O ile nie zaznaczono inaczej, prawa autorskie zamieszczonych materiałów należą do Jana Woreczko & Wadi.


Bolidy (typy)

Z Wiki.Meteoritica.pl

Meteoroid (meteoroide) - małe skaliste, lodowo-śniegowe i/lub żelazne ciało poruszające się po okołosłonecznej orbicie; wg definicji IAU (Międzynarodowa Unia Astronomiczna) są to obiekty mniejsze od asteroid ale większe od atomu; praktycznie ich wielkość mieści się w zakresie od 0,01 mm (mniejsze to pył międzyplanetarny, interplanetary dust) do kilkudziesięciu, kilkuset metrów. Większość meteoroidów powstała w początkowym okresie formowania się Układu Słonecznego, tj. ok. 4,5 mld lat temu. Najwięcej z nich pozostało w obszarze pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza – w tzw. pasie asteroid/planetoid oraz w pasie Oorta i Kuipera. W przypadku kolizji meteoroidu z Ziemią ich średnia prędkość wejścia w atmosferę to ok. 20 km/s (nie mniej niż 11,19 km/s = 40284 km/h – druga prędkość kosmiczna i nie więcej niż 72,8 km/s, która jest złożeniem parabolicznej prędkości ucieczki i prędkości Ziemi na orbicie. Zakładając, że wszystkie meteoroidy pochodzą z Układu Słonecznego!).

Gdy taki meteoroid wpada w ziemską atmosferę wywołuje zjawisko meteoru. Bardzo jasne meteory to bolidy. Obserwując bolid (charakter dynamiki utraty masy, jego fragmentację i wejściową orbitę) można sporo powiedzieć o typie ciała, które to zjawisko wywołało.

Typy bolidów – klasyfikacja meteoroidów

Kiedy przeglądamy statystyki spadków i znalezisk, możemy dojść do wniosku, że meteoroidy, które wchodzą w ziemską atmosferę, są skalisto/krzemianowymi obiektami, a od czasu do czasu trafiają się wśród nich obiekty żelazno-kamienne czy żelazne. Ale tak nie jest. Obserwacje meteorów i bolidów wskazują jednoznacznie, że wśród meteoroidów dominują ciała o pochodzeniu kometarnym składające się z lodu i 'śniegu'.

Analiza zarejestrowanych widm bolidów i modele teoretyczne wskazują, że większość ciał wpadających w atmosferę i dających zjawisko meteoru/bolidu to węgliste ciała przypominające meteoryty typu CI i lodowo-śnieżne bryły o małej gęstości i spójności (statystyka ta opiera się na obiektach od 0,1 do 1 metra); źródło: Ceplecha (1994).

typ gęstość pozorna (bulk density[1]),
ρ [g/cm3]
współczynnik ablacji[2],
σ [s2/km2]
budowa częstość występowania parametry orbit
I 3,7 0,017 kamienny (stony) 29% półosie a ≈ 2,3–2,7,
duże mimośrody e ≈ 0,6–0,8,
niewielkie nachylenie do ekliptyki i ≈ 4–6°
II 1,9–2,1 0,041 węglisty (carbonaceous) 33%
IIIA 0,6–0,9 0,10 kometarny, lekki, luźny, lodowo-śniegowy (cometary) 29%
IIIB 0,2–0,34 0,21 kometarny, bardzo luźny, śniegowy (soft cometary) 9% półosie a ~3,0, duże mimośrody e ~0,7, większe nachylenie do ekliptyki i ~13°

Wyróżnia się jeszcze rzadkie podtypy i obiekty, które są w modelach opisywane innymi wartościami parametrów nie 'pasującymi' do tych głównych[3]. Są to obiekty nie tylko o znacząco mniejszych lub większych wartościach współczynnika ablacji, ale również o orbitach niemal parabolicznych (e~0,99) lub dużych nachyleniach do ekliptyki.

Przykładowe bolidy różnych typów

typ bolid
I Janov, Martin, Turji-Remety, Zvolen
II EN241287, EN140588, EN210199, Oświęcim, Traunstein
IIIA Breclav, EN040904A
IIIB EN170171, PN40401, Šumava
żelazne (?) Węgliniec

Mała liczba zarejestrowanych zjawisk bardzo jasnych bolidów nie pozwala na precyzyjne ilościowe oszacowania, ale można na podstawie dostępnych danych zauważyć pewne trendy. I tak w przedziale wielkości meteoroidu od 0,1 do 1 metra dominują typy II i III, od 1 do 10 metrów praktycznie dominują typy IIIB. W miarę wzrostu wielkości meteoroidu maleje udział typów I i IIIA. Procentowo rozkłada się to następująco:

  • dla wielkości 0,1 m: I – kilkanaście procent, II ~30%, IIIA ~35%, IIIB ~20%;
  • dla wielkości 1 m: I ~10%, II ~50%, IIIA ~15%, IIIB ~25%
  • i dla wielkości 10 m: I ~2%, II ~30%, IIIA ~=10%, IIIB >60%).

Meteoroidy typu I (kamienne, stony) mają maksimum dla średnicy ~20 cm, typu II (węgliste, carbonaceous) dla około 1 metra.

Wielkość/masa meteoroidu vs typ

Przybliżone masy wybranych obiektów o zadanej wielkości:

vs masa obiektu
średnica iron stony carbonaceous cometary
1 cm 4,08 g 1,78 g 1,05 g 0,52 g
10 cm 4,08 kg 1,78 kg 1,05 kg 0,52 kg
1 m 4,08 ton 1,78 ton 1,05 ton 520 kg
10 m 4080 ton 1780 ton 1050 ton 520 ton
100 m 4,1 milionów ton 1,8 milionów ton milion ton 520 tys. ton
1 km 4,08×1012 kg 1,78×1012 kg 1,05×1012 kg 5,2×1011 kg


Przybliżone rozmiary wybranych obiektów o zadanej masie:

vs średnica
masa obiektu iron stony carbonaceous cometary
1 g 6,2 mm 8,2 mm 9,8 mm 12,4 mm
1 kg 6,2 cm 8,2 cm 9,8 cm 12,4 cm
100 kg 29 cm 38 cm 46 cm 58 cm
100 ton 2,9 m 3,8 m 4,6 m 5,8 m
109 kg (milion ton) 62 m 82 m 98 m 124 m
1015 kg 6,2 km 8,2 km 9,8 km 12,4 km

Dla obliczeń przyjęto średnie gęstości meteorytów:

  • żelazne (iron) - 7,8 g/cm3, średnia gęstość meteorytów żelaznych - stopu Fe-Ni
  • kamienne (stony) - 3,4 g/cm3, średnia gęstość (bulk density[1]) chondrytów zwyczajnych typu H i L
  • węgliste (carbonaceous) - 2,0 g/cm3, średnia gęstość (bulk density) chondrytów węglistych typu CI
  • kometarne (cometary) - 1,0 g/cm3, gęstość lodu

Bibliografia

  • +Britt D.T., Consolmagno G.J., (2002), Stony Meteorite Porosites and Densites: A Review of the Data through 2001.
  • +Britt D.T., Consolmagno G.J., (2004), Meteorite Porosites and Densites: A Review of trends in the Data, Lunar and Planetary Science XXXV, 2004.
  • Ceplecha Zdeněk, (1966), Complete data on iron meteoroid (Meteor 36221), Bulletin of the Astronomical Institutes of Czechoslovakia, vol. 17, 1966, s. 195-206. Plik PDF.
  • Ceplecha Zdeněk, (1985), Fireball information on meteroids and meteorites, Bulletin of the Astronomical Institutes of Czechoslovakia, vol. 36, 1985, s. 237-242. Plik PDF.
  • +Ceplecha Zdeněk, (1986), Photographic Fireball Networks, Asteroids, comets, meteors II; Proceedings of the International Meeting, Uppsala, Sweden, June 3-6, 1985. Plik adsabs.
  • Ceplecha Zdeněk, (1994), Impacts of meteoroids larger than 1 m into the Earth's atmosphere, Astronomy and Astrophysics, vol. 286, 1994, s. 967–970. Plik PDF.
  • +Ceplecha Zdeněk, (1994), Meteoroid properties from photographic records of meteors and fireballs, Asteroids, comets, meteors 1993: proceedings of the 160th International Astronomical Union, held in Belgirate, Italy, June 14-18, 1993, s. 343-356. Plik adsabs.
  • +Ceplecha Zdeněk, Borovička Jiří, Elford Graham W., ReVelle Douglas O., Hawkes Robert L., Porubčan Vladimír, Šimek Miloš, (1998), Meteor phenomena and bodies, Space Science Reviews, vol. 84, Kluwer Academic Publisher 1998, s. 327–471.
  • Pokrzywnicki Jerzy, (1958), O ciężarze właściwym meteorytów, Acta Geophys. Polon., vol. VI, nr 2, 1958, s. 127-152. Plik DjVu
    Źródło: Wiki.Meteoritica.pl
    .
  • Pokrzywnicki Jerzy, (1962), Ciężary właściwe meteorytów, Acta Geophys. Polon., vol. X, nr 2, 1962, s. 191-194. Plik DjVu
    Źródło: Wiki.Meteoritica.pl
    .
  • Pokrzywnicki Jerzy, (1968), Ciężary właściwe meteorytów, Acta Geophys. Polon., vol. XVI, nr 4, 1968, s. 369-372. Plik DjVu
    Źródło: Wiki.Meteoritica.pl
    .

Przypisy

  1. ^ a b w mineralogii gęstość minerałów/skał nie jest ściśle zdefiniowana i zależy od ich składu, porowatości i defektów struktury. Stąd do ich opisu stosuje się dwie miary gęstości: gęstość bezwzględną (g/cm3) – stosunek masy do objętości i gęstość pozorną (G/cm3) – stosunek masy do objętości wraz ze znajdującymi się w próbce porami (pustkami) (=gęstość usypowa, bulk density). Różnica pomiędzy gęstością bezwzględną a pozorną jest miarą porowatości (porosity) materiału
  2. ^ ablacja - utrata masy (materii) meteoroidu przez topienie i odparowanie z powierzchni, podczas przelotu przez atmosferę. Na skutek ablacji meteoroid traci większość masy, a nawet wyparowuje całkowicie. W zależności od typu meteorytu i jego wytrzymałości do powierzchnię Ziemi dociera zazwyczaj mniej niż 10% jego masy początkowej. Stopień ablacji (=destrukcji) bardzo silnie zależny od prędkości wejścia meteoridu w atmosferę. Drugim czynnikiem wpływającym na stopień ablacji jest skład materii z której jest zbudowany meteoroid – większość ciał które wchodzą w atmosferę to są meteoroidy II i III typu (śniegowo-lodowe) a one, w zasadzie, ulegają całkowitej destrukcji
  3. ^ przykład bolidu wywołanego meteoroidem żelaznym znajduje się w publikacji Ceplecha (1966)

Zobacz również

Linki zewnętrzne

Osobiste