Найвагоміший метеорит на нашій планеті, який важить 60 тонн, не залишив значного кратера: як це сталося?

Науковці розкрили причини цього явища та розповіли, як найбільший метеорит на Землі був виявлений на одній з ферм у Намібії.

Метеорит Гоба, що знаходиться в Намібії, є найбільшим відомим природним залізним об'єктом на нашій планеті, вага якого сягає приблизно 60 метричних тонн. Зважаючи на прості фізичні принципи, можна припустити, що такий масивний металевий предмет мав би впасти на Землю з руйнівною силою, залишаючи за собою величезний кратер.

Близько 80 000 років тому він врізався в Землю, але озирніться навколо - і жодного кратера ви не побачите. Судячи з усього, він різко сповільнився в атмосфері через поєднання низки факторів, пише ZME Science.

Його унікальність полягає в рідкісному поєднанні високої міцності, що забезпечується значним вмістом нікелю, а також специфічній плитоподібній формі, похилому куті входу, атмосферному гальмуванні та геологічному стиранні слідів.

Величезний і потужний

Метеорит, як і раніше, лежить саме там, де впав з неба, на фермі поблизу Гроотфонтейна в Намібії. Він виявився надто масивним, щоб його зрушити, хоча від нього, судячи з усього, відколювали шматки.

Метеорит був виявлений у 1920 році Якобусом Херманусом Брітсом, власником цієї землі. Це сталося випадково. Брітс орав поле на волі, коли його плуг різко зупинився, натрапивши на металеву масу.

На момент виявлення над землею перебувала лише невелика частина метеорита. Подальші розкопки виявили масивну прямокутну плиту, поховану під неглибоким шаром ґрунту.

Проаналізувавши її, вчені встановили, що вона належить до рідкісного класу залізних метеоритів під назвою атаксити. Атаксити - це метеорити, що містять велику кількість нікелю, але позбавлені внутрішньої кристалічної структури, яка спостерігається у багатьох інших метеоритів.

Цей метеорит є надзвичайно масивним. Його поточна маса зазвичай оцінюється більш ніж у 60 метричних тонн, хоча, з великою ймовірністю, він важив близько 66 тонн до того, як десятиліття відбору зразків, вандалізму та природного вивітрювання вплинули на його вагу. Це вже частково пояснює, чому після його падіння не утворився кратер.

Плита, призначена для виживання.

Більшість метеоритів, що потрапляють на Землю, не зберігають свій первісний вигляд, коли входять в атмосферу. При проходженні через атмосферу їх температура підвищується, що може призводити до плавлення зовнішніх шарів. Це тертя іноді настільки інтенсивне, що розриває метеорити на частини. Таким чином, атмосфера відіграє важливу роль у захисті нашої планети від частих ударів метеоритів і астероїдів.

Гоба вдалося подолати цю перешкоду завдяки трьом унікальним перевагам: він мав потужну конструкцію, рівну поверхню та, ймовірно, приступив до неї під незначним кутом.

Почнемо з металу. Гоба - залізний метеорит, але його внутрішня структура відрізняється від більшості. Ця структура змінює те, як метеорити реагують на навантаження та тертя. Багато залізних метеоритів демонструють знаменитий візманштеттенський візерунок - переплетені металеві смуги, що виявляються при розрізі та травленні.

У Гоби цей макроскопічний візерунок значною мірою відсутній, оскільки вміст нікелю в ній достатньо високий, щоб придушити утворення таких структур. Цей щільний, міцний метал допоміг Гобі протистояти катастрофічному руйнуванню, тоді як більшість інших метеоритів розкололися б.

Моделі атмосферного входу об'єктів, подібних до Гоби, вказують на те, що початкове тіло могло мати вагу близько 500 метричних тонн перед тим, як увійшло в земну атмосферу. Якщо це правда, то атмосфера змогла знищити близько 90 відсотків його маси, проте деяка частина все ж збереглася.

Далі важливу роль відіграла форма.

Особлива форма й особливе приземлення

Можливо, ви вважаєте, що всі метеорити мають круглу форму, але це зовсім не так. Більшість з них має більш-менш сферичний вигляд, проте "Гоба" увійшов в атмосферу Землі, фактично, у формі плити. Це не зовсім куб, адже його розміри становлять приблизно 2,95 на 2,84 метра, а товщина варіюється від 0,75 до 1,22 метра. Проте він ближче за своїми характеристиками до розрізаного куба, ніж до кулі.

Ця форма призвела до збільшення тертя та опору, які відчував метеорит. Сферичний об'єкт рухався б швидше, але плита Гоби істотно уповільнилася. Опір зростає пропорційно квадрату швидкості: якщо подвоїти швидкість, сила опору зросте вчетверо.

При досягненні космічних швидкостей ця сила досягає неймовірних розмірів. Коли об'єкт вривається в атмосферу Землі зі швидкістю, що перевищує 10 кілометрів за секунду, повітря перед ним стискається, підігрівається та чинить опір з вражаючою потужністю.

Проте для ефективного опору необхідно певний час, щоб він почав діяти. І в цьому контексті важливу роль відіграє ще один ключовий аспект - кут входження.

Метеорити не завжди влітають, рухаючись строго вниз. Іноді так і буває; в інших випадках вони входять під іншим кутом, ковзаючи по небу, перш ніж гравітація потягне їх вниз.

Дослідники, які моделювали падіння Гоби, стверджували, що найбільш ймовірний сценарій передбачає пологий кут входу, відносно низьку початкову космічну швидкість і стабільну орієнтацію, завдяки якій широка грань залишалася зверненою до повітря, що набігало. За такої конфігурації атмосфера мала час спрацювати подібно до гальмівної колодки.

Ерозія теж існує

Проте навіть в таких обставинах можна було б сподіватися, що з'явиться хоч би маленький кратер.

Той факт, що метеорит знайшли похованим, але не на великій глибині, підтверджує, що він приземлився відносно повільно. Швидкий метеорит такого розміру або випарувався б, або зарився б глибоко в корінну породу.

Положення Гоби свідчить про те, що він просто втиснувся в поверхневий ґрунт, зупинившись на межі між верхнім шаром ґрунту та підстилаючим карбонатним шаром.

Дослідники встановили, що вік Гоби не перевищує 80 000 років, використовуючи методику радіоактивного нікелю-59. Протягом цього періоду піщані і пилові частинки, переміщені вітром, могли засипати заглиблення, яке виникло внаслідок падіння метеорита. Сезонні опади та ґрунти, насичені карбонатами, згодом могли сприяти процесу цементування цих відкладень, утворюючи калькрет — тверду природну оболонку, характерну для посушливих місцевостей.

Навіть якщо регіональна ерозія видалила лише незначний об'єм породи, заповнення кратера може відбуватися набагато швидше. Те, що могло початися як невеликий ударний шрам, поступово було поховане, затверділо зверху й злилося назад із рівниною.

Отже, хоча в даний час у Гоби не видно активного кратера, цілком ймовірно, що він колись існував, але з часом був закритий і знищений внаслідок ерозії.

Атмосфера продовжує розколюватися, так само як і людські стосунки.

Історія Гоби ще не завершилася.

Метеорит хімічно вивітрюється вже десятки тисяч років. Гідроксиди заліза (мінерали іржі) утворюються особливо там, де метал контактував із ґрунтом, вапняком і калькретом. Поховання захищало його від ерозії та окислення, але тепер, коли він опинився на відкритому повітрі, цього захисту немає.

Люди також відколюють від нього частини. У 1920 році його вага становила приблизно 66 тонн; нині ж вона наближається до 60 тонн. Дослідники взяли кілька зразків, але руйнівні природні процеси та вандалізм є набагато серйознішими викликами.

Протягом багатьох років туристи відколювали частини цього об'єкта для пам'ятних сувенірів. Один з незаконно видобутих фрагментів вагою 2,8 кілограма, який був отриманий у 1968 році, пізніше було продано за майже 60 000 доларів (приблизно 2,5 мільйона гривень). Аукціонний сайт зазначив:

Цей екземпляр був здобутий у 1968 році батьком теперішнього власника під час його візиту до основної маси Гоби разом із друзями. За допомогою ручної пилки вони витратили від трьох до чотирьох годин, щоб відокремити великий шматок метеорита "на пам’ять". Натомість менші фрагменти часто можна знайти на різних ринках.

Правовий захист нарешті був встановлений після того, як 15 березня 1955 року Гоба отримала статус національної пам'ятки. У 1987 році власник фермерського господарства вирішив передати метеорит разом з прилеглою територією державі, що дало можливість збудувати центр для відвідувачів і організувати охорону цієї ділянки. Проте забезпечити належний захист виявилось нелегким завданням.

Занятия Гоби

Гоба змушує нас переосмислити те, як ми уявляємо собі падіння.

Безумовно, цей метеорит не є найбільшим, що коли-небудь приземлився на нашу планету (хоча він є найбільшим, який ми виявили в недоторканному стані). Однак поширене уявлення про те, що всі метеорити - це вогняні камені, які падають прямо вниз, не зовсім точне.

"Гоба" був величезним, але сукупність факторів змусила його поводитися інакше й впасти на землю з меншою швидкістю. Частина його витримала атмосферне нагрівання, і все це важливо не лише для астрофізичної теорії.

Захист нашої планети здебільшого залежить від того, наскільки добре ми розуміємо не тільки розміри астероїдів, а й їхню поведінку при вході в атмосферу. Важливість має не лише склад матеріалу, а й форма та кут падіння. Не менш значущим є й процес фрагментації. Наприклад, малий об'єкт, що проникає в атмосферу на гіперзвуковій швидкості, може завдати значно більших руйнувань на місцевому рівні, ніж більший об'єкт, який атмосфера здатна сповільнити до безпечної швидкості.

Крихкий астероїд може вибухнути в повітрі, як це сталося над Челябінськом у 2013 році. Міцна залізна маса може вціліти, але якщо вона влітає під пологим кутом і збоку, то може віддати більшу частину своєї енергії ще до зіткнення із землею.

Раніше повідомлялося, що в Антарктиді існує велика ділянка землі, яка не підпорядковується жодній державі.

Можливо, вам буде цікаво дізнатися про такі новини: