Происхождение метеоритов

Содержание:

Глава 1: Введение……………………………………………………………………………………2

Глава 2: Что такое метеориты…………………………………………………………………4

Глава 3: Происхождение метеоритов……………………………………………………..5

Глава 4: Падение метеоритов………………………………………………………………….6

Глава 5: Как образуются метеоритные кратеры……………………………………..8

Глава 6: Размеры метеоритов…………………………………………………………………12

Глава 7: Строение и виды………………………………………………………………………..14

Заключение………………………………………………………………………………………………20

Список литературы…………………………………………………………………………………..21

Глава 1: Введение

     История метеоритов насчитывает много столетий, ведь человечество познакомилось с этими небесными пришельцами очень давно. Достаточно упомянуть о железе, которое в самородном виде на Земле никогда не находилось. Поэтому, скорее всего, первое железо в руках человека было метеоритным. Такое предположение можно сделать на основании названия железа у многих древних народов. Так, древние египтяне называли его «бинипет», что буквально означало «небесная руда». «Небесный металл» — «анбар» — в Месопотамии, древни греки обозначили железо латинским словом «sibereus» – «сибериус», что переводится «звездный». Древние армяне употребляли слово «еркам» — упавший с неба. Самые первые упоминания о метеоритах встречаются в китайских летописях, датированных шестьсот пятьдесят четвертым годом до нашей эры. В старинных японских летописях зафиксирован факт падения 19 мая 861 года нашей эры каменного метеорита Ногато. В русских летописях запись о падении метеорита относится к 1091 году и таких упоминаний, сделанных русскими летописцами, существует не одна. История метеоритов нашла свое отражение и в трудах  греческих философов Анаксагор и Диоген внесли свою лепту.  На древних римских монетах, которые чеканились в первом тысячелетии до нашей эры, изображен падающий метеорит, по-видимому, так поразивший римлян, что они даже решили увековечить его на деньгах. Падения метеоритов можно проследить до седьмого века до нашей эры по Библии, китайским рукописям, произведения Плутарха, Ливия и других древних писателей.           Существует очень правдоподобная версия, что дамасская сталь была сделана из такой качественной стали, которую древние мастера не могли сделать и поэтому применялось именно метеоритное железо. В самом деле, технология ковки дамасской стали предполагает холодную ковку, а ведь известно, что метеоритное железо можно обрабатывать только в холодном состоянии.    Благодаря необычности своего появления история метеоритов пополнилась и религиозными верованиями в его силу. Из небесных посланников делали амулеты, оберегающие от нечистой силы  и болезней. У многих древних народов метеориты долгое время считались посланцами бога, были почитаемы и им даже поклонялись. Специально для них строили храмы, устраивали с их участием богослужения и даже могли положить в гроб покойнику. Места падения надолго становились местами поклонения. Например, в Мекке в священном для всех мусульман храме Кааба хранится каменный метеорит, которому спешить поклониться каждый правоверный мусульманин. Одна его сторона уже даже стала почти зеркальной, так отполировали поверхность прикосновения страждущих.

     История метеоритов могла бы пройти незамеченной и их бы не стали изучать, так как скептиков было немало. Достаточно упомянуть о том, что даже в восемнадцатом веке подобные камни считали земными, так как Члены Парижской академии наук за редким исключением утверждали, что  камни с неба падать не могут, так как это физически не представляется возможным. В это время академик П.С. Паллас доставил из Сибири в русскую Академию наук огромную железную глыбу, которую  кузнец Медведев нашел на берегу Енисея и держал во дворе своего дома, не в силах отпилить от нее кусочек. Этот камень назвали Палласовым железом и он  прошел тщательное изучение. Особенно внимательно работал над ней немецкий физик Э.Хладни, который в это время работал в Петербурге и давно интересовался проблемой внеземного происхождения некоторых камней. Ученый на основании своих исследований сделал поразительный вывод, что эта глыба, как и другие изученные им  каменные и железные образцы, упали на поверхность Земли из межзвездного пространства. К тому же, он утверждал, что метеориты можно рассматривать в качестве обломков более крупных космических тел.

     Труд  Э.Хладни был опубликован и, таким образом, было впервые доказано существование метеоритов и возможность их падения. Ученым пришлось согласиться с  этими выводами, и именно таким образом зародилась наука метеоритика. 
 

Глава 2: Что такое метеориты

  Метеоритами называют камни или куски железа, упавшие на Землю, из межпланетного  пространства. Метеориты имеют невзрачный вид: серые, черные или черно-бурые  куски камней или железа. Однако метеориты - единственные внеземные  тела, доступные для непосредственного  изучения. Мы можем в лаборатории  исследовать их химический и минеральный  состав, структуру и различные  физические свойства.

  Изучение  метеоритов помогает астрономам узнать историю небесных тел. 
 
 
 
 
 

Глава 3: Происхождение метеоритов

  В настоящее время во многих музеях мира хранится не менее 500 тонн метеоритного вещества. Расчет показывает, что в  виде метеоритов и метеорной пыли за сутки на Землю выпадает около 10 тонн вещества, что за время 2 млрд. лет дает слой толщиной 10 см.

  Источником  практически всех малых метеорных  частиц являются, по-видимому, кометы. Крупные метеорные тела имеют  астероидное происхождение.

  Российкие ученые - академик В. Г. Фесенков, С. В. Орлов  и другие считают, что кометы и  метеориты тесно связаны между  собой. Астероиды - это гигантские метеориты, а метеориты - это совсем маленькие, карликовые кометы. Те и другие являются осколками планет, которые миллиарды  лет назад двигались вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Эти планеты в результате, по-видимому, столкновения распались на части. Образовалось бесчисленное множество осколков самых  различных размеров, вплоть до мельчайших крупинок. Эти осколки носятся  теперь в межпланетном пространстве и, сталкиваясь с Землей, падают на нее в виде метеоритов. 

Глава 4: Падение метеоритов

     Метеориты падают внезапно, в любое время  и в любом месте земного  шара. Их падение всегда сопровождается очень сильными световыми и звуковыми  явлениями. По небу в это время  в течение нескольких секунд проносится очень крупный и ослепительно яркий болид. Если метеорит падает днем при безоблачном небе и ярком  солнечном освещении, то болид не всегда бывает виден. Однако после его  полета на небе все же остается похожий  на дым клубящийся след, а на месте  исчезновения болида появляется темное облачко. Болид появляется потому, что в земную атмосферу влетает из межпланетного пространства метеорное тело - камень. Если оно имеет большие размеры и весит сотни килограммов, то не успевает целиком распылиться в атмосфере. Остаток такого тела падает на землю в виде метеорита. Значит, не всегда после полета болида может упасть метеорит. Но, наоборот, падению каждого метеорита всегда предшествует полет болида. Влетев в земную атмосферу со скоростью 15 - 20 км в сек, метеорное тело уже на высоте 100 - 120 км над Землей встречает очень сильное сопротивление воздуха. Воздух перед метеорным телом мгновенно сжимается и вследствие этого разогревается; образуется так называемая «воздушная подушка». Само тело нагревается с поверхности очень сильно, до температуры в несколько тысяч градусов. В этот момент и становится заметным летящий по небу болид. Пока болид несется с большой скоростью в атмосфере, вещество на его поверхности расплавляется от высокой температуры, вскипает, превращается в газ и частично разбрызгивается мельчайшими капельками. Метеорное тело непрерывно уменьшается, оно как бы тает. Из испаряющихся и разбрызгивающихся частиц образуется след, остающийся после полета болида. Но вот тело при своем движении попадает в нижний, более плотный слой атмосферы, где воздух все больше и больше тормозит его движение. Наконец, на высоте около 10—20 км над земной поверхностью тело полностью теряет свою космическую скорость. Оно словно увязает в воздухе. Эта часть пути называется областью задержки. Метеорное тело перестает нагреваться и светиться. Остаток его, не успевший полностью распылиться, падает на Землю под влиянием силы притяжения, как обыкновенный брошенный камень.

     Метеориты падают очень часто. Вероятно, каждый день где-нибудь на земном шаре падает несколько метеоритов. Однако большинство  их, попадая в моря и океаны, в  полярные страны, пустыни и другие малонаселенные места, остаются не разысканными. Только ничтожное число метеоритов, в среднем 4 - 5 в год, становится известным  людям. На всем земном шаре до сих пор найдено около 1600 метеоритов: из них 125 были обнаружены в нашей стране. Почти всегда метеориты, проносясь с космической скоростью в земной атмосфере, не выдерживают того огромного давления, которое оказывает на них воздух, и раскалываются на много кусков. В этих случаях на Землю падает обычно не один, а несколько десятков или даже сотен и тысяч осколков, образующих так называемый метеоритный дождь.

     Упавший метеорит бывает только теплым или  горячим, но не раскаленным, как думают многие. Это объясняется тем, что  метеорит проносится через земную атмосферу  в течение всего лишь нескольких секунд. За такое короткое время он не успевает прогреться и внутри остается таким же холодным, каким он был и межпланетном пространстве. Поэтому метеориты при падении на Землю не могут вызвать пожара, даже если они случайно упадут на легко загорающиеся предметы. Метеорит огромных размеров, весящий сотни тысяч тонн, не может затормозиться в воздухе. С большой скоростью, превышающей 4 - 5 км/сек, он ударится о Землю. При ударе метеорит мгновенно нагреется до такой высокой температуры, что иногда может полностью превратиться в раскаленный газ, который с огромной силой устремится во все стороны и произведет взрыв. На месте падения метеорита образуется воронка - так называемый метеоритный кратер, а от метеорита останутся только небольшие осколки, разлетевшиеся вокруг кратера. 

Глава 5: Как образуются метеоритные кратеры

     О том, что метеорит, ударяясь с большой  скоростью о поверхность планеты, может произвести взрывные явления, первым догадался новозеландский ученый А. Джиффорд в 1924 г., давший правильную качественную картину явлений, сопровождающих удар. В результате практически мгновенного  торможения при ударе вся кинетическая энергия метеорита переходит  в тепло и происходит взрыв. Давление горячих газов, равное по всем направлениям, из-за различного сопротивления среды  приведет к уплотнению пород под  местом взрыва, к сжатию и раздвижению  пород в боковых направлениях, сопровождаемому выбросами материи, к сильному дроблению и разрушению вещества верхних слоев и к  выбросу его на большие расстояния и, наконец, к образованию блюдцеобразной выемки, т. е. кратера.

     Работа  Джиффорда не содержала развитой математической теории образования  кратеров при ударах метеоритов и  осталась, как это нередко случается  в науке, незамеченной.

     Прошло 13 лет. На механико-математическом факультете Московского университета студент  выпускного курса Кирилл Станюкович готовился к защите дипломной  работы. Работа называлась «О происхождении  лунных кратеров». В ней была построена  первая математическая теория взрывных явлений, сопровождающих удар метеорита  о лунную (и любую другую) поверхность. Впервые было строго доказано, что  при ударе метеорита с космической  скоростью и сам метеорит, и  значительная часть вещества мишени мгновенно испаряются. Громадные  массы вещества оказываются выброшенными на большие расстояния. На месте  взрыва образуется чашеобразное углубление — кратер. Разумеется, форма кратера  не зависит от угла падения метеорита.

     Готовя  свою дипломную работу, Станюкович ничего не знал о статье Джиффорда. Не знал о ней и эстонский астроном Э. Эпик, который за год до Станюковича  опубликовал в трудах Тартуской  обсерватории статью под названием  «Теория образования лунных кратеров». В этой работе проникновение метеорита  в грунт при ударе, выброс вещества и образование кратера рассматривались на основе уравнений гидродинамики несжимаемой среды. Как было показано позднее, такой подход приводит к переоценке энергии удара, необходимой для образования кратера данных размеров, на один-два порядка.

     Подход  Эпика не удовлетворял Станюковича. Но прежде чем выставить свою дипломную  работу на защиту, Станюкович сделал о  ней доклад на Второй кометно-метеорной  конференции, собравшейся в Москве в начале 1937 г. Работа была встречена  с интересом и получила одобрение  участников конференции. Краткое сообщение  о ней было опубликовано в «Астрономическом журнале» ученым секретарем конференции  И. С. Астаповичем. Эта небольшая  заметка закрепила приоритет  молодого ученого, потому что дипломная  работа, которую Станюкович успешно  защитил весной того же года, осталась неопубликованной. А она вполне заслуживала  публикации.

     Лишь  через 10 лет К. П. Станюкович опубликовал совместно с В. В. Федынским статью «О разрушительном действии метеоритных ударов», в которой изложил основы теории и главнейшие результаты, Переключение научных интересов на другие проблемы привело к тому, что до войны опубликовать свой труд Станюкович не успел и сделал это лишь вскоре после войны.