см, вага 3555 Метеорит "Манич" у світових каталогах метеоритів відноситься до рідкісного типу "складаються" метеоритів.
Вік метеорита близько 2 мільярдів років, а з того моменту коли розпалося батьківське тіло, що дало метеориту життя самостійного тіла, який носиться в світовому просторі і зазнає впливу космічних променів, пройшло тільки від 6 до 8 мільйонів років.
Метеорит "Дивне".
Влітку 1982 року брати Шилкін, поспішаючи додому через скошене поле люцерни, побачили якийсь дивний камінь. Володимир ткнув валун ногою і мимоволі поморщився: невеликий розміром, а важкий-то як! Тут же брати зайнялися знахідкою впритул. Підняли, розглянули іржавий, немов шматок старого металу з оплавленими краями. Знахідку віднесли додому, а після відправили до Москви листа до комітету з метеоритів. Невдовзі отримали відповідь з проханням надіслати скол. Прохання було виконано, і незабаром в село прилетів науковий співробітник Р. Л. Хотінок.
Космічний гість потягнув більш ніж на 12 кг! Подарунок для вчених найцінніший! У результаті метеорит зареєстрували в академії наук Росії і дали ім'я "Дивне" - по імені найближчого районного центру. Але небесних блукачів прийнято називати ім'ям населених пунктів, біля яких вони приземлилися. Чому ж тоді "Дивне", а не "Рагулі", на сільській околиці якого він впав? Справа в тому, що метеорит "Рагулі" вже є, а індексів, на кшталт «Манич», давати, чомусь, не стали.
Метеорит "Рагулі".
Глиба вагою 4,2 кг впала знову на полі місцевого колгоспу в 1972 році. На колгоспному полі "Рагулі" метеорит потрапив у жатку комбайна, яким керував старшокласник Михайло Кураскін.
Знахідку хлопчина приніс додому, викликавши велику похвалу бабусі: «Хороший камінь, онучок, - сказала вона. - Малесенький, та важкий, капустки зручна квасити буде». І "малесенький, та важкий" був визначений у господарстві служити вантажем в діжці з квашеною капустою ». Тільки через кілька місяців Михайло, потрапивши в Ставропольський музей, побачив що зберігається там метеорит метеорит «Рагулі».
Втрачений метеорит.
У лютому 1928 року Я. А. Миронов напав на слід одного з втрачених метеоритів. За його повідомленням метеорит впав на дах будинку жителя м. Ставрополя Карагодіна, що проживав на 2-му Михайлівському переїзді. Карагодін працював у дворі і услищал звуки, що нагадують гарматні залпи. Він вирішив, що стріляють військові частини, що проводили неподалік навчальні маневри в тих краях. Потім усе стихло і щось вдарило по даху. Онук Карагодіна і сусіди бачили вогняну смужку і чули постріли і шипіння. Незабаром на даху було знайдено дивний камінь.
Зі слів отчевідцев: "Весь білий з якимись пухирцями, колючками і зеленими смужками". Переглянути приходило багато народу і кожен просив відколоти шматочок. Карагодін не відмовляв. Частина каменю була віддана родичу в сусіднє село Михайлівське, потім - Шпаковський, нині - місто Михайловськ. Інша частина потрапила до старої жінки, яка "лікувала" каменем зуби, але його втратив її онук. Частина каменю, яку відшукав Я. А. Миронов, віднесли до школи. Цей шматок, що мав розміри 4 х 2,6 х 6 см, був переданий в музей, але під час Великої Вітчизняної війни був викрадений фашистами.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Реферат
38.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Теплові вибухи метеородів у земній атмосфері
Теплові вибухи метеородів у земній атмосфері
Комети і метеорні потоки
Види води в земній корі
Екзогенні процеси в земній корі Підземні води і льоди кріолітозони
Природні освіти в атмосфері
Радіаційний режим в атмосфері
Роль запаху в атмосфері магазину
Озон і озоновий шар в атмосфері
© Усі права захищені
написати до нас