Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Astronomický ústav AV ČR, v.v.i."

Milena Navrátilová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Srážky kosmických těles t se Zemí: : případ p pad Čeljabinsk Jiří Borovička Astronomický ústav AV ČR, v.v.i. Ondřejov

2 Kde je Čeljabinsk? 3200 km od Prahy 55. rovnoběž ěžka, 61. poledník 1,1 mil. obyvatel vojenský a jiný průmysl

3 Ráno 15. února 2013 V 9:20 místnm stního času, v době východu Slunce, proletěl l nad Čeljabinskou oblastí velmi jasný bolid Zaznamenán n stovkami videokamer podívejte se na videa

4 Jiné bolidy náhodně zachycené videokamerami Peekskill (1992) Morávka (2000) Neuschwanstein (2002, jen stín s a Košice (2010) n a zvuk)

6 Jak moc byl Čeljabinsk výjimečný? Mohutný prachový oblak v atmosféře Mohutná rázová vlna Škody na budovách (okna, dveře, e, jedna zřícenz cená střecha) Zranění lidé podívejte se na videa

7 Prachová stopa ze země

8 a z meteorologických družic (několik minut aža několik hodin po bolidu) Geostacionárn rní Meteosat 7,8,9,10 (Evropa) MTSAT 2 (Japonsko) Elektro-L (Rusko) COMS (Jižní Korea) Na polárn rní dráze DMSP (USA) Aqua, Terra (Evropa) Suomi NPP (USA) Fengyun 2D (Čína)

(Japonsko) Elektro-L (Rusko) COMS (Jižní Korea) Na polárn rní

9 Družicov icové snímky stopy Družice Meteosat (MSG2) EUMETSAT a ČHMÚ (Zdeněk Charvát)

10 Družicov icová animace stopy Družice Meteosat 9 (MSG2) EUMETSAT a ČHMÚ (Zdeněk Charvát)

11 Družicov icová animace stopy Družice MTSAT 2 (japonská) University of Wisconsin-Madison

12 Prach obkroužil zeměkouli Gorkavyi et al. (2013)

13 Meteority vyhrabané ze sněhu V oblasti jižně od Čeljabinsku Tisíce převp evážně malých meteoritů Jeden velký (1,8 kg) Celkem > 100 kg Na jaře e nalezeny další meteority, včetnv etně 4 kg kusu podívejte se na videoreportáž

velký (1,8 kg) Celkem > 100 kg Na jaře e nalezeny další

14 Díra v ledu na jezeře Čebarkul 70 km západnz padně od Čeljabinsku Průměr r 8 m Dopad pozorován místním m rybářem a z dálky zachycen kamerou Maličké úlomky meteoritu nalezeny v okolním m ledu Velký kus (654 kg) vyloven z jezera 16. října

a z dálky zachycen kamerou Maličké úlomky meteoritu

15 Vytažen ení z jezera podívejte se na video

16 Meteorit v muzeu Čeljabinské oblastní muzeum

17 Meteorit po 8 měsících v bahně foto David Částek

18 Typy meteoritů Kamenné (94% v (94% všech pádů) p chondrity (86%) obyčejn ejné (80%) H (33%) L (38%) LL (9%) uhlíkat katé (4%) enstatické (2%) achondrity (8%) Železné (5%) Železokamenné (1%) Čeljabinsk

19 Shrnutí existující data Videa (~700)( 700) obraz a zvuk Seismické záznamyznamy Infrazvukové záznamy znamy z celého světa Pozorování z umělých družic vojenské satelity USA meteorologické družice různých r zemí Nalezené meteority Škody na budovách

světa Pozorování z umělých družic vojenské satelity USA

20 Kalibrace pomocí hvězd Noční snímky fotil aža 7.3. pan David Částek, přímý p svědek tlakové vlny bolidu 12 místm Další snímky pořídil ruský tým vedený Olgou Popovou 17. a místam

21 Kalibrační snímek

22 Nature, Nov 14, 2013 Science, Nov 29,

23 Parametry dráhy v atmosféře Délka světelné dráhy: 272 km Pozorovaný rozsah výšek: km Sklon: 18.5 na začátku 17 na konci Počáteční rychlost: km/s Koncová rychlost: 3.2 km/s Trvání bolidu: 16 seconds

24 Dráha bolidu

25 Infrazvuk - určen ení energie bolidu Bolid Čeljabinsk detekovalo 20 stanic Na Aljašce trojnásobn sobná detekce tři dny po sobě Perioda infrazvukových vln závisz visí na energii výbuchu (bolidu) záznam stanice I31 Kazachstán

26 Energie a velikost Energie určen ená z infrazvukových, seismických a družicových dat: 500 ( 100)( kt TNT Počáte teční hmotnost planetky určen ená ze známé energie a rychlosti: 12 tisíc c tun Původní velikost, předpoklp edpokládáme-li stejnou hustotu, jako mají meteority (3300 kg/m 3 ): 19 metrů (17 20 m)

27 Bolid Tunguzka (1908) Čeljabinsk (2013) Indonésie (2009) Marshallovy ostrovy (1994) Sichote Alin (1947) 2008 TC 3 (Súdán) Morávka (2000) Energie kt TNT* ,1 Atmosférick rické výbuchy Největší jaderný výbuch (SSSR 1961) Sopečný výbuch Hory Sv. Heleny (USA 1980) Největší jaderný výbuch USA (1954) Hirošimsk imská bomba (1945) Největší konvenční výbuch (USA 1985) *1 kt TNT = 4, J

28 Tunguzka ( ) Kulikova expedice, 1928 Oblast zničená tlakovou vlnou 60 x 40 km porovnání s Římem

29 Sichote Alin ( ) ~23 tun železných meteoritů největší kus 1700 kg největší kráter 27 m

30 Kráter Carancas (Peru) m hloubka 3 m obyčejný chondrit původní rozměr m

31 Rázová vlna válcová nebo sférick rická? Rázová vlna, která způsobila škody, byla válcová Modelování ukázalo, že vlna přišla p na různr zná místa z různých r výšek podél l dráhy Slabší vlny, které přišly později, byly sférick rické z jednotlivých bodů rozpadu

32 Mapa rozbitých oken a modelu přetlaku Okna rozbita u 7230 budov

33 Škody v Čeljabinsku Z 5000 prozkoumaných oken asi 10% 1 prasklo Bylo poznamenáno no 40% budov Rychlost tříšt íštěného skla 7 9 m/s Přetlak ve vlně byl několik procent atmosférick rického tlaku Střecha budovy se zřítila z v oblasti fokusace? 33

34 Zranění lidí požádalo o ošetření v nemocnicích, 112 lidí bylo hospitalizováno, 2 ve vážném stavu; nikdo nezemřel Zranění byla většinou od rozbitého skla Další hlášené újmy: horko, popáleniny, bolesti očí, přechodné ohluchnutí, stres Žádné větší škody ani zranění nebyly od padajících meteoritů

35 Světeln telná křivka (nejjasnější část)

36 Výšky rozpadů 100 Mesured normalized signal Mesured signal Beloreck (bolide) Kurgan (bolide) Tyumen (bolide) Nizhny Tagil (illumination) Break-up positions from sonic booms Mirnyi dynamický tlak v 2 : 0.7 MPa 2 MPa 4 MPa 5 MPa 10 MPa 18 MPa Height [km]

37 Průběh h rozpadů První rozpad ve výšce ~ 45 km, pod tlakem ~ 0.5 MPa (ztraceno 1% hmoty) Totáln lní rozpad (95% hmoty ztraceno) ve výškách km,, tlak 1 5 MPa Ve výšce 29 km zbývalo balvanů o rozměrech rech 1 31 m Tyto balvany se dále d rozpadaly ve výškách km pod tlakam ~ MPa Normální pevnost v tlaku u meteoritů je ~ 50 MPa Pevnost tělesa byla snížena prasklinami

38 Přímo viditelné úlomky

39 Pohyby v čerstvé stopě Čelo stopy Horké skvrny

40 Měřený pohyb úlomků F14 F13 F16 F15 HS2 TE HS3 HS1 Height [km] F12 F6 M F7 F5 F4 F3 F11 F F Time [seconds after 3:20:20 UT]

41 Vlastnosti úlomků Spodní úlomky Horní úlomky Úlomek Koncová hmotnost, kg Boční rychlost, km/s Úlomek Koncová hmotnost, kg M F11 5 F F F2 30 ~ 0.3 F F3 15 ~ 0.3 F F4 3 F15 5 F5 1 F F6 2 F7 0.5

42 Výpočet míst m dopadu meteoritů 20 km použit vítr z Vrchního Dubrova

43 Detail jezero Čebarkul 2 km vítr: F1 V. Dubrovo, K Kurgan, U UKMO model, G G2S model

44 Detail konec dráhy použit vítr z Vrchního Dubrova

45 Nález úlomku F3 ( )

46 Úlomek F3 24,3 kg 240 metrů od předpo- vězeného místa

47 Prach v atmosféře ve výškách km mezi km počáteční průměr stopy 2 3 km

48 Spodní část prachové stopy

49 Porovnání dráhy ve Sluneční soustavě s 2-km planetkou (1999 NC43)

50 Hypotéza Planetka se nedávno (před < 100 tis. lety) srazila s jinou planetkou a při p i této t to srážce byla z jejího povrchu vyvržena čeljabinská planetka Podobné srážky mohou být důvodem d proč v okolí Země existuje více v planetek o rozměrech rech m než by odpovídalo dalo dlouhodobé rovnováze

51 Více malých planetek? Brown et al.

52 Proč nebyla čeljabinská planetka objevena před p srážkou se Zemí? Přiletěla ve směru od Slunce Ale i jinak by byla šance objevu malá P. Chodas, NASA/JPL

53 Shrnutí Čeljabinská událost byla první katastrofa způsoben sobená kosmickým tělesem t Planetky o rozměrech rech ~20 metrů jsou nebezpečné Poměrn rně křehké těleso, rozpadalo se ve výškách nad 30 km; jen malá část původnp vodní hmoty dopadla jako meteority Škody pouze od tlakové vlny. Pokud by těleso t proniklo níže, n vlna by byla silnější Největší potenciáln lní hrozba záměna s vojenským útokem Planetek této t to velikosti můžm ůže e být více v než se myslelo

54 Jak se bránit malým planetkám? Objevit je několik n dní až týdnů před dopadem Vypočítat místo m dopadu. Pokud jde o obydlenou oblast, varovat, příp. p p. evakuovat obyvatelstvo Projekt ATLAS (Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System) Univ. of Hawaii malé dalekohledy, levné Nicméně ze země je dostupných jen 60% oblohy. Pro úplné pokrytí je třeba t pozorování z družic

Podobné dokumenty

Poslové z vesmíru, meteory a meteority. Jiří Borovička Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

Poslové z vesmíru, meteory a meteority Jiří Borovička Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov Meteor = padající hvězda Meteor Z řeckého μετεώρώσ (meteoros) jev odehrávající se v ovzduší Slovo meteorologie