Почему взрываются метеориты?

Некоторые метеориты просто вспыхивают, проносясь по небу. Это ясно объясняется, так как они либо замедляются настолько, чтобы пламя прекратилось, либо полностью исчезают, превращаясь в пар.

Но некоторые, как Челябинский метеорит, сильно взрываются.

Какой эффект за это отвечает?

Может ли быть так, что их неровная поверхность, действующая как турбина, начинает вращаться с возрастающей скоростью, и как только центробежная сила достигает определенного уровня, она заставляет метеорит быстро разрушаться, разбрасывая его части во всех направлениях со скоростью, намного превышающей его скорость до сих пор?

ответил на физику se физика.stackexchange.com/questions/76045/…

Ответы (2)

Челябинский метеор не взорвался.

На самом деле метеоры вообще обычно не взрываются, это распространенное заблуждение.
Когда объект на орбитальной скорости ( ∼ 11 к м / с ) входит в атмосферу, эта скорость соответствует чрезвычайно высоким числам Маха (M ∼ 30 ). Это создает сильный ударный фронт перед метеором, который заставляет метеор сильно нагреваться.
Чтобы дать представление о том, насколько важен этот нагрев, вы можете посмотреть в Википедии , что уже при числах Маха 2-3 существуют серьезные инженерные проблемы, не позволяющие самолету перегреваться. При числах Маха 30 воздух в ударной волне настолько горячий, что локально ионизирует воздух и легко испаряет твердые частицы от падающего метеора. Достигнув земли, можно услышать этот толчок в виде громкого грома.
Еще одна вещь, которая произошла с Челябинским метеором, это то, что он раскололся в середине полета. Это привело к тому, что общая твердая поверхность метеора, подвергшегося удару, на мгновение сильно увеличилась. Большее воздействие тепла на поверхность вызывает свечение большей поверхности. Это продолжается до тех пор, пока более мелкие фрагменты, возникшие в результате распада, не испарятся.

Вместе взятые, механический удар и увеличение площади светящейся поверхности при распаде создают впечатление «взрыва».
Также для взрыва необходимо было бы внезапно открыть резервуар энергии, которого просто нет.

Я немного не понимаю разницы, которую вы проводите между "расставанием" и "взрывом" - вы, кажется, используете эти термины в техническом смысле, к которому я не привык.
@rob: иногда расставание ненасильственное. Но в случае с Челябинском были большие повреждения наземной инфраструктуры, много раненых - это все результат только того, что (непрерывный, длительный) ударный фронт достиг земли?
@SF: метеор все еще падает довольно быстро. Это должно объяснить весь ущерб.
@rob: Представьте, что вы путешествуете на комете. Тогда вы находитесь в его системе покоя. С этой точки зрения взрыв будет вызывать движение во всех направлениях в равной степени. Для этого нужен источник энергии. Однако распад — это всего лишь комета, которая теряет свою структурную опору, а затем относительно мягко распадается на части.
Я совершенно уверен, что если довольно твердый (железный) метеорит сформирован таким образом, что воздух заставляет его резко вращаться, то взлом будет совсем не легким. Но я понятия не имею, как часто это может происходить.
@uhoh: при таких энергиях действительно стирается граница между взрывами и любыми другими процессами. Если вы подожжете воздушный шар, наполненный несколькими граммами смеси кислорода и водорода, он взорвется, поэтому, если вы сжигаете несколько сотен килограммов этой смеси в секунду, это трудно не назвать непрерывным взрывом. И если ударная волна от разбившегося метеорита может серьезно повредить кирпичные здания, мне почему-то кажется неубедительным любой аргумент, что «это не взрыв».
@uhoh Я думаю, ты где-то перепутал свои юниты. 1 кг тротила = 4184000 Дж = E = 0,5*1 кг*v^2; v=кв.(2*4184000) = 2893 м/с. Итак, 2,9 км/с, а не мизерный 1 мах!
@СФ. Спасибо, что проверили мою математику! Действительно, 1 тонна — это 4,2 гигаДжоуля, а не 1 килотонна — моя v была на √1000. Но я думаю, что «даже если бы метеор был сделан из 100% чистого тротила (а не из этого материала ) и взорвался, высвобожденная энергия все равно составила бы лишь несколько % кинетической энергии, сброшенной в атмосферу», это нормально. Тем не менее, если скопление тепла и градиенты -> внезапный распад, и вы двигаетесь вдоль борта и можете видеть сквозь ослепительно яркую светящуюся атмосферу, это может выглядеть как легкий взрыв.
@SF Я не знаю, откуда вы хотите взять всю эту химическую энергию, но у метеора ее точно нет. Также ваше бурное вращение приведет к распаду по частям, а не к единому взрывоподобному событию, и то только на ледяной поверхности. В случае с компактными метеорами, богатыми металлами, которые мы здесь обсуждали, никакое вращение не могло бы их разрушить. Смотрите изображение uhoh прилагается.
@AtmosphericPrisonEscape: (извините за некромантию, вроде пропустил уведомление и забыл об этой теме). Это не «откуда я хочу взять эту химическую энергию». Речь идет о том, «откуда берется внезапная энергия, способная разрушить несколько кирпичных зданий в большом радиусе». Не от прямого удара осколков метеорита или удара о землю (осколки летели довольно медленно) - и не от непрерывного энерговыделения, потому что катастрофический эффект был мгновенным, а не непрерывным. Так...?
@SF: Комета падает с предельной скоростью, энергия исходит от падения в глубокую потенциальную яму, я надеюсь, что многое ясно. После разрушения осколки разлетаются в результате сверхзвуковой турбулентности, которая представляет собой весьма мощную силу, что видно из инженерных усилий, направленных на поддержание ламинарности воздушного потока при этих более низких числах Маха для экспериментальных самолетов. Один неуправляемый маневр может разбить ваш самолет на части, а это всего лишь 2-3 Маха. Тогда, конечно, плотность плоскостей не такая, как у твердой породы. Но увеличение М в 10 раз увеличивает рассеивание энергии в 100 раз.

Метеориты не взрываются. Чтобы понять их правильно, нам нужно знать его этапы.

  • Метеороид (небольшой кусок камня, летящий в космическом пространстве к планете или спутнику)
  • Метеор (это когда метеороид достигает атмосферы планеты и движется)
  • Метеорит (это после того, как метеор упал на поверхность)

Как я уже упоминал выше, метеориты не взрываются. Но когда метеор достаточно большой и все еще движется в атмосфере, он производит вокруг себя яркое пламя.

Существует распространенное заблуждение, что пламя возникает из-за трения метеорита с атмосферой. Но на самом деле, когда метеор движется в атмосфере, он сжимает воздух под собой. При сильном сжатии газ производит накал и светится. Это то, что именно происходит и здесь.

Почему взрываются метеориты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v