Российские физики узнали, как разрушаются железные метеориты
Эксперименты для определения сопротивления метеоритов разрушению при ударах провели специалисты Уральского федерального университета (УрФУ), Института физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН и ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии в Черноголовке, 30 августа сообщает пресс-служба УрФУ.
Результаты исследования, проведенного учеными, будут востребованы при разработке проектов по предотвращению падения крупных астероидов и метеоритов на Землю. Они были представлены в статье «Откольная прочность и динамический предел упругости железо-никелевых сплавов метеоритного происхождения», опубликованной в «Журнале технической физики», и на 86-м ежегодном собрании Метеоритного общества в Брюсселе (Бельгия).
Соавтор работы, младший научный сотрудник лаборатории Extra terra consortium УрФУ Разиля Муфтахетдинова рассказала о проведенных экспериментах:
«Мы изучили особенности механических свойств железных метеоритов — откольную прочность, динамический предел упругости в условиях сжатия. Иными словами, проверили, как метеориты сопротивляются разрушению при ударах. Например, если по какому-нибудь материалу ударить молотком, в зависимости от вязкости и других характеристик материала, произойдет откол, разрушение. Так происходит и с железными метеоритами, но в нашем случае речь идет о гораздо больших нагрузках».
В работе физики исследовали образцы четырех железных метеоритов, осколки которых были найдены метеоритной экспедицией УрФУ в России. Это — Чинге (его осколки находили в районе хребта Танну-Ола, Тува, еще в 1911 году), Сихотэ-Алинь (который выпал метеоритным дождем в 1947 году над Приморьем), Сеймчан (его первый осколок весом около 300 кг был найден в 1967 году на притоке реки Ясачная в Магаданской области) и Дронино (также в 2003 году выпавший метеоритным дождем в Касимовском районе Рязанской области).
Эти метеориты имели разный состав с разным содержанием никеля (от 5% до 17%). Исследователи сравнили их с железоникелевыми сплавами земного происхождения. «Сравнительный анализ полученных данных показал, что разрушение метеоритов происходит в довольно широком диапазоне нагрузок — от примерно 4 ГПа до 2,5 ГПа. Такую нагрузку можно сравнить с атмосферным давлением, и она будет превышать его в 40 000 раз», — пояснила Разиля Муфтахетдинова.
Она уточнила, что разрушение метеорита зависит, кроме прочих причин, от исходной структуры и количества дефектов внутри него. При этом прочность железных метеоритов лишь незначительно уступает самым высокопрочным земным сталям.
Данные, полученные учеными в экспериментах, необходимы для разработки мер по предотвращению столкновений Земли с крупными космическими телами, которые могут привести к катастрофическим последствиям. Такими мерами могут быть, например, разрушение в космосе астероидов или метеоритов с помощью ядерного взрыва или большого заряда промышленного взрывчатого вещества, а также изменение их траектории полета.
«В основном все разработки по отклонению траекторий потенциально опасных объектов, сближающихся с Землей, на сегодня носят теоретический характер. Но, например, специалисты NASA в сентябре 2022 года успешно провели миссию по изменению траектории двойного астероида. Это первый в истории успешный проект по изменению траектории астероидов и их перенаправлению», — отметила Разиля Муфтахетдинова.
Изменения траектории добились, запустив беспилотный управляемый космический аппарат к двойному околоземному астероиду Дидиму и его компоненту Диморфу. Именно на последний был направлен удар аппарата.
Российские ученые намерены продолжить подробные исследования на микроуровне деформированных после экспериментальных воздействий образцов метеоров, чтобы оценить, как изменилась их микротвердость после ударных воздействий.
