Фотографии следа болида, полученные уральцами, поразили ученых НАСА

Сейчас Николай Горькавый пишет книгу о Челябинском болиде. Он планирует иллюстрировать ее снимками, в том числе о разрушениях в Челябинске, где были бы видны, например, выдавленные стекла драмтеатра, эвакуация школы, раненый человек в больнице, разрушенный цинковый завод. «Я собирался использовать фото из Википедии, но может у челябинских фотографов есть свои еще не опубликованные снимки? Сослаться на них было бы лучше», — пишет Николай Николаевич. И обращается к землякам:

«Если у вас или у ваших знакомых есть фотографии болида, пришлите их оригиналы по электронному адресу astrovit@yandex.ru. Нужно указать, где и кем сделаны эти фото. Нужны также две фотографии экрана точного времени, сделанного с интервалом в несколько дней (если снимки сделаны мобильным телефоном, автоматически следящим за временем, этого делать не нужно). Помогите мировой науке и войдите в историю исследования Челябинского болида — явления уникального по степени вовлечения людей в его изучение».

Дождь из пыли

3 мая 2013 года в Центре космических полетов НАСА имени Годдарда (штат Мэриленд) проходило ставшее уже привычным еженедельное совещание, посвященное Челябинскому болиду и подготовке статьи об этом явлении. На совещании я показал своим коллегам-ученым серию наземных фотографий следа болида, полученных уральцами. В презентацию вошли фотографии, сделанные кусинцами: Любовью Ивановной Усольцевой из села Злоказово, Олегом Андреевым из села Александровка, Эльзой Кобелевой из Петропавловки, а также миассцами Денисом Дорофеевым и Алексеем Кирюшкиным.

Нужно было видеть, с каким интересом эти известные ученые, привыкшие работать со спутниковыми данными или с фотографиями с кибер-самолетов, летающих в центре ураганов, или с результатами лазерного зондирования антарктических обсерваторий обсуждали снимки, полученные жителями маленьких уральских сел и городов с помощью обычных фотоаппаратов. Эти снимки содержат в себе столько научной информации, что на совещании разрабатывались планы дальнейшего анализа как болидных данных с американских и японских космических обсерваторий, так и наземных снимков из Кусы и Миасса.

На фотографиях, полученных Олегом Андреевым из села Александровка Кусинского района, обнаруживается интереснейший феномен, который на английском называется «overshooting» конвективных облаков или «перелет». Смысл этого феномена понять очень легко. Возьмите детский мячик, утопите его в ванне, а потом отпустите — пусть он свободно всплывает, подчиняясь силе Архимеда. Выныривая из воды в воздух, мяч попадает в точку, где сила Архимеда равна нулю, по инерции проскакивает эту точку и выскакивает из воды больше, чем ему разрешено условием равновесия, После чего возвращается назад. Вот этот феномен и называется «перелет» в атмосферной физике, только применяется он не к мячику, а к теплому конвективному облаку, которое быстро всплывает в тропосфере.

Я надеялся найти этот феномен в случае стратосферного болидного облака. И, судя по фотографиям жителей Кусинского района Любови Усольцевой и Олега Андреева, он действительно существует. Обратите внимание, как сильно просела вершина облака всего за две минуты. Пока это гипотеза, нужны дополнительные фотографии, которые бы показали эволюцию вершины облака в деталях и что она действительно «вернулась», а не «рассосалась». На этих же снимках видно сильное смещение следа болида влево (на восток) относительно более неподвижного следа самолета — в стратосфере дуют ветра да 300 километров в час!

На фотографиях Андреева обнаруживается еще один примечательный феномен. Если на верхнем снимке нижняя кромка облака четко очерчена, то на следующем, полученном всего две минуты спустя, она стала похожа на растрепанную бороду. Аналогичную «бороду» легко наблюдать под дождевым облаком: когда капельки в обычном облаке укрупняются настолько, что начинают двигаться к земле, то под облаком появляются такие седые «космы» дождя.

В случае достаточного сухого болидного облака мы имеем дело, я полагаю, с «пылевым дождем». В первую минуту взрыва смерч раскаленного воздуха устремился вверх со скоростью до 130 метров в секунду (треть скорости звука!) и затянул с собой на высоту все пылинки и песчинки мельче примерно миллиметра. Но этот ураган закончился очень быстро: уже через минуту облако достигло предельной высоты в 35 км и остановилось. Скорость вертикального ветра резко упала, и самые крупные частицы быстро посыпались вниз, образовав «пылевую бороду». Именно эта крупная пыль падала в снег вокруг Челябинска, где ее и собрали ученые Челябинского госуниверситета. Я уже видел фотографии этой космической пыли, очень симпатичные крупинки! Примерно треть ее составляют прозрачные кристаллы зеленоватого космического оливина. Мелкая пыль, конечно, «отказалась» от падения и устремилась в дальнейший воздушный полет.

О писательской зависти

Серия фотографий, которую прислал Денис Дорофеев из Миасса, особо ценна тем, что они получены в течение 40-50 секунд после взрыва. На этих снимках видны следы крупных обломков астероида, которые после взрыва полетели в разные стороны, и, видимо, выпали увесистыми метеоритами. Если иметь больше снимков, сделанных в первую минуту, можно было бы определить точки падения этих крупных тел.

На серии снимков, сделанных миассцем Алексеем Кирюшкиным, хорошо видна эволюция тонкого следа, образованного Чебаркульским обломком. Я сравнил эти завитушки с профилем ветра по высоте и нашел четкое соответствие: каждая завитушка соответствует скачку скорости ветра. То есть этот спиральный росчерк рожден метеоритом и ветром. Видный специалист НАСА по атмосферной динамике указал на совещании 3 мая, что такая спиралевидность может быть вызвана внутренними гравитационными волнами, распространяющимися в атмосфере. Обратите внимание на пока таинственную деталь: часть следа голубоватая, а часть красноватая. Мы с соавторами планируем изучить этот феномен.

Ценные фотографии прислала Лидия Борисовна Зубкова из Металлургического района Челябинска. Она пыталась поймать «странную завораживающую клочковатость» следа, и в сопроводительном письме написала фразу, которая своей емкостью вызвала мою писательскую зависть: «Сразу после третьего снимка докатилась ударная волна, что прервало процесс съемки».

Слона лучше рассматривать сбоку

Я составил список болидов XX и XXI веков, которые по мощности взрыва превысили сто килотонн:

Тунгусский метеорит, 30 июня 1908 г., 10-15 мегатонн, высота взрыва 8,5 км; Бразильский болид, 13 августа 1930 г, 0.1-5.0 мегатонн, наземный километровый кратер; Испанский болид, 8 декабря 1932 г., 190 килотонн, высота взрыва 15,7 км; Южно-Африканский болид, 3 августа 1963 г., 176-356 килотонн, высота взрыва неизвестна; Челябинский болид, 15 февраля 2013 года, 440 килотонн, высота взрыва 22,3 км.

Челябинский болид занимает второе место после Тунгуски по мощности взрыва и, безусловно, уникален по тому количеству информации, которые собрали о нем свидетели-уральцы, а также космические спутники. Этот список болидов показывает также, насколько легко отделались челябинцы. Если бы взрыв был ниже, как при падении других болидов, то последствия были бы гораздо тяжелее. Примером может служить Бразильский болид, часть которого долетела до земли и оставила километровый кратер.

Вместе с уральскими учеными я начал работать над книгой, посвященной Челябинскому суперболиду. Эта книга будет написана так, чтобы ее с интересом могли прочитать и ученые, и школьники, и все желающие. В этой книге будут поименно перечислены авторы всех фотографий, использованных в работе, а лучшие снимки будут опубликованы в цвете. Книга расскажет и о том, как изучается Челябинский болид из космоса, а также о тех находках и открытиях, которые сделаны уральскими учеными при изучении метеоритов и болидной пыли, которые они успели и сумели собрать в снегу, пока он еще не растаял.

Своими видеосъемками и фотографиями уральцы внесли ценный вклад в мировую науку, поэтому книга о суперболиде, полагаю, должна быть напечатана в Челябинске, который так тесно связан с этим явлением.

То, что книга будет написана, я не сомневаюсь. Это будет моя седьмая книга, и я уверен, что она вызовет повышенный интерес. Например, книга только создается, а мне уже пишет австриец из Вены, член метеоритного общества, спрашивает — когда и где ее можно купить? Он согласен ее читать хоть на русском — с помощью Гугл-переводчика.

Тем ценнее будут цветные фотографии, сделанные уральцами: лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Такие замечательные снимки не нуждаются в переводе. Прошу журналистов районных газет сообщить своим читателям о сборе фотографий болида. Снимки, сделанные жителями отдаленных районов Челябинской области, часто превосходят по научной ценности челябинские фото — именно из-за своей удаленности. Как говорится, слона рассматривать лучше сбоку, чем из-под брюха.