kronsh (kronsh) wrote,
kronsh
kronsh

Об одном из вариантов пускового механизма метангидратной катастрофы – близкий проход метеорного тела

Об ионизации.

Эндогенность энергии возникает при ионизации атома или молекулы из спокойного (невозбужденного) состояния.

Пролетая с большой скоростью в верхних слоях атмосферы, метеороид нагревается, поверхность начинает плавится и испаряется. Испарившиеся атомы, сталкиваясь с набегающими атомами и молекулами воздуха, ионизируются и ионизируют атомы газов воздуха. Перед метеороидом формируется газовая подушка из горячих паров и ударнонагретого воздуха. Из-за столкновения метеорных атомов с молекулами и атомами воздуха происходит разогревание метеорной комы до температур от 4 до 15 тысяч градусов.
За собой метеороид создает нагретый плазменный след. Диаметр метеорного следа вследствие молекулярной диффузии быстро возрастает. Ионизированные следы создаются в интервале высот 80—120 км, длительность их существования колеблется от 0,1 до 100-200 сек. То есть весь процесс вторжения метеороидов сопровождается большим выделением энергии, а не поглощением.


Структура магнито – энергетической оболочки метеорного тела и его плазменного следа.

1 - набегающий поток воздуха; 2 - ударный фронт; 3 - ионизирующее излучение (ультрафиолетовое, рентгенов-ское); 4 - зона предионизации набегающего потока; 5- метеорное тело; 6 - область частично замагниченной плазмы, Холловский МГД - генератор; 7 - магнитные полюса системы, состоящей из метеорного тела и приле-гающей плазменной оболочки; 8 - область сильно замагниченной плазмы, где плотность энергии магнитного поля существенно превышает плотность кинетической энергии набегающего воздуха; 9 - область динамо-процесса генерации магнитного поля внутри плазменной комы метеорного тела;
10 - область начала винтовой закрутки ближнего метеорного следа, за счёт векторной составляющей оси вра-щения, направленной вдоль линии полёта метеороида; 11- зона интенсивной генерации магнитного поля в плазменном следе метеороида; 12- кольцевые магнитные поля; 13 - дальний плазменный след метеороида; 14 - электрические токи плазменного канала; 15 - радиоизлучение и СВЧ – излучение комы метеороида и плазмен-ного следа; 16 – СВЧ – излучение распространяющегося вдоль поверхности плазменного волновода метеорно-го следа; 17 - центральный плазменный канал, где происходит ускорение электронов.

Частота и результаты столкновений малых тел с Землей


Относительно размеров метеороидов.

Мелкие, влитая в атмосферу, тормозятся ей и сгорают, не оказывая никакого влияния. Тело размером менее 10 м потеряет свою скорость и при падении на поверхность будет способно причинить ущерб лишь на площади, соизмеримой со своим размером. Начиная с диаметра 50 м могут взрываться в нижних слоях атмосферы, как Тунгусское тело, или, достигнув поверхности, образовать кратер и произвести разрушения на площади в тысячи квадратных километров. Энергия таких взрывов и ударов эквивалентна взрыву водородной бомбы мощностью более 10 Мт. Катастрофу такого рода можно назвать локальной.

Тело диаметром от нескольких сотен метров до 1,5 км при падении на Землю проходит сквозь все слои атмосферы, практически не потеряв скорости, и врезается в поверхность (суши или океана) с огромной энергией. Последствия такого удара подобны крупнейшим землетрясениям, взрывам вулканов или «ограниченной ядерной войне».

Эта градация к тому, что электростатический газовый разряд формируют только крупные метеороиды, начиная от 30-50 м в диаметре. Экспериментально подтверждена возможность генерации мощных молний вдоль плазменно-пылевого следа крупных метеороидов. Кстати, это общеизвестное и общепринятое положение в физике метеорных тел.

Метеорное облако из мелких тел, не зависимо от их скорости вхождения в атмосферу, не может создать электростатические разряды. Поскольку они не создают в нужном объеме плазменно-пылевой след, тормозясь и сгорая при входе, не достигая земли. Мощные электрические разряды вдоль плазменного следа формируются, когда метеороид окажется в непосредственной близости от поверхности Земли
Результат вторжения даже такого метеороида носит локальный характер. Чтобы вызвать мощные циркуляционные движения и ураганы, пожары на большой территории требуется уже диаметром от нескольких сотен метров до 1,5 км и ударный кратер.

Приведу некоторые интересные расчетные данные

Результаты расчетов по программе СММ для вертикального удара кометы (плотно-стью 1 г/см3) диаметром 200 м при начальной скорости 50 км/с и каменного тела (плотностью 2,7 г/см3) диаметром 400 м при начальной скорости 17 км/с.
Эллипс рассеяния по оценке СММ составляет 0,58 х 0,58 км, амплитуда
ударной волны при скорости 16,7 км/с на расстоянии 20 км равна 3,2 бар. Расчетные размеры соответствуют нижней границе размеров объектов, которые следует считать опасными. Они вызывают последствия, которые можно рассматривать в некоторых случаях как локальные катастрофы (ударная волна и пожары, кратеры и навалы), в других — как региональные (цунами), а в третьих — возможно, как глобальные (ионосферные и магнитосферные возмущения).

Несколько касательных ударников километровых размеров пролетали над континентальной поверхностью Земли и могли поджечь леса на площадях от 106 до 2•106 кв.км. Длина зоны начального воспламенения могла составлять от 1000 до 3000 км, а ширина – несколько сотен километров. Но относительно узкая область начального воспламенения могла затем развиться в пожары континентального масштаба.

Атмосфера из силикатного пара, образованная после удара астероида диаметром 3000 км, продолжает существовать в течение примерно 10 лет, а после удара тела размером 500 км – всего три дня.

Усредненная по всей поверхности Земли толщина слоя выбросов составляет около 10 см при ударе тела размером 50 км и 1 м при размере тела 100 км.

При ударе с энергией 6 • 10 5 Мт понижение средней температуры составляет 8К в течение первых двух недель после удара. Через 30 дней после
удара пыль распределяется глобально и температуры восстанавливаются до
первоначального уровня.

Удары тел размером более 10 км генерируют в атмосфере Земли сильные акустико-гравитационные волны. Идущая вдоль поверхности акустико-гравитационная волна типа волны Лэмба имеет столь большую амплитуду, что скорость газа за ее фронтом соответствует ураганному или штормовому ветру, причем эта волна огибает всю поверхность Земли. Указанное выделение энергии может произойти при падении на Землю астероида диаметром 15 км с типичной скоростью 15 км/с.

Разработан механизм нагрева пород кометами. Сначала, на первом этапе, в земной атмосфере комета превращается в специфическую струю из испытавшего абляцию кометного вещества и ударно-нагретого воздуха. Падая на поверхность Земли, на втором этапе, струя формирует сверхзвуковую узконаправленную ударную волну напряжений, которая глубоко проникает в литосферу, нагревая цилиндрический столб пород. Нагрев столь велик, что породы сверху столба испаряются, образуя кратер, а ниже под кратером плавятся с образованием протяженной магматической камеры. И, наконец, на третьем этапе происходит конвективное и кондуктивное пе-рераспределение тепла в нагретом столбе и в окружающей его среде. Расчеты показывают, что если мелкие галактические кометы нагревают литосферу под континентами до глубин ~10-20 км и плавят породы в интервале глубин ~1-3 км, то зона нагрева пород крупными кометами достигает глубин ~250-300 км.

То есть для глобальных потрясений нужно или множественное вхождение метеороидов Тунгусского масштаба или падение кометы, но не прохождение ее мимо.

Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра / Под ред. Б.М. Шустова,
Л.В. Рыхловой. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010.
https://www.htbook.ru/load/nauka/fizika_i_astronomija/asteroidno_kometnaja_opasnost/37-1-0-324

Оценка размера зоны разрушений, производимых на поверхности Земли ударами астероидов размером 10-300 метров. В. В. Шувалов, В. В. Светцов, И. А. Трубецкая
Институт динамики геосфер РАН, Москва; Московский физико"технический инсти-тут, 2013
http://meteorites.ru/menu/publication/astrovestnik13_4_284.pdf

Взаимодействие космических тел с атмосферой и поверхностью Земли. Светцов В.В.; Институт динамики геосфер Российской академии наук, 2008
http://smerdyachee.ucoz.ru/_ld/0/19_SvettsovVV.pdf
ВОЗМОЖНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И РАДИАЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ТУНГУССКОГО ФЕНОМЕНА 1908 ГОДА НА ОСНОВЕ МГД ТЕОРИИ ПЛАЗМЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ. СИМОНОВ А. А., Новосибирск, 2008

ОБРАЗОВАНИЕ АСТЕНОСФЕРЫ ГАЛАКТИЧЕСКИМИ КОМЕТАМИ КАК НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ТЕКТОНОФИЗИКЕ // Баренбаум А.А.Институт проблем нефти и газа РАН; Уральский геологический журнал. №1 (91). 2013.
http://www.ifz.ru/fileadmin/user_upload/subdivisions/506/Konferencii/2016/Mat/V2/5/Barenbaum.pdf
Tags: июнизация, кометы, метеороиды, плазменный след, электростатический газовый разряд
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 0 comments