"...И, Куликом сооруженный,
Под дубом тем стоит лабаз,
Он безотказно кормит нас..."
 

Н.В. МИХЕЕВ (Томск)

К ВОПРОСУ О ДВИЖЕНИИ МЕТЕОРНОГО ТЕЛА В АТМОСФЕРЕ

Все современные теоретические модели движения метеорного тела в атмосфере Земли предусматривают взаимодействие твердого метеорного тела с газообразной средой. Эта модель не объясняет всех особенностей метеорных явлений. Это может свидетельствовать о недостаточности данной модели.

Основной необъясненной особенностью движения метеорного тела - болида является его звучание в момент полета. В то же время автор этой статьи, еще будучи школьником, не обнаружил в этом звучании ничего странного, так как пользовался по незнанию официальной теории своим пониманием этого данного явления.

Существенным в движении метеорного тела является значительное преобладание кинетической энергии атомов движущегося в атмосфере тела над энергией связи атомов метеорного тела и атмосферы. Вследствие этого метеорное тело должно рассматриваться как движущийся пучок несвязанных частиц. При этом при движении метеорного тела в атмосфере непосредственно взаимодействуют попарно атомы метеорного тела и атомы атмосферы. В этом отношении картина напоминает ситуацию с взаимодействием гамма-фотонов и металла, при котором наблюдается Комптон-эффект вследствие парных взаимодействий фотонов с "неподвижными" электронами. Комптон-эффект происходит потому, что энергия фотонов (аналог кинетической энергии) превышает энергию связи электронов. При движении метеорного тела также происходят парные столкновения атомов метеорного тела с "неподвижными" атомами атмосферы.

Конечно, эта модель не является абсолютной и единственной для объяснения движения метеорного тела в атмосфере. Она тем вернее, чем больше скорость метеорного тела, и справедлива, во всяком случае, на начальном этапе траектории. По мере торможения метеорного тела в атмосфере все большую роль приобретает традиционная модель твердого тела. По-видимому, можно сказать, что модель твердого тела в газовом потоке и пучковая модель являются взаимно дополнительными для движущегося метеорного тела в атмосфере.

Пучковая модель предсказывает зависимость атмосферных явлений от атомной массы вещества метеорных тел. Водородно-гелиевые ледяные метеорные тела не могут создать в атмосфере никакого пучка даже если они весьма велики по массе ни при каких скоростях движения. Наибольший атмосферный пучок создают железо-никелевые метеорные тела. Урановые или свинцовые могли бы создать еще более мощные пучки, но такие метеорные тела встречаются не так часто.

Железо-никелевые метеорные тела создают мощные пучки даже при не особо больших скоростях движения этих тел. Ведь скорость частиц в атмосферном пучке, как это следует из простейших физических соображений, превышает скорость движения метеорного тела во столько раз, во сколько раз атомная масса атомов метеорного тела превышает атомную массу атомов атмосферы, которая близка к 14 (атомная масса азота - основного компонента атмосферы). Поскольку атомная масса железа составляет 56, то начальная скорость пучка превышает скорость движения метеорного тела (56 : 14 = 4) в четыре раза. При скорости метеорного тела 60 км/c скорость пучка составит 240 км/c. Такой пучок практически мгновенно достигает наблюдателя на расстоянии в сотни километров от движущегося метеорного тела.

Мы можем рассмотреть и вопрос о модуляции звука звучащего болида. Здесь мы опять должны отойти от модели абсолютно твердого тела и принять модель упругого. Механические силы, действующие на движущееся метеорное тело так велики, что вхождение метеора даже в верхние слои атмосферы осуществляется как удар. В результате этого возникают акустические колебания упругого метеорного тела. При акустических колебаниях изменяется площадь поперечного сечения движущегося метеорного тела (миделево сечение), что вызывает изменение силы сопротивления в такт возникшим колебаниям. Поскольку частота акустических колебаний и частота силы сопротивления совпадают, возникает резонанс и усиление амплитуды колебаний. Амплитуда колебаний быстро нарастает до некоторого стабильного значения, при котором вся приобретенная в данном колебании дополнительная энергия расходуется на сброс некоторого слоя с поверхности. Этот сброшенный в конкретном колебании слой и выдает прибавку в мощности пучка, который воспринимается как максимум модулированного акустическим колебанием пучка.

По мере продвижения метеорного тела вглубь атмосферы амплитуда акустического колебания болида возрастает и в некоторый момент достигается предела прочности. При этом метеорное тело взрывается и во многих случаях прекращает свое существование как целое. Если скорость болида в момент его разрыва уже невелика, осколки выпадают на землю. Если же скорость все еще достаточно велика, происходит полное уничтожение осколков и прощальный всплеск мощности пучка. В настоящее время финальный взрыв метеорных частиц также требует объяснения, которого нет в традиционных моделях.

Моделью распространения пучка в атмосфере может быть опыт с расположенными поотдельности косточками русских счетов, обстреливаемыми отдельной косточкой. Обстреливающая косточка присоединяется к покоящимся, а самая дальняя косточка из первоначально покоящихся отскакивает. Моделью трансформации метеорного пучка в атмосферный может быть стремительный отскок теннисного или пенопластового шарика от медленно налетевшего стального примерно такого же размера. Оба эти опыта являются "школьными".

 
Назад
 
 
Ходка!

Новости

Тунгусское Событие
(ликбез)

Гурман
(литературные странички)

Алёнино озеро

Лабаз
(проблемные статьи)

На грани фантастики

Командорка

Рабочка

Библиотека

Заповедник

Сезон

Эхо сезона
(отчеты о сезонах, дневники, "медвежьи истории", фотогалерея, Общие сборы)

Сибирская юбилейная
научная конференция
“100 лет Тунгусскому метеориту”
“50 лет КСЭ”

Помним...
(мемориал)

Сайты наших коллег

Кто мы

 

 

  Начало страницы