Физики УрФУ выяснили, как разрушаются железные метеориты
Исследователи из Уральского федерального университета, Института физики металлов УрО РАН и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН в Черноголовке провели эксперименты и определили, как метеориты противостоят разрушению при столкновении с Землей. Информация, собранная учеными, позволит в дальнейшем предотвратить падение крупных астероидов и метеоритов на нашу планету, сообщили в пресс-службе уральского вуза.
Результаты экспериментов опубликованы в «Журнале технической физики» и представлены на 86-м съезде Международного метеоритного общества в Брюсселе (Бельгия). Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России по программе «Приоритет-2030».
«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», — рассказывает соавтор работы, младший научный сотрудник лаборатории Extra terra consortium УрФУ Разиля Муфтахетдинова.
Физики изучили четыре железных метеорита: Чинге, Сихотэ-Алинь, Сеймчан и Дронино, — обнаруженные метеоритной экспедицией Уральского федерального университета в разных регионах России. Эти метеориты отличаются по составу и содержанию никеля (от 5 до 17%). Кроме того, ученые сравнили метеориты 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, она будет превышать его в 40 тысяч раз. На разрушение метеоритов среди прочего влияют и исходная структура, и количество дефектов внутри него. Однако, если сравнивать с железными и железоникелевыми сплавами земного происхождения, то прочность железных метеоритов лишь незначительно уступает самым высокопрочным сталям», — поясняет Разиля Муфтахетдинова.
Информация, полученная учеными, поможет предотвратить столкновение с крупными космическими объектами, которые могут вызвать катастрофу при падении на Землю. Астероиды и метеориты можно уничтожить в космосе с помощью ядерного взрыва или мощного заряда промышленного взрывчатого вещества или изменить их траекторию 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. Его выполнили посредством запуска беспилотного управляемого космического аппарата к двойному околоземному астероиду Дидим и его компоненту Диморф. Над программой по защите Земли от планетарных ударов работали сотрудники лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса и нескольких центров NASA», — поясняет Разиля Муфтахетдинова.
Российские ученые планируют детально изучить образцы метеоритов на микроуровне после деформации в ходе эксперимента. Они уже провели компьютерную томографию и готовятся оценить изменения микротвердости метеоритов.
Метеорит Чинге был обнаружен в 1911 году в районе хребта Танну-Ола в Республике Тыва. Он содержит никель, камасит, тэнит, добреелит, троилит и шрейберзит. Метеорит Сеймчан относится к железокаменным метеоритам и был впервые найден в 1967 году в Магаданской области. Он состоит из металла и содержит камасит, тэнит и плессит. Железный метеорит Сихотэ-Алинь упал 12 февраля 1947 года в Приморском крае, образовав метеоритный дождь и несколько ударных кратеров. Фрагменты этого метеорита были найдены в 2003 году в Рязанской области. Метеорит Дронино был обнаружен в 2003 году в Касимовском районе Рязанской области. Он упал во влажную среду и поэтому окислился, но массивные образцы сохранили свою металлическую основу.
Ранее «Областная газета» писала о том, что поддержку Уральского научно-образовательного центра получат 30 проектов.