Паде́ние метеори́та Челя́бинск (также получил известность как Челя́бинский либо Чебарку́льскийЧебаркульский метеорит. Портал города Чебаркуль.Чебаркульский метеорит. ОТР, 28 июня 2019В. М. Пак. Чебаркульский метеорит: мифы и реальности. Сибирский аэрокосмический университет, Красноярск, 2013 г. метеорит) — столкновение с земной поверхностью фрагментов небольшого метеороида, разрушившегося в результате торможения в атмосфере Земли в пятницу, 15 февраля 2013 года примерно в по местному времени (UTC+6). Суперболид разрушился в окрестностях Челябинска на высоте 23,3 км.
История 15 февраля 2013 года метеороид диаметром около 18 метров и массой порядка 11 тыс. тонн (по расчётам НАСА) вошёл в атмосферу Земли на скорости около 18,6 км/с. Судя по продолжительности атмосферного полёта, вход в атмосферу произошёл под очень острым углом. Спустя примерно 32,5 сек после этого небесное тело разрушилось. Разрушение представляло собой серию событий, сопровождавшихся распространением ударных волн. Общее количество высвободившейся энергии по оценкам НАСА составило около 440 килотонн в тротиловом эквиваленте, по оценкам РАН — 100−200 килотонн, по оценкам сотрудников ИНАСАН — от 0,4 до 1,5 Мт в тротиловом эквиваленте. По оценкам НАСА, это самое большое из известных небесных тел, падавших на Землю после Тунгусского метеорита в 1908 году. События такого масштаба происходят в среднем раз в . Научный журнал , со ссылкой на результаты, полученные после анализа учёными французского Комиссариата атомной энергии данных сенсорных станций, дал оценку в 460 килотонн в тротиловом эквиваленте (самый высокий показатель за всё время наблюдений за ядерными испытаниями в рамках Договора об их запрете), и заявил, что ударная волна дважды обогнула Землю.
Всего пострадало 1615 человек, большинство от выбитых стёкол. Были госпитализированы, по разным данным, от 40 до 112 человек; двое пострадавших были помещены в реанимационные отделения. Ударная волна также повредила здания. Материальный ущерб бюджетной сфере и населению составил 490 миллионов рублей, общая сумма ущерба (включая промышленные предприятия и объекты федерального подчинения) — около 1 миллиарда рублей. С 15 февраля по 5 марта 2013 года в Красноармейском, Коркинском и Увельском районах Челябинской области был введён режим чрезвычайной ситуации.
Небесное тело не было обнаружено до его вхождения в атмосферу. Первые осколки, в виде небольших метеоритов, были найдены несколькими днями позже. При последующих поисках в озере Чебаркуль был обнаружен самый крупный осколок массой 570 кг и множество более мелких осколков суммарной массой несколько килограммов.
Данные о метеорном теле
Атмосферные наблюдения
Полёт метеорного тела от момента его входа в атмосферу до момента его разрушения продолжался 32,5 секунды. При этом разные источники сообщают различное время события (объясняться это может только погрешностями определения времени). Первыми движение тела по небу в 9:15 (7:15 мск) увидели жители Костанайской и Актюбинской областей Казахстана. Жители Оренбурга — в 9:21 по местному времени. Также его след наблюдался в Свердловской, Курганской, Тюменской, Челябинской областях и Башкортостане. Самой далёкой точкой с видеофиксацией полёта метеороида является район посёлка Просвет в Волжском районе Самарской области, отдалённый от Челябинска на 750 км.
Официальные данные Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромета) о наблюдении атмосферных явлений, сопровождающих пролёт небесного тела, приведены в новостном сообщении.
Член Комитета по метеоритам РАН Виктор Гроховский уверяет, что точечных взрывов, породивших взрывные волны, не было — по его мнению, при резком торможении в плотных слоях атмосферы метеороида массой несколько тысяч тонн, сформировалась цилиндрическая ударная волна, которая многими наблюдателями и была ошибочно воспринята как взрывная. Что касается периодического изменения яркости болида, то они были вызваны не взрывами, а простым разрушением тела метеороида на крупные фрагменты, в результате которого яркость свечения скачкообразно увеличивалась. Соответственно нужно говорить не о взрывах, а о разрушении, свечении и испарении (возгонке) вещества метеороида. Можно добавить, что от близких, но разных отрезков цилиндрической ударной волны, в зависимости от рельефа местности, до наблюдателя могут дойти не одна, а две и даже более взрывоподобных ударные волны, которые он, не зная физики процесса, будет воспринимать как отдельные взрывы, которых на самом деле не было.
Падение метеорита сопровождалось явлением «электрофонного болида», то есть звуками, вызванными электромагнитными разрядами в атмосфере, которые появились от пролёта болида. Несколько десятков свидетелей сообщили, что во время пролёта метеорита, за несколько минут до прихода ударной волны, они слышали шипение, схожее со звуком горения бенгальских огней. Как предположил руководитель научных проектов обсерватории «Ка-Дар» Станислав Короткий, так как звуковые волны не могут проходить расстояния в десятки километров за доли секунд, то речь идёт о явлении «электрофонного болида».
Через несколько дней после падения челябинского метеорита появились сообщения о наблюдениях аномальных серебристых облаков. Подобное явление произошло и в 1908 году после падения Тунгусского метеорита. Наземные наблюдения серебристых облаков были подтверждены спутниковыми данными. Возможно, это связано с высотным взрывом метеорита, но на данный момент нет доказательств прямой связи этих двух атмосферных явлений.
Первые предположения Среди первоначальных предположений очевидцев падения метеорита в атмосфере была авиакатастрофа или попадание боевой ракеты. В 9 утра по московскому времени МЧС России сообщило, что утром, приблизительно в 9:20 по челябинскому времени, или 7:20 по московскому, над Челябинском прошёл метеоритный дождь.
Вечером 15 февраля мимо Земли на расстоянии 27,7 тыс. км прошёл астероид 2012 DA14, в связи с чем возникли предположения о том, что это событие может быть связано с падением метеорита (например, метеорит мог быть представителем мелких частиц, располагающихся на орбите астероида). Однако впоследствии эти предположения не подтвердились: метеорит и астероид 2012 DA14 имели существенно отличающиеся орбиты и разный химический состав.
В то же время, в октябре 2013 года чешские исследователи под руководством Иржи Боровички сделали вывод, что метеорит имел схожую орбиту с околоземным астероидом и оба тела ранее были одним целымКотляр П. Близнец челябинского астероида остался на орбите // Газета.Ru.— 06.11.2013 (Наука).
Оценки мощности
По первоначальным оценкам Института динамики геосфер РАН, масса объекта при входе в атмосферу оценивалась в 10—100 тонн, выделившаяся энергия — несколько килотонн, скорость входа в атмосферу 15—20 км/с, высота разрушения 30—50 км, высота высвобождения основной энергии — 5—15 км. По словам С. А. Язева, мощность ударной волны была больше, чем у Витимского болида. Скорость метеорита при падении составила от 20 до 70 километров в секунду.
15 февраля учёные НАСА сообщили, что космический объект был 15 метров в диаметре и вызвал взрыв мощностью 300 килотонн в тротиловом эквиваленте. Чуть позже оценка энергетической мощности взрыва была увеличена до 470 килотонн. Вечером того же дня, в 7 часов по Тихоокеанскому времени 15 февраля НАСА обнародовала уточнённые данные о метеороиде на основе анализа данных инфразвуковых станций слежения: до входа в атмосферу Земли объект был около 17 метров в диаметре, массой до 10 000 тонн и двигался со скоростью 18 км/с. Через 32,5 секунды после входа в атмосферу объект полностью разрушился, в результате чего высвобожденная энергия составила около 500 килотонн в тротиловом эквиваленте. По оценке НАСА, данное тело существенно превышает Сихотэ-Алинский метеорит, и является крупнейшим после Тунгусского, упавшего в 1908 году. По оценкам РАН мощность взрыва была существенно меньше: 100—200 килотонн.
Ядерный взрыв или мощные ударные волны в атмосфере создают низкочастотные звуковые волны (меньше 20 Гц), которые можно использовать для определения параметров события. Данные расположенных по всему миру инфразвуковых станций слежения за ядерными испытаниями (CTBT) показали наличие источника инфразвуковых волн в Уральских горах, что позволило сделать оценки мощности. Первой о пролёте метеороида сообщила инфразвуковая станция, расположенная в Фэрбанксе (Аляска, США) на расстоянии более 6460 километров от Челябинска, российские сегменты инфразвуковых станций также зарегистрировали сигнал. Среди всех событий это было наиболее мощным со времени ввода в строй первой станции в 2001 году. Этот источник инфразвука оказался не стационарным, как было бы при испытании ядерного оружия в шахте, а перемещался, что было отмечено по изменению направления на источник. Самая дальняя станция, которая зафиксировала данное событие, расположена в Антарктиде в 15 000 км от источника. Инфразвуковые волны обогнули Землю несколько раз. По словам Питера Брауна, «гриб», сформировавшийся через две минуты после взрыва, имел 5 км в диаметре и 7 км в высоту, а пыль попала в Европу с ветрами через неделю. Измерения, полученные на сети этих станций, позволили уточнить размер, энергию и скорость тела.
Данные двадцати станций слежения, которые зарегистрировали низкочастотные колебания давления и моделирование распространения звуковых волн, показали общую картину события. Оценки мощности взрыва, выполненные по данным различных станций, имеют разброс от 100 кт до 1,4 Мт в тротиловом эквиваленте, что при усреднении даёт энергию 460 кт. Для оценки мощности W в кт использовали эмпирическую формулу: , где T — период сигнала (в секундах) с максимальной амплитудой. Максимум сигнала для разных станций наблюдали в диапазоне от 20 до 70 с. Моделирование распространения звуковых волн проводилось с учётом зависимости температуры атмосферы от высоты и наличия постоянных ветров в стратосфере. Это позволило объяснить некоторые особенности полученных сигналов, а именно, разную скорость распространения звуковых волн по кратчайшей дуге и по длинной дуге на большом круге, проходящем через станцию слежения и место взрыва, и слабое затухание волн, распространяющихся по направлению ветра. Длительность сигнала, замеренного станцией IS57 от обогнувшей второй раз Землю звуковой волны, составила 3 часа, что объясняется многократными переотражениями в акустическом волноводе, расположенном между высотами 10 и 40 км и неточечностью источника.
Аппаратура, установленная на геостационарных спутниках, работающих в интересах Министерства обороны США и Министерства энергетики США, позволяет как отслеживать воздушные ядерные взрывы, так и измерять кривые светимости сгорающих в атмосфере болидов. 1 марта НАСА стали известны уточнённые данные по полной светимости суперболида, которая составила E0 = 3,75 · 1014 Дж или 90 кт, из чего по эмпирической формуле для полной энергии взрыва следует E = 8,2508 · E00,885, что составляет 440 кт. Скорость болида по тем же данным в момент максимальной яркости составила 18,3 км/с. Событие произошло в точке с координатами на высоте 23,3 км в 03:20:33 по Гринвичу. Оценка массы и среднего размера, предполагая значение средней плотности равным 3,6 г/см3, составила соответственно 11 000 тонн и 18 метров.
Эксперт Европейского космического агентства Хейнер Клинкрад () отметил, что проникновение этого тела в атмосферу прошло незамеченным, несмотря на его массивность, поскольку современные телескопы ориентированы на поиск астероидов больше 100 метров в диаметре. До сих пор только один раз учёным удалось предсказать столкновение небесного тела с Землёй: это был астероид 2008 TC3. Пол Чодас заметил, что анализ орбиты метеороида предполагает, что она не приближалась к Земной достаточно близко за последние несколько десятилетий, поэтому на ранних снимках неба этот астероид не будет виден из-за малой яркости.