13 октября 1990 года метеороид EN131090, предполагаемая масса которого составляла 44 кг, вошел в атмосферу Земли над Чехословакией и Польшей и через несколько секунд вернулся в космос. Наблюдения за такими событиями довольно редки; это был второй случай, зарегистрированный с помощью научных астрономических инструментов (после Большого дневного огненного шара 1972 года ), и первый, зарегистрированный с двух удаленных позиций, что позволило рассчитать несколько его орбитальных характеристик. Встреча с Землей существенно изменила ее орбиту и, в меньшей степени, некоторые ее физические свойства ( массу и структуру ее внешнего слоя).
Визуальные наблюдения были представлены тремя независимыми чешскими наблюдателями: астрономом Петром Правцем , Павлом Класеком и Люцией Буличковой. Согласно их отчету, событие началось в 03:27:16±3 UT [примечание 1] , а наблюдаемый яркий метеор ( огненный шар ) двигался с юга на север. Он оставил след, который был виден в течение 10 секунд. [2]
Большинство данных о столкновении были получены с помощью фотографических наблюдений камерами Европейской сети болидов . Это было первое событие такого типа, зафиксированное камерами из двух удаленных мест, в Червена-Гора и Свратоуч (оба в современной Чешской Республике ), что позволило рассчитать орбитальные характеристики метеороида геометрическими методами. [2] Оба были оснащены объективами типа «рыбий глаз» на все небо . [2]
Изображение Červená hora было особенно ценным. Оно зафиксировало траекторию огненного шара примерно на 110°, начиная с 51° над южным горизонтом, проходя зенит всего в 1° к западу и исчезая всего в 19° над северным горизонтом (таким образом, пересекая около 60% неба). Его камера также была оснащена вращающимся затвором, который прерывал экспозицию 12,5 раз в секунду и разделял захваченный трек огненного шара, позволяя определить его скорость. За последние 4° угловая скорость огненного шара была ниже разрешения инструмента. [2] Изображение Svratouch зафиксировало траекторию только примерно на 15°, начиная с 30° над северо-западным горизонтом, и изображенный огненный шар был довольно слабым. Несмотря на это, данных было достаточно для расчетов. [2]
Готфред М. Кристенсен также обнаружил огненный шар в Хавдрупе , Дания, используя перьевой самописец, подключенный к радиоприемнику в течение 78 секунд, в 03:27:24±6 UT. [примечание 1] [3]
Метеороид довольно мягко задел атмосферу Земли (по сравнению, например, с Большим дневным огненным шаром 1972 года над Соединенными Штатами и Канадой). Он стал виден к северу от Угерского Брода , Чехословакия, на высоте 103,7 км, приблизился к поверхности Земли на 98,67 км [примечание 2] к северо-востоку от Вроцлава , Польша, и исчез из виду на высоте 100,4 км к северу от Познани , Польша. Вероятно, он все еще был бы виден, пока не достиг высоты 110 км над южной частью Балтийского моря . [2]
Абсолютная величина метеороида ( видимая величина, которую он имел бы на высоте 100 км в зените наблюдателя) составляла приблизительно −6 и существенно не менялась в течение нескольких секунд наблюдения. За время наблюдения он пролетел расстояние в 409 км за 9,8 секунд. Он двигался со скоростью 41,74 км в секунду, [примечание 3] которая не изменялась измеримо во время полета. [5] Йиржи Боровичка и Зденек Чеплеха из обсерватории Ондржейова в Чехословакии подсчитали, что замедление, вызванное трением об атмосферу, достигло всего 1,7 м/с 2 в перигее огненного шара (наибольшее сближение с Землей), а его скорость уменьшилась всего на 0,012 км в секунду (менее 0,03%). [2] Это хорошо согласуется с компьютерным моделированием , предоставленным D. W. Olson, R. L. Doescher и K. M. Watson из Юго-Западного Техасского государственного университета , которые пришли к выводу, что замедление было менее 0,5 м/с 2 за исключением нескольких секунд вблизи перигея. [6] Эта небольшая потеря скорости, 12 м в секунду, соответствовала потере кинетической удельной энергии (в системе отсчета Земли) в 0,5 МДж/кг, которая была преобразована в тепло (и, возможно, звук). Изменение вектора скорости объекта из-за гравитации Земли в течение часов, когда он находился в непосредственной близости от Земли, было порядка километров в секунду (см. § Орбита).
Программное обеспечение также рассчитало мгновенную видимую величину огненного шара у земли. Расчет начался и закончился на высоте около 250 км, задолго до и после того, как камеры Европейской сети огненных шаров смогли его наблюдать. Его видимая величина началась со значения +5,7 и довольно быстро стала ярче. Программа дала видимую величину −5,7, когда его видела одна камера, и −6,3 в перигее. Впоследствии огненный шар потускнел, с видимой величиной −5,4, когда его в последний раз видели камеры, и окончательным расчетным значением +6,0 на высоте 257 км. Эти значения не совсем точны, поскольку программа работала с упрощенным предположением, что световая эффективность огненного шара не менялась вдоль траектории. [6] Начальная видимая величина недалека от пределов видимости невооруженным глазом . Например, слабые звезды величиной +6 можно наблюдать только в темных сельских районах примерно в 150 км от крупных городов. Эта величина соответствует видимой величине Урана . [7] В момент наибольшей яркости он был в несколько раз ярче максимальной яркости Венеры .
Метеороид был огненным шаром I типа, [2] т.е. обычным хондритом . [8] Когда он вошел в атмосферу Земли, его масса составляла около 44 кг, что было оценено на основе измеренных значений его абсолютной величины и скорости. [2] Из известных объемных плотностей обычных хондритов (3,40 ± 0,15 г/см 3 для обычных хондритов группы H, 3,40 ± 0,15 г/см 3 для группы L и 3,29 ± 0,17 г/см 3 для группы LL [9] ) мы получаем приблизительный диаметр метеороида между 28,5 и 30 см. Во время столкновения он потерял приблизительно 350 г массы. [2] Компьютерное моделирование показало, что он начал терять массу примерно в тот момент, когда стал видимым для камер Европейской сети огненных шаров, на высоте 100,6 км. Потеря массы длилась 35 секунд, пока он не достиг высоты 215,7 км. [6] Его поверхность расплавилась и снова затвердела после выхода, [2] что означает, что его поверхность стала типичной коркой метеоритного плавления . [1]
Метеороид не был опасен для жизни на Земле. Даже если бы он направился в нижние слои атмосферы, он бы нагрелся так сильно, что взорвался бы высоко над землей, и только некоторые мелкие частицы ( метеориты ) в конечном итоге могли бы достичь поверхности Земли. [10]
Поскольку огненный шар был зарегистрирован двумя камерами Европейской сети болидов, стало возможным рассчитать траекторию его полета через атмосферу, а затем также характеристики его орбиты до и после столкновения в Солнечной системе. [2] Расчеты были опубликованы чешскими астрономами Павлом Спурным, Зденеком Чеплехой и Йиржи Боровичкой из Ондржейовской обсерватории, [1] [2] [5] , которые специализируются на наблюдениях за метеорами. Они продемонстрировали, что колебание Земли значительно изменило орбиту метеороида. Его афелий (наиболее дальнее расстояние, которое он проходит от Солнца ) и орбитальный период были снижены почти до половины их первоначальных значений. [5] Объект изначально находился на сильно наклоненной орбите (71°) и закончил на орбите с немного большим наклоном (74°).
Примерно каждые 2,5 или 2,6 года объект возвращается в ту же точку Солнечной системы, где произошло столкновение 1990 года, и Земля возвращается в ту же точку каждый год. Период неизвестен достаточно точно, чтобы предсказать, когда произойдет следующее столкновение между ними.
Хотя попадания метеороидов в атмосферу Земли весьма распространены, регистрация подобного пролета через верхние слои атмосферы довольно редка. [11] Вероятно, первый надежно подтвержденный случай произошел 20 июля 1860 года над американским штатом Нью-Йорк. [12] Чехословацко-польский огненный шар иногда сравнивают с Большим дневным огненным шаром 1972 года [1] над Ютой , США, и Альбертой , Канада, который является первым научно наблюдаемым и изученным событием такого типа. [11] Огненный шар 1972 года был более чем в тысячу раз массивнее и приблизился к поверхности Земли на 40 км. [1] Данные наблюдений обоих метеороидов помогли разработать метод расчета траекторий скольжения таких тел, который впоследствии был использован при расчете траектории другого скользящего по Земле метеороида , наблюдавшегося 29 марта 2006 года над Японией. [13]
Эта статья была отправлена в WikiJournal of Science для внешней академической рецензии в 2019 году (отчеты рецензента). Обновленный контент был реинтегрирован на страницу Википедии по лицензии CC-BY-SA-3.0 ( 2020 г. ). Проверенная версия записи: Ян Каменичек; и др. (11 мая 2020 г.). «Задевающий Землю метеороид 13 октября 1990 г.» (PDF) . Викижурнал науки . 3 (1): 5. doi : 10.15347/WJS/2020.005 . ISSN 2470-6345. Викиданные Q94495834.
Медиа, связанные с метеороидом, скользящим по Земле 13 октября 1990 г. на Wikimedia Commons