Фізика метеорних вибухів

1. Піонер, який до біса метеорит ?!
2. Re: Піонер, який до біса метеорит ?!

[ свіжі записи ] [ Архів ] [ друзі ] [ Особиста інформація ]

«Експерти НАСА опублікували свій звіт про подію, що сталася в Челябінській області. Їх розрахунки дещо відрізняються від розрахунків російських вчених.

На думку американських фахівців, небесне тіло вагою 10 тонн і діаметром 15 метрів увійшло в атмосферу Землі зі швидкістю 64 тисяч кілометрів на годину і вибухнуло на висоті 19-24 кілометрів. За висновками експертів НАСА, вибух челябінського метеорита був потужнішим вибуху атомної бомби, скинутої американцями на Хіросіму в 1945 році, в 20 разів. Потужність вибуху склала 300-500 кілотонн. Шлейф від цього палаючого небесного тіла розтягнувся на 480 кілометрів ».

«Російські науковці отримали дещо інші цифри. За їхніми розрахунками, швидкість метеорита була 54 тисячі кілометрів на годину, а вибух його стався на висоті 30-50 кілометрів ».

Розглядаючи барвисті кадри ефектного вибуху метеорита над Челябінськом, зловив себе на думці, що не розумію фізику вибуху метеоритів в атмосфері. Чого там вибухає і чому. Хто-небудь може пояснити принцип процесу?

Профанів прохання не турбуватися.

Це не вибух насправді. Бризантних процесів там не відбувається. Тут швидше фазовий перехід і горіння, але дуже швидкі (як у пороху, навіть швидше). Тіло входить в атмосферу на дуже високій швидкості. Від тертя об щільний газ воно нагрівається. Від нагрівання починається фазовий перехід: тверда речовина -> жікость -> газ. Енергія фазового переходу дорівнює втраті кінетичної енергії метеора, яка, як ми пам'ятаємо, mV квадрат навпіл. Швидкість, зауважте, в квадраті, а маса - в першого ступеня. Тому дуже маленьке тіло на субрелятівістской швидкості може давати колосальну енергію фазового переходу. Плюс в атмосфері ще починається горіння. Залізо речі горить чудово. А при таких температурах швидкість горіння робить його схожим на вибух.
Edited at 2013-02-17 12:49 (UTC)

Припустимо. А яким чином в результаті горіння схожого на вибух утворюється вибухова хвиля?

Питання про вибух вкрай цікавий. Що спадає на думку. Уявімо, що метеорит як порожнє ядро, оболонка якого з важких матеріалів (залізо та інше), а в центрі лід. Тоді при інтенсивному нагріванні лід перетвориться в пар з жахливим тиском (оцінювати - лінь, але на око тисячі атмосфер), яке і розриває оболонку - в результаті вибух. Оболонка потрібна, щоб утримати пари і тиск, цельноледяной просто випарується в атмосфері.

На перший погляд придатна гіпотеза. Однак тоді доведеться визнати, що пристрій метеоритів досить оригінально. Тверда оболонка і ядро ​​з льоду.

1. Від зіткнення з щільними шарами атмосфери на великій швидкості. як об стінку.
2. Миттєвий нагрів пористого не монолітна матеріалу з вкрапленнями різної щільності і льоду.

І яким чином виходить п.3 - ��палах і вибух еквівалентом в сотні кілотонн?
Edited at 2013-02-17 13:08 (UTC)

фото до речі до метеориту не відноситься. це горять гази виходять на поверхню десь в середній Азії. обговорили вже у вконтактіке

Нижня фото для профанів. Воно клікабельно.

фотку приберіть - це вихід газів в Туркменії ...

Фотка кликабельна.

Чи не фахівець з вибухів, але дані по посиланню очевидний абсурд. Діаметр 15 м (тобто обсяг ~ 1000 м 3) і маса 10 тонн відповідають щільності 10 кг / м3. З чого там роблять метеорити-то ці :). якщо взяти більш реалістичні ~ 1000 тонн і швидкість 10 км / с, то за відомою формулою отримаємо кінетичну енергію ~ 10 ^ 14 дж ~ 100 кілотонн, яка, очевидно, розсіялася в атмосфері.
Edited at 2013-02-17 13:27 (UTC)

Вага - 7 тисяч тонн. Все інше - помилки.

"Профанів прохання не турбується".
ОК, прийшов не профан, пояснив.
Навіщо ж профанські з ним сперечатися? :)
"А я кажу - НЕ щільні шари, які не щільні!"

Так ви наполягаєте на ударну хвилю від входу в атмосферу на висоті понад 20 км?

Краще додам. Що буде символізувати успіхи МНС в справі гасіння метеоролітов.

Питання / припущення саме що профана. Ну або у мене хімічна типу гіпотеза. А що якщо в метеориті, коли він проходив через озоновий шар, почалася ланцюгова реакція, озон же сильний окислювач. Склад метеорита не знаю який був, але якщо залізо загорілося, а воно горить страшно, і його не згасиш ... Ну і метеор просто розкол на шматочки, бо озон його як би роз'їв.
Редакція: А якщо там був лід, то з озоном утворилася перекис водню ...
Edited at 2013-02-17 14:59 (UTC)

Слід підсвічений знизу. Знаючи місцевий час і координати Челябінська можна розрахувати мінімальну висоту вибуху.

При русі з гіперзвукової швидкістю, газ не обтікає тіло, а взаємодіє з ним за законами пружного зіткнення, що призводить до сильного нагрівання як газу, так і передньої частини метеорита. У популярних книжках це часто описують як "тертя об повітря".
Оскільки метеорит входив в атмосферу по досить крутий траєкторії, він майже не втратив швидкість при підході до щільним верствам атмосфери, тому почав розігріватися дуже швидко.
Коли від нагрівання він почав розколюватися, лобова поверхня збільшилася, тобто пропорційно збільшилася і опір, а значить і нагрів. Збільшений нагрів привів до подальшого руйнування і новому збільшення нагріву.
Судячи з того, що до землі великих кусків не долетіло, метеорит міг складатися переважно з легкокипящих речовин - води і вуглекислого газу, як ядра комет. Втім, судячи за кольором і яскравості спалаху, температури там становили кілька тисяч градусів, цього може бути достатньо для випаровування заліза і алюмосилікатів.
Бум може пояснюватися як випаровуванням речовини метеорита, так і простий ударною хвилею, як від надзвукового літака. Мені здається, проста ударна хвиля повинна була бути домінуючим механізмом, але тут я з фахівцями сперечатися не зможу.

Оскільки метеорит входив в атмосферу за досить пологий траєкторії, він майже не втратив швидкість при підході до щільним верствам атмосфери, тому почав розігріватися дуже швидко.
ось тепер защщітанно.

Піонер, який до біса метеорит ?!

коли такі метаморфози з Метром відбуваються! а Ви все відмовчуєтеся ...

Re: Піонер, який до біса метеорит ?!

Та дурниці з метром, блискавка ж до Ватикану потрапила. Скоро пройде.

якщо в двох словах: Оскільки число центрів, а значить, і число бульбашок мало, саме кипіння протікає спокійно. А при відсутності таких центрів взагалі вода не закипіла б не тільки при 100, але і при 200 ° С. Справа в тому, що виникнення бульбашок пари в "бездефектной" рідини при її невеликому перегрів заборонено законами термодинаміки. На шляху зростання бульбашки варто фазовий бар'єр - робота освіти "життєздатного" зародка пара (рис.4). Бар'єр може бути подолана при випадковому локальному розрідженні рідини, за рахунок теплового руху її молекул (флуктуації щільності). При невеликому перегрів енергії флуктуацій не вистачає для цього, і бульбашки пара не виникають. Однак при збільшенні перегріву величина бар'єра знижується і в околиці спінодалі порівнюється з енергією флуктуацій. У такій області температур і тисків (рис.3) бульбашки можуть виникати в будь-якій точці об'єму рідини, і частота їх спонтанного (самовільного) освіти становить мільярди зародків за секунду в кубічному сантиметрі. Те і є фазовий вибух - вибуховий кипіння перегрітої метастабільною рідкої фази. Він йде за рахунок тепла, яке було введено в рідину при її перегрів від точки кипіння до околоспінодальной точки вибухового кипіння. В процесі вибуху 40- 50% рідини перетворюється в пар, а інша її частина розпорошується на дрібні крапельки. Все це-теоретичні висновки. Однак як же такий вибух здійснити в реальних умовах? Відповідь і дають експерименти зі "вибухаючими тяганиною". Якщо швидкість нагріву рідини досить велика, то процес звичайного кипіння »не зробить погоди" і основна її маса встигне перегрітися до температури вибухового кипіння. Мінімальна швидкість нагріву, необхідна для отримання фазового вибуху, залежить від властивостей рідини: чим нижче її плинність, тим нижче ця швидкість. Тому фазовий вибух вузьких кам'яних розплавів можна здійснити при набагато меншій, ніж для рідких металів, швидкості нагріву.

Фізика вибуху метеорита в атмосфері в принципі зрозуміла. Дуже швидке нагрівання до декількох тисяч кельвінів.