Встреча метеоритов с поверхностью Земли.

Встреча метеоритов с поверхностью Земли. От столкновения свободно падающих метеоритов с Землей на ее поверхности возникают округлые углубления, выполненные брекчией — раздробленными и измельченными горными породами — и обрамленные кольцевым насыпным валом из выброшенных в стороны продуктов дробления — ударные метеоритные кратеры. Размер ударных кратеров обусловлен размерами метеоритов и обычно не превышает нескольких десятков метров. По форме метеоритные кратеры напоминают кратеры вулканов, но отличаются от них соотношением размеров.

12 февраля 1947 года в юго-западных отрогах хр. Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке нашей страны выпал метеоритный дождь. Железный метеорит — болид — массой 70 т, войдя в атмосферу, распался на осколки, которые упали в малонаселенной таежной местности. При приближении болида к земной поверхности слышался грохот, напоминающий раскаты грома, вдоль его трассы наблюдались яркие вспышки и шлейфы раскаленных газов, а на поверхности Земли происходили сотрясения-почвы. При падении образовались 24 ударных кратера диаметром от 8 до 26 м, 98 воронок 7—0,5 м в поперечнике и 80 небольших лунок. На месте падения было собрано 3500 обломков метеорита общей массой 27 т, наиболее крупные из них от 1745 кг до 0,5 т. Сихотэ-Алинский метеоритный дождь — единственный случай падения небесного тела, при котором кратеры образовались на глазах современного человека.

Падение не всякого метеорита сопровождается возникновением ударных кратеров. Если торможение медленно летящего болида в атмосфере происходит достаточно эффективно, то его осколки не обладают кратерообразующей способностью — они просто падают на поверхность почвы или зарываются в ее верхние слои. В 1976 году в- Северо-Восточном Китае выпал дождь из 100 каменных метеоритов; самый крупный из них (1770 кг) своим падением вырыл воронку глубиной всего 2 м.

Если же перед встречей с Землей скорость движения метеорита превышает 4—5 км/с, то во время удара его кинетическая энергия мгновенно превращается в тепловую и тогда происходит катастрофа. Большая часть твердого вещества падающего тела в течение очень короткого промежутка времени (доли секунды) преобразуется в интенсивно сжатый газ, мгновенное расширение которого создает мощную взрывную волну, равную по силе волне от взрыва нитроглицерина такой же массы, как и у метеорита. Не перешедший в газ остаток вещества метеорита мельчайшими обломками разлетается далеко за пределы места взрыва. Взрывная волна и энергия расширяющихся газов вырывают в Земле кратерообразную воронку, дробят и выбрасывают из нее измельченные горные породы, а в центре воронки силами упругой отдачи «вздыбливают» слои пород, создавая конусовидное срединное возвышение (центральную горку), иногда окруженную одним или несколькими концентрическими внутрикратерными поднятиями.

Интенсивные разрушения происходят и в слоях земной коры, подстилающих воронку. Под действием динамической нагрузки кора прогибается, образуя как бы вмятину, в центре которой располагается кратер. По окружности вмятины и воронки кратера возникают концентрические кольцевые разломы. Основание воронки разбивается радиальными разломами на блоки. В гигантских кратерах разломы могут проникать на значительную глубину и служить каналами для подъема к поверхности расплавленных глубинных масс земных недр. Непосредственно под кратером в породах основания в результате взрыва развивается сложная трещиноватость, постепенно ослабевающая с глубиной.

По оценке специалистов, энергия, развивающаяся в доли секунды при столкновении крупного метеорита с Землей, во много раз превосходит энергию, которая выделяется в такое же время при других разрушительных геологических явлениях — землетрясениях и извержениях вулканов. Так, при вулканических взрывах давление только в отдельных случаях возрастает до тысяч килобар, а температура извергаемых лав не превышает 1200 °С. При метеоритных же взрывах давление достигает сотен и тысяч килобар, а температура может подняться до нескольких десятков тысяч градусов.

По размерам взрывные метеоритные кратеры в десятки раз больше образующих их метеоритов. Диаметр таких воронок измеряется многими сотнями метров, километрами и даже десятками километров. Для сравнения следует сказать, что взрыв ядерного устройства, эквивалентного заряду в 100 кт тринитротолуола, оставил в грунтах атомного полигона США в штате Невада воронку поперечником 300 м.

От высокой температуры часть земных пород подвергается плавлению и испарению. На том же полигоне взрыв мощностью 5 кт взрывчатых веществ (ВВ) привел к испарению 500 т гранодиорита, 3500 т породы расплавилось, а 5,3 млн. т были раздроблены и смещены с места. Подсчитано, что при образовании кратера диаметром 1 км выделяется энергия 1020, а кратера диаметром 100 км — 1030 эрг. Для наглядности поясним, что выделение из недр энергии 1025 эрг эквивалентно работе, которая может быть выполнена такой электростанцией, как Днепрогэс, в течение 350 лет.

Как и в ударных кратерах, дробленые породы устилают дно кратера и образуют вокруг взрывной воронки высокий насыпной вал. Обломки пород разного размера бессистемно нагромождены друг на друга, перемешаны, лишены какой-либо ориентировки, покрыты царапинами и бороздами и напоминают материал тектонических брекчий или ледниковых морен. Иногда крупные глыбы пород перемещены далеко от места своего коренного залегания, подобно ледниковым отторженцам или тектоническим блокам.

Впервые метеоритные кратеры были обнаружены на поверхности земного спутника — Луны. Поверхность ее бомбардируется метеоритами во много раз чаще, чем поверхность Земли, потому что на Луне нет атмосферы, тормозящей «падающие звезды». Еще Галилео Галилей, в 1610 году впервые увидевший Луну в построенный им телескоп, был поражен тем, что поверхность ее испещрена множеством кратероподобиых воронок, среди которых есть очень крупные, диаметром свыше 100 км, и мелкие, представляющие собой небольшие углубления. Через 50 лет после Галилея английский естествоиспытатель Роберт Гук высказал предположение о происхождении этих воронок в результате метеоритных ударов, но эта гипотеза была признана фантастической и забыта почти до начала нашего века.

Известный немецкий геофизик Альфред Вегенер (автор знаменитой гипотезы дрейфа материков), наблюдая на фронтах первой мировой войны образование воронок от взрывов артиллерийских снарядов, одним из первых поддержал точку зрения Р. Гука. Свои соображения он подтвердил экспериментально: он бросал картечные пули в порошкообразную смесь цемента и гипса, в итоге чего на ее поверхности появлялись углубления, сходные с кратерами.

Последующие астрономические и космические исследования помогли выяснить, что в формировании облика поверхности Луны существенную роль играли также вулканические процессы, поэтому на Луне встречаются кратеры и вулканического происхождения; однако подавляющее большинство кратеровидных форм, создающих характерный лунный ландшафт,— следы столкнувшихся с Луной метеоритов. Рыхлый, напоминающий песок, лунный грунт — реголит, который покрывает поверхность земного спутника слоем в несколько метров,— это продукт переработки метеоритными ударами и взрывами твердых коренных лунных пород; в своем составе он содержит обломочный метеоритный материал.

Значительно позже начали находить и изучать следы падения метеоритов на поверхности Земли.

Назад к оглавлению.  Назад.  Дальше.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>