←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Привилегированный участник пишет:

430 тысяч лет назад в Антарктиде упал крупный метеорит

 Рис. 1. Микрофотографии сферул импактного происхождения из района гор Сёр-Рондане в Восточной Антарктиде

Рис. 1. Микрофотографии сферул импактного происхождения  (англ. impact — «удар, столкновение») из района гор Сёр-Рондане в Восточной Антарктиде. Фото Скотта Петерсона  с сайта kent.ac.uk

Оплавленные частицы внеземного вещества, собранные учеными в Восточной Антарктиде, указывают на то, что примерно 430 тысяч лет назад здесь произошло падение крупного метеорита или астероида, который не оставил после себя кратера, потому что превратился в поток расплавленного материала еще на подлете к земной поверхности. Несмотря на то, что импактное тело перестало существовать еще в атмосфере, сила ударного события, по оценкам авторов, превосходила падение Тунгусского метеорита. Есть все основания полагать, что такого рода «промежуточные» импактные события (в которых ударное тело не успевает полностью сгореть в атмосфере, но и не достигает поверхности в «твердой» форме) происходят по геологическим меркам достаточно часто (раз в несколько тысяч лет), а ущерб от них, попади импакт в густонаселенное место, будет колоссальным. Описанная находка дает ученым явное указание на то, как искать следы таких «бесследных» падений космических тел.

Крупные импактные события — столкновения с Землей астероидов или больших метеоритов — оставляют после себя свидетельства в виде ударных кратеров и сопровождаются появлением характерных.

Намного сложнее выявить в геологической летописи более мелкие события. Дело в том, что метеориты размером от нескольких десятков до 150 метров, как правило, полностью разрушаются при входе в атмосферу, а их фрагменты испаряются. Часто этот процесс происходит очень быстро, что приводит к воздушному взрыву на малой высоте, обычно сопровождаемому ударной волной, как это было в случае Тунгусского метеорита в 1908 году и Челябинского метеорита в 2013 году.

Несмотря на то, что по оценкам ученых крупные воздушные взрывы происходят гораздо чаще, чем образующие кратеры удары метеоритов (примерно раз в 100–10 000 лет)  найти их свидетельства очень трудно, ведь от них остаются только мельчайшие оплавленные частицы внеземного вещества микронного размера, рассеянные в почвенном покрове и земных породах. Одно из немногих мест, где такие микрочастицы сохраняются и могут быть извлечены для последующего изучения, — ледниковый щит Антарктиды.

Недавно международная группа геологов и планетологов под руководством доктора Матиаса ван Гиннекена из Центра астрофизики и планетологии Кентского университета в Великобритании сообщила о том, что они обнаружили в Восточной Антарктиде свидетельства того, что 430 тыс. лет назад здесь произошло мощное ударное событие — падение астероида или крупного метеорита размером от 100 до 150 м. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Речь идет о 17 черных сферических частицах — сферулах — размером от 100 до 300 мкм, найденных на вершине Валнумфьеллет в горах Сёр-Рондане, Земля Королевы Мод. Сферулы представляют собой округлые частицы неправильной формы (рис. 1), состоящие в основном из оливина и Fe-шпинели с незначительными включениями стекла.

По своему составу собранные исследователями сферулы относятся к хондритам, а соотношение микроэлементов и высокое содержание никеля указывают на их первично внеземную природу. В полированных шлифах частиц с помощью сканирующей электронной микроскопии авторы исследования выявили скелетные формы кристаллов оливина и структуры закалки, характерные для микрометеоритов (рис. 2, А, С).

 Рис. 2. Внутренняя структура сферул

Рис. 2. Внутренняя структура сферул. Изображения сканирующего электронного микроскопа: А и В — внешний вид; С и D — полированные шлифы тех же сферул. С — сросток двух частиц, сохранивших структуру микрометоритов; на врезках показаны увеличенные фрагменты, на которых видна морфология скелетных кристаллов оливина (верхняя врезка) и зерен Fe-шпинели (нижняя врезка), промежутки между кристаллами оливина и шпинели заполнены стеклом. D — сросток трех частиц со структурой перекристаллизации: крупные кристаллы оливина выходят за границы первичных частиц, а мелкие зерна шпинели (светлые на врезке) располагаются между ними. Длина масштабных отрезков — 100 мкм. Изображение из обсуждаемой статьи в Science Advances

Однако по своей морфологии сферулы существенно отличаются от микрометеоритов. Среди последних практически никогда нет сростков, так как вероятность того, что нерасплавленные космические частицы сольются во время полета, ничтожно мала, а большинство сферул представлены сростками двух и более округлых частиц (см. рис. 1 и 2). При этом в полированных шлифах видны структуры перекристаллизации, образовавшиеся уже после того, как несколько частиц соединились в единый агрегат (рис. 2, D).

Все это позволило авторам предположить, что найденные ими сферулы сформировались в процессе частичного плавления, испарения и последующей конденсации вещества — процессов, имевших место в результате взрыва метеорита недалеко от Земли. Исследователи относят это событие к переходному типу между взрывами внеземных тел высоко в атмосфере и импактными событиями, в результате которых образуются метеоритные кратеры, а сами сферулы — к промежуточным образованиям между микрометеоритами и импактитами.

Авторы предполагают, что меторитное тело было достаточно большим, чтобы достичь нижних слоев атмосферы, где оно распалось с образованием ударной взрывной волны, которая направила вниз фронт хондритового газа с микрочастицами расплавленного материала. В процессе соприкосновения этой волны с поверхностью ледников произошло частичное плавление верхнего слоя льда, охлаждение хондритового газа и образование шариков-сферул — процесс, называемый метеоритной абляцией.

Оценив площадь рассеяния частиц с помощью численного моделирования, авторы пришли к выводу, что по своему масштабу это было событие более крупное, чем падение Тунгусского метеорита в 1908 году или Челябинского — в 2013-м. По мнению ученых, это был каменный метеорит диаметром от 100 до 150 м, вошедший в атмосферу Земли со скоростью около 20 км/с под углом от 15 до 90 градусов к поверхности. Результаты моделирования показывают, что при таких исходных параметрах ударное тело полностью испаряется при температуре около 30 000 К на подлете к Земле. При этом конусообразная струя пара достигает поверхности со скоростью от 6 до 10 км/с, а плотность хондритового вещества в ней составляет от 0,01 до 0,1 г/см3. Эта плотность слишком мала, чтобы образовался ударный кратер. Вместо этого основным эффектом приземления является взаимодействие струи перегретого пара с породами и льдом на поверхности.

Плавление льда приводит к образованию противонаправленной струи водяного пара, которая поднимается вверх, запуская на своем пути процесс охлаждения (рис. 4). По расчетам авторов, в течение 3–4 минут шлейф, который теперь представляет собой смесь материала ударника, воды и атмосферного воздуха, достигает максимальной высоты около 400 км, после чего в нем начинается конденсация. Опускаясь вниз, шлейф образует в нижних плотных слоях атмосферы богатое сферулами облако радиусом в тысячи километров.

Авторы считают, что подобные крупные импактные события, не оставляющие после себя кратеров, были достаточно частыми в геологической истории, но, чтобы выявить их, нужны тщательные и детальные исследования. В частности, ученые призывают уделять больше внимания поиску частиц космического происхождения в морских осадочных отложениях и кернах глубоководного бурения, так как подобные испарительные процессы с образованием микросферул могли иметь место и во время воздушных взрывов метеоритов над поверхностью океана.

Источник информации https://elementy.ru/novosti_nauki/433810/430_tysyach_let_nazad_v_Antarktide_upal_krupnyy_meteorit

 

Это интересно
+1

Привилегированный участник 09.05.2021
Пожаловаться Просмотров: 158  
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии 1

Для того чтобы писать комментарии, необходимо
Привилегированный участник 09.05.2021

Эта тема идейно связана со вчерашней темой «Микрометеориты - космос на крыше».