Підпишіться на нас в Google
Метеорит Гоба в Намібії – найбільший відомий природний шматок заліза на Землі, вага якого сьогодні становить близько 60 метричних тонн. За простою логікою та фізикою металевий об’єкт такої маси мав би врізатися в планету з катастрофічною силою й залишити 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 секрет – рідкісне поєднання міцності завдяки високому вмісту нікелю, плитоподібної форми, похилого кута входу, атмосферного гальмування та геологічного стирання слідів.
Великий і масивний
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.
Сам метеорит масивний. Його нинішню масу зазвичай вказують як понад 60 метричних тонн, хоча, ймовірно, він важив ближче до 66 тонн, перш ніж десятиліття відбору зразків, вандалізму та вивітрювання взяли своє. Уже це починає пояснювати, чому цей метеорит не залишив після себе кратера.
Плита, створена, щоб вижити
Більшість метеоритів досягають Землі не в тому вигляді, в якому увійшли в атмосферу. Тертя об атмосферу розігріває їх, часто розплавляючи шматки зовнішніх шарів. Потім це тертя може розірвати метеорити на частини. По суті, атмосфера – причина того, чому нашу планету не бомбардують метеорити й астероїди частіше.
Гоба пережив цю перешкоду, бо мав три рідкісні переваги: він був міцним, плоским і, ймовірно, увійшов під пологим 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 на кшталт Гоби припускають, що вихідне тіло могло важити близько 500 метричних тонн, перш ніж досягло земної атмосфери. Якщо так, то атмосфера видалила майже 90 відсотків його маси, але частина його все ж залишилася.
Потім свою роль зіграла форма.
Особлива форма й особливе приземлення
Ви могли б подумати, що всі метеорити круглі, але це не так. Більшість з них більш-менш сферичні, але "Гоба" увійшов, по суті, як плита. Це не зовсім куб – він має розміри близько 2,95 на 2,84 метра при товщині приблизно від 0,75 до 1,22 метра, – але він ближче до розрізаного навпіл куба, ніж до сфери.
Така форма збільшила тертя й опір, які відчував метеорит. Сферичний об’єкт летів би швидше, але плита Гоби сильно сповільнилася. Опір зростає пропорційно квадрату швидкості. Подвійте швидкість – і сила опору збільшується вчетверо.
На космічних швидкостях ця сила стає колосальною. Для об’єкта, що входить в атмосферу Землі зі швидкістю понад 10 кілометрів на секунду, повітря перед ним стискається, нагрівається й чинить опір із приголомшливою силою.
Але опору потрібен час, щоб спрацювати. І тут у гру вступає останній вирішальний фактор – кут входу.
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
І все ж навіть за таких умов можна було б очікувати, що залишиться якийсь невеликий 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.
Вчені оцінили вік Гоби на менше ніж 80 000 років за допомогою радіоактивного нікелю-59. За цей час перенесені вітром пісок і пил, ймовірно, засипали поглиблення, утворене метеоритним кратером. Сезонна вода та багаті на карбонати ґрунти згодом могли сприяти цементуванню цих відкладень у калькрет – тверду природну кірку, поширену в посушливих регіонах.
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.
Тож, хоча й правда, що у Гоби сьогодні немає видимого кратера, він майже напевно колись був – а потім виявився засипаним і стертим ерозією.
Атмосфера продовжує відколювати (і люди теж)
Історія Гоби ще не зовсім закінчена.
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 теж відколюють від нього шматки. У 1920 році маса була близькою до 66 тонн; тепер вона наближається до 60 тонн. Вчені взяли з нього кілька зразків, але вивітрювання та вандалізм – проблеми набагато серйозніші.
Протягом десятиліть відвідувачі відколювали від нього шматки на сувеніри. Один незаконно видобутий у 1968 році шматок вагою 2,8 кілограма пізніше був проданий майже за 60 000 доларів (близько 2,5 мільйона гривень), причому аукціонний сайт зазначив:
"Цей зразок було отримано в 1968 році батьком нинішнього власника, коли той відвідав основну масу Гоби разом із друзями. За допомогою ручної пилки вони відпиляли від основної маси великий блок метеорита "на сувенір" – заняття, яке зайняло у них від трьох до чотирьох годин". А шматки меншого розміру нерідко з’являються на різних ринках.
Правовий захист нарешті з’явився, коли Гоба було оголошено національною пам’яткою 15 березня 1955 року. У 1987 році власник ферми передав метеорит і прилеглу землю державі, що дозволило побудувати візит-центр і облаштувати захисну планування ділянки. Але забезпечити захист виявилося складніше.
Уроки Гоби
Гоба змушує нас переосмислити те, як ми уявляємо собі падіння.
Звісно, це не найбільший метеорит, що коли-небудь впав на Землю (хоча він є найбільшим, знайденим нами в цілості). Але поширене уявлення про те, що всі метеорити – це палаючі камені, які мчать строго вниз до Землі, не завжди є правильним.
"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.
Планетарний захист залежить від розуміння не лише розміру астероїда, а й його поведінки під час входу в атмосферу. Важливе значення має склад, так само як і форма та кут. Як і фрагментація. Менший об’єкт, що досягає Землі на гіперзвуковій швидкості, може бути локально руйнівнішим, ніж більший об’єкт, який атмосфера уповільнює до кінцевої швидкості зниження.
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 УНІАН повідомляв, що величезна територія в Антарктиді не належить жодній країні.
