Астрономия

На высоте более 90 километров над поверхностью нашей планеты — то есть почти в космосе — мимо нее проследовал метеороид размером всего несколько сантиметров. Сразу три инфразвуковых станции зафиксировали во время этого события шумовой удар, который потребовал объяснения.

Двадцать второго сентября 2020 года, в 05:53 по местному времени, примерно в 100 километрах к северу от Берлина в небе возникла характерная яркая полоса от пролетающего метеороида. В течение следующих почти 32 секунд ее также видели или могли видеть в Нидерландах и Великобритании.

По расчетам на основе данных с десятков камер, траектория объекта в атмосфере начинается на высоте 109 километров, самая низкая точка — 91 километр, а заканчивается яркая линия на высоте 113 километров. То есть объект не упал на Землю, а пролетел мимо и снова отправился в межпланетное пространство.

Примерно на этих высотах располагается условная граница космоса — линия Кармана. Вхождение падающих на Землю объектов в плотные слои атмосферы начинается несколько ниже — в мезосфере, на высоте 80-85 километров. Так что чаще всего метеоры вспыхивают именно там.

Впрочем, особенно крупные и быстрые частицы могут начать «гореть» и выше. Правда, конкретно этот крупным не назовешь: по яркости свечения и времени пролета удалось вычислить, что масса его составляла примерно 45 граммов, а диаметр — 4,4 сантиметра.

Но скромные габариты метеороида еще не самая необычная деталь в этой истории. Интереснее всего оказалось то, что расположенные в Нидерландах инфразвуковые станции зафиксировали во время его пролета низкочастотные акустические волны, притом именно такие, какие должны возникать при распространении ударной волны. То есть речь идет о звуке, пусть человеческому уху он и недоступен.

Но откуда взяться звуку там, где практически нет воздуха? Его плотность в сотни тысяч раз меньше, чем над поверхностью.

Стоит оговориться, что на самом деле атмосфера не заканчивается и на высоте в 400 километров, где летает Международная космическая станция, но и на линии Кармана уже никаких звуковых волн ожидать не приходится. Тем более при пролете четырехсантиметрового камешка.

Именно в этом попыталась разобраться команда исследователей из США, Канады и Нидерландов, о чем они рассказали в недавней статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org. После тщательного анализа свечения метеора ученые заключили, что объект горел не только от нагрева, но и от механического разрушения: пик его яркости зарегистрировали в момент максимальной нагрузки.

Поэтому исследователи подозревают, что это был не совсем камень, а нечто более хрупкое и легкое — вроде углистого хондрита или даже кометы. И то, и другое богато летучими веществами, прежде всего водой. В комете она хранится в виде льда, а в веществе метеороида бывает «встроена» в кристаллическую структуру минералов.

Все это позволяет предполагать, что во время пролета того объекта в атмосфере из него высвобождались газы. Они окружали метеороид сферической оболочкой уже достаточно плотного «воздуха». Именно в этом «воздухе» возникали акустические волны.

Конечно, тот звук, который мы можем слышать, все равно не дошел бы до поверхности Земли, поскольку у него слишком высокие частоты. Зато инфразвук с его непомерной длиной волны — в десятки и сотни метров — при возникновении мощной ударной волны способен распространяться даже в разреженной среде термосферы.