Главная Архивные документы
Исследования
КСЭ Лирика
Вернуться
Введение
ОТ СОСТАВИТЕЛЯ
Любарский КРОНИД Аркадьевич
В. К. Журавлев Памяти Любарского
О необходимости создания журнала
Рабочие семинары КСЭ в Новосибирске
Г.П.Галанцев Этапный микросбор в Красноярске
Л.Ф.Шикалов 30 июня
Б.Ф.Бидюков, ... Архив молчит по-немецки
Извлечения из архива Ф. А. Цандера
Д.В.Демин Энергоактивная зона Тунгусской катастрофы
В.К.Журавлев Новый способ оценки массы Тунгусского метеорита
Ромейко Виталий Александрович
Владимир Кожемякин
Бидюкова Наталья Борисовна
Черников Виктор Моисеевич
В следующем номере
Каталог
В.К.Журавлев (Новосибирск )
Новый способ оценки массы Тунгусского метеорита
Карта сайта Версия для печати
Тунгусский феномен » Исследования » Тунгусский Вестник » Тунгусский Вестник КСЭ №2 » В.К.Журавлев Новый способ оценки массы Тунгусского метеорита

С точки зрения кометной гипотезы масса Тунгусского метеорита оценивается по величине энергии, выделившейся на конечном участке траектории и по величине его скорости в момент разрушения. Последняя точно не известна и, по существу, обычно постулируется большинством авторов как величина порядка 20 - 40 км/с. Поскольку при оценке массы используется формула, в которую скорость входит в квадрате, то можно считать, что достоверная величина массы Тунгус­ского тела до сих пор неизвестна. Так, Коробейников с соавторами оценивает скорость Тунгус­ского метеорита как величину, равную 44 км/с, а массу - как 5*107 кг, Бронштэн дает для этих параметров значения 26 км/с и 1,5 * 108 кг. Общая энергия Тунгусского взрыва, по Бронштену, заключена в пределах (1,7 - 0,6) • 1017 Дж, по Иванову, ( 3 - 5 )*1016 Дж. [ 1, 3, 4 ].

Недавнее сообщение о регистрации взрыва кометы в атмосфере Солнца позволяет исполь­зовать для оценок массы и энергетики взрыва предполагаемой Тунгусской кометы эксперимен­тальный материал, относящийся непосредственно к реальной комете. Опубликованы следующие данные по столкновении кометы с Солнцем [5]. 30 августа 1979 года коронограф "Солвинд", установленный на борту американского спутника Р-78-1, зарегистрировал изображение кометы с хвостом длиной 5*106 км. Комета сближалась с Солнцем со скоростью Vo = 2,8*105 м/с. Зафикси­рован взрыв кометы, энергия которого оценивается в 1023 Дж ( 1030 эрг - миллион тунгусских ме­теоритов ). Осколки кометы разлетались в космос на миллионы километров. Последнее обстоя­тельство указывает, по-видимому, на то. что имел место не простой распад кометного ядра под действием неравномерного нагрева, а выделение внутренней энергии кометного ядра.

Скорость разлета осколков существенно превышала скорость кометного ядра относитель­но Солнца. Ускорение силы тяжести на поверхности Солнца g=2,7*102 м/с2. При скорости кометы 280 км/с ее движение можно рассматривать как падение на Солнце. При слабом взрыве (начальная скорость осколков - порядка скорости кометы относительно Солнца) радиус разлета осколков не превышал бы

S0 =

Приняв, согласно сообщению, радиус разлета осколков как величину, составляющую по крайней мере, 2*106 км, найдем, что

 

Приняв, согласно сообщению, радиус разлета осколков как величину, составляющую по крайней мере, 2*106 км, найдем, что где Si - радиус разлета осколков вследствие выделения из ядра кометы внутренней энергии Ев, Ui - скорость разлета осколков. Известно [2], что начальная скорость разлета продуктов взрыва может быть оценена как . Кинетическая энергия кометы Ек оказывается равной а масса кометного ядра

 

Таким образом, масса кометы, столкнувшейся с Солнцем 30 августа 1979 года, всего лишь в 10 - 100 раз превышает общепринятые оценки массы Тунгусского метеорита.

Концентрация энергии взрыва кометного ядра в атмосфере Солнца оказывается величи­ной порядка Такую концентрацию энергии на единицу массы обеспечивают лишь ядерные реакции деления или синтеза, если принять, что механизм разрушения Тунгусского метеорита в атмосфере Земли имел ту же природу, что и взрыв кометы в атмосфере Солнца, то для нижнего предела энер­гии Тунгусского взрыва 3*1016 Дж имеем массу взорвавшегося космического тела

Такую концентрацию энергии на единицу массы обеспечивают лишь ядерные реакции деления или синтеза, если принять, что механизм разрушения Тунгусского метеорита в атмосфере Земли имел ту же природу, что и взрыв кометы в атмосфере Солнца, то для нижнего предела энер­гии Тунгусского взрыва 3-1016 Дж имеем массу взорвавшегося космического тела

 

для верхнего предела энергии - 40 Мт или 1,7*1017 Дж - массу порядка 10 т. Полученный результат является неожиданным. Он может означать:
а) некорректность исходных оценок,
б) некорректность модели разрушения кометы в атмосфере Солнца,
в) нетождественность космических объектов 30 июня 1908 года и 30 августа 1979 года

Рассмотрим другую модель взрыва кометы в солнечной атмосфере. Будем считать, что энергия, выделившаяся при взрыве кометы, целиком обусловлена кинетической энергией ядра, инвертированной на 100 % в энергию продуктов взрыва ( осколков ). Такое допущение предпола­гает, что на комету, кроме сил тяготения, действуют тормозящие силы, например, электромагнит­ной природы. В этом случае масса кометы может быть определена из соотношения:

m = 2E/V02 = 2*1023/(2.8*105)2

Концентрация энергии

Q = E/m = 1023/(2.6*1012) = 4 1010 Дж/кг.

Взяв это значение Q как верхний предел концентрации энергии, возможный для ядра кометы, получаем минимальную массу Тунгусского тела

mmin = 3 1016/(3 1010) = 7 105 кг.

Приведенные примеры являются иллюстрацией принципиальной возможности точного определения массы Тунгусского метеорита при наличии данных о массовой или объемной кон­центрации энергии у объектов той же природы. Информацию о концентрации энергии источника сохраняет ударная волна, распространяющаяся в среде с увеличивающейся или уменьшающейся плотностью. "Память" об интенсивности начального толчка зафиксирована в структуре изоди-нам, которые выравниваются на тем больших расстояниях, чем большей была концентрация энергии источника ударной волны [2]. Следовательно, информация о массе Тунгусского метеорита "записана" на картах вывала, которые пока не анализировались с точки зрения решения этой задачи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бронштэн В.А. О методах расчета взрывной и баллистической волн Тунгусского метеорита. В кн.: Взаимодействие метеоритного вещества с Землей. Новосибирск, "Наука", 1980, 156-163.
2. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамиче­ ских явлений. М., "Наука", 1966, с. 619, 643.
3. Иванов К.Г. Об энергии Тунгусского метеорита. В кн. :"Метеоритика", вып. 21, М., "Наука", 1961,с. 44-45.
4. Коробейников В.П., Чушкин П.И., Шуршалов Л.В. О расчете наземных разрушений при воз­ душном взрыве метеорита. В кн. : "Космическое вещество на Земле". Новосибирск, "Наука", 1976,с. 54-65.
5. Aviation Week and Space Technology ( USA ), vol. 115, № 16, 19 October, 1981, p. 18. (Перевод; БИНТИ ТАСС, 1981, № 46, с. 42 ). 15 января 1982 г

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Несмотря на большое различие атмосфер Земли и Солнца, с точки зрения обычных пред­ставлений о строении комет трудно ожидать большого различия механизма разрушения кометы при падении на Землю и на Солнце. В том и в другом случае будет происходить интенсивный про­грев ледяной глыбы инфракрасным, световым и ультрафиолетовым излучением. В атмосфере Зем­ли источником этого излучения будет ударная волна, в атмосфере Солнца - поверхность светила. Быстрое испарение внутренних областей кометного ядра приведет к тепловому взрыву, к которо­му могут добавиться химические реакции, рекомбинация свободных радикалов и т.д. Однако, не видно, за счет каких процессов плотность энерговыделения может оказаться выше 108 Дж/кг, и даже эта цифра - ненормально велика. Следует иметь в виду, что 100%-е преобразование кинети­ческой энергии метеорита в энергию ударной волны невозможно в силу второго закона термоди­намики.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Массовая концентрация энергии для различных процессов:

Плотность энергии (Дж/кг)
Ядерная энергия:
  аннигиляция 

1015

  деление и синтез ядер 

1013

  радиоизотопы

1011

Химическая энергия
Теплота сгорания
  парафина 

4,6*107

  тротила

1,5*107

  пороха

4,1*10б

Электрическая энергия
  запасенная в конденсаторе

до 107

  батареи аккумуляторов 

106

Молекулярная энергия
Фазовые превращения
  железа

3*106

  окислов кремния

6*106

  воды

4*105

Механическая энергия
  Сжатые газы

4*104

  Металлическая пружина

4*104

  Резиновая пружина

103

Гидроэлектрическая энергия (перепад уровней в гравитационном поле Земли)

102

Примечание.
При оценке концентрации энергии по моделям Петрова, Коробейникова и Бронштэна получается Q=108 - 109 Дж/кг, Мартынюк, учитывая фазовый взрыв, получает 106 Дж/кг.

© Томский научный центр СО РАН
Государственный архив Томской области
Институт систем информатики СО РАН
грант РГНФ №05-03-12324в
Главная | Архивные документы | Исследования | КСЭ | Лирика | Ссылки | Новости | Карта сайта | Паспорт