Обсуждение параметров Челябинского метеорита.

[vsi]

Комитет по метеоритам РАН просит всех свидетелей полета Челябинского метеорита заполнить интерактивную анкету по адресу: http://www.chel-meteorit.youini.ru/ .  Передайте эту анкету всем своим знакомым что видели полет болида от Иркутска до Самары и от Байконура до Перми!

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%BD%D0%B0_%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%B5_%D0%B2_2013_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%83

Итак, сюда только: ссылки на фото и видео, из которых определяются параметры входа, карты, схемы, расчеты и прочий фактический материал. Потом, имхо, можно объединить с основной темой.

[plusout]

Мощность ихлучения можно попробовать оценть так.
1. По фото и видео стараемся определить цвет. Скорее всего он окажется белым из-за засветки матриц. Тогда можно посмотреть цвет в момент угасания свечения от взрыва , когда матрицы уже не в насыщении засветки.
2. По цвету определяем цветовую температуру области свечения.
3. делаем предположение о размере светящейся оболочки порядка 10-15 м...

Ну да. Вот примерно это я и имел в виду, говоря о малой точности процесса. В этом подходе, напрмер,  есть как минимум две проблемы, умножающие его точность на ноль. Во-первых, когда свечегние угасает, его температура уже совсем иная. На качественных фотографиях места взрыва можно даже заметить, например, багровое свечение в том месте, где несколько секунд назад была вспышка. Это не означает, что она такого цвета и была - просто остыла. А во-вторых, почему 10-15 м область свечения? А почему не 50-100? Почему не 100-200? А ведь ошибка в величине потока будет пропорциональна квадрату линейного размера области свечения. И это я еще не начал говорить об ошибках в оценке мощности высвечивания от времени и ошибках в определении цветовой температуры по всего трем неизвестно как откалиброванным RGB-датчикам. Нет, боюсь, что так не выйдет...

Ну размер области свечения при взрыве можно взять равной размеру самого метеорита . Она не может быть намного большей , так как скорость метеорита намного больше скорости звука. Все возмущения в среде распространяются со скоростью порядка скорости звука, Вдали от трека среда невозмущена и не излучает.

[plusout]

Я даже скажу больше - камера не отличит 5000К (Солнце) по цвету от 50000К (собственно болид). Это хорошо видно на видео. Учитывая что мощность зависит от 4-й степени температуры, ошибка в порядок-другой делает идею дохлее некуда

Можно попробовать использовать кадры с удаленных камер. Там засветка на несколько порядков меньше и может некоторые камеры не перешли в режим насыщения при взрыве. А проверить калибровку цвета можно путем сравнения попавших в кадр наземных объектов. Не все так безнадежно.

[vsevolodson]

Можно попробовать использовать кадры с удаленных камер. Там засветка на несколько порядков меньше и может некоторые камеры не перешли в режим насыщения при взрыве.

Почему Солнце в зените - ослепительно-белое, а у горизонта - тускло-красное - не слышали?

Не все так безнадежно.

Определение цветовой температуры весьма безнадёжно. Ещё безнадёжнее определить распределение температуры по файерконусу.

[dmirov]

Можно попытаться найти видеозапись со стационарной камеры наблюдения, в поле зрения которой попала не очень удаленная повехность (допустим стена) засвеченная болидом. Важно чтобы картинка даже при максимальной яркости вспышки не была пересвечена. Берем источник света включенный через реостат или регулируемый блок питания - например автомобильная лампа дальнего света. Освещаем стенку так чтобы лампа не попала в кадр и находилась приблезительно со стороны болида (в идеале повторяла его движение). Снимаем зависимость яркости стены в кадре в зависимости от светового потока. Далее сравниваем полученное с освещением от болида. Строим зависимость светового излучения болида от времени. Измерения, естественно, ограничиваются видимым светом (+ ближний ИК если была охранная камера без блокирующего ИК фильтра). Цветная или ч/б камера, думаю не принципиально, может даже лучше ч/б - оцениваем суммарный световой поток.

[vsevolodson]

Ну размер области свечения при взрыве можно взять равной размеру самого метеорита .

Нельзя, область высвечивания имеет принципиально другую форму:

[Karagy]

Может поможет анализ выцветания бумажных объявлений на столбах? Сравнение бумажек со стороны попавшей под вспышку с бумажками оказавшимися в тени?
Растения на окнах - скорее всего не помогут - стеклом срезан УФ диапазон.
Хвоя на улице как вариант. Тут уже надо стыковаться с экспертами по влиянию световой радиации на хвою. Проводить анализ под микроскопом образцов с засвеченой стороны и с теневой.
Давайте включим фантазию.

[vsevolodson]

По поводу стекол - от автора НАСА-оценки

The exact overpressure at which window failure occurs tends to be probabilistic and varies by construction design (ANSI S2.20, 1983). Normally some damage begins to occur around 500 Pa of overpressure, widespread window damage is expected to occur up to around ten-20 times this value.

Наши тоже считают, что повреждения начинаются от 0.5-1 кПа

Взрыв болида над посёлком Красногорский
Посёлок Красногорский. В 40 км от взрыва повреждены все окна в здании. Одно окно почему-то имеет целое внешнее стекло и разбитое внутренее, как будто целое здание упруго деформировалось от ударной волны.
Моя оценка волны здесь ~5 кПа ("widespread window damage is expected to occur up to around ten-20 times this value").

Волна соответствует расстоянию 22,5 км от эпицентра мегатонного взрыва на оптимальной высоте. При пересчёте на неоптимальную высоту и большую дальность получается что-то неприличное вроде 10 мегатонн. Я же говорил, что по волне считать - дохлый номер. По излучению куда скромнее получается.
Или вы с ОЗР всё-таки правы и в излучение уходит меньше?
 

[O3P]

Боюсь, что это не так. Вы там выше мою ссылку на Нейчур и 25% энергии в высвечивание видели? Какие к ней претензии? Где ошибаются проклятые капиталисты?

В условиях. При ударе о поверхность и при взрыве в атмосфере будет слегка разный расклад. Даже разным будет при взрыве на разных высотах.

Нейчур: http://www.nature.com/nature/journal/v420/n6913/full/nature01238.html

"Here we report satellite records of bolide detonations in the atmosphere over the past 8.5 years."

Какие там удары о землю? Они исключительно взрывы болидов в атмосфере изучали. Да и где бы они взяли для изучения взрывы меторитов при ударе о землю?

Ну не даст метеорный взрыв тех же температур и световых потоков, что и ядерный, хоть ты тресни. Там же в рентген на больших высотах неспроста половина энергии уходит, а потому, что вокруг нет вещества, чтобы его нагреть и постепенно, не торопясь, рентгеновской диффузией (переизлучением все более мягкого рентгена) наконец остудить это вещество - причем вещество в объеме все более расширяющегося и захватывающего своей радиационной диффузией все новые и новые слои воздуха неслабого размера огненного шара - так вот, остудить его до такой степени, чтобы оно хоть излучать-то стало в видимом диапазоне, а не в рентгеновском, а световое излучение чтобы могло этот огненный шар покинуть (поскольку в раскаленной плазме у света субметровые длины пробега фотонов).

Ну и что, Вы считаете, что вся эта же самая хрень может произойти при лавинном распаде и торможении  метеора? Фиг там. В нем плотности энергии и скорости ее выделения даже на рентгеновское излучение, небось, не хватит. Так ясное дело, что там меньше света будет.

[Balancer]

Возражаю. В Хиросиме разбиты стёкла до расстояния 19 км.

Этот вопрос уже поднимался в теме. Убедительных доводов этому найдено не было. Похоже, всюду растиражирована одна и та же цифра. Вполне допускаю, что в 19 км могли разбиться _некоторые_ стёкла. Но явление явно не должно было быть массовым. Массовый вылет стёкол в Хиросиме вряд ли был дальше 4-5 км.

[Balancer]

почему вдруг стало полсекунды? очень яркое свечение было около 3 сек.

Плохо коррелирует с такими графиками:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,104335.msg2305168.html#msg2305168

[egorC]

Все более склоняюсь, что взрыв метеорита неточечное событие. Взрыв охватывает огромный объем. Ширина примерно равна растоянию Коркино - Красногоск. Высоту оценить труднее но видимо около 25 км.

Так же важное замечание. В процессе полета и взрыва в огромном количестве окислы азота, что придает излучению красный отенок.

Егор

[O3P]

Можно попытаться найти видеозапись со стационарной камеры наблюдения, в поле зрения которой попала не очень удаленная повехность (допустим стена) засвеченная болидом. Важно чтобы картинка даже при максимальной яркости вспышки не была пересвечена. Берем источник света включенный через реостат...

Да, это интересная мысль. Только искать надо далеко, потому что иначе незасвеченной поверхности не получится, и надо еще придумать, как градуировать световой поток от лампочки ("Ну вот, нашли мы эквивалентную яркость. На реостате - двадцать два. И что?" )

Хотя даже в этом случае, как быть с эквивалентной температурой, я не понимаю. Поскольку если она будет отличаться от температуры вспышки (а она будет), она будет выдавать пик энергии своего "колокола" в другом диапазоне длин волн, камера будет регистрировать освещенность, интегрируя ее вовсе в третьем диапазоне, а тот прибор, которым мы будем градуировать реостат по освещенрости, будет регистрировать ее в четвертом. То есть теоретически все это вроде возможно, но как это сделать практически, я себе представляю слабо. Ошибка накопится такая, что...

[vsevolodson]

В процессе полета и взрыва в огромном количестве окислы азота, что придает излучению красный отенок.

Только не тепловому излучению. Красный оттенок будет у отражённого от облаков следа излучения, что и наблюдаем.

[vsevolodson]

Нейчур: http://www.nature.com/nature/journal/v420/n6913/full/nature01238.html

"Here we report satellite records of bolide detonations in the atmosphere over the past 8.5 years."

Какие там удары о землю? Они исключительно взрывы болидов в атмосфере изучали. Да и где бы они взяли для изучения взрывы меторитов при ударе о землю?

Ну не даст метеорный взрыв тех же температур и световых потоков, что и ядерный, хоть ты тресни. Там же в рентген на больших высотах неспроста половина энергии уходит, а потому, что вокруг нет вещества, чтобы его нагреть и постепенно, не торопясь, рентгеновской диффузией (переизлучением все более мягкого рентгена) наконец остудить это вещество - причем вещество в объеме все более расширяющегося и захватывающего своей радиационной диффузией все новые и новые слои воздуха неслабого размера огненного шара - так вот, остудить его до такой степени, чтобы оно хоть излучать-то стало в видимом диапазоне, а не в рентгеновском, а световое излучение чтобы могло этот огненный шар покинуть (поскольку в раскаленной плазме у света субметровые длины пробега фотонов).

Ну и что, Вы считаете, что вся эта же самая хрень может произойти при лавинном распаде и торможении  метеора? Фиг там. В нем плотности энергии и скорости ее выделения даже на рентгеновское излучение, небось, не хватит. Так ясное дело, что там меньше света будет.

Вы меня почти убедили. Но:

• У ядерного взрыва излучение с гамма и рентгеном никуда не уходит за пределы файерболла. Файерболл покидает максимум ультрафиолет. Всё остальное оказывается запертым (плазма непрозрачна). А за пределами файерболла разницы нет что там внутри - ядерный ли взрыв или нет. Суть в том, что болид не успевает сливать тепловую энергию ударной волной в разреженной среде и она куда быстрее сливается за счёт излучения.
• На картинке ниже учтён весь диапазон, или только оптика? Вполне допускаю, что в оптике уходит 10% энергии болида. У Челябинского вообще подозреваю последний, самый яркий пик в ближнем ИК. Ещё неизвестно сколько там с УФ уходит.

[O3P]

А за пределами файерболла разницы нет что там внутри - ядерный ли взрыв или нет.

Ну да. Вот только у мегатонника эта светящаяся излучающая сфера имеет диаметр аж чуть не два километра и держится несколько секунд. Вот она, конечно, и излучает соответственно.

А по поводу ИК... ну, не знаю, не знаю. Мощность все-таки пропорциональна четвертой степени температуры - ну что он там в ИК может наизлучать по сравнению с видимым светом? А на много-много УФ у огненного шара все-таки температура низковата, она не сильно выше солнечной. Какой-то УФ там, конечно, есть, это понятно, но не думаю, чтоб особо до фига. Не зря поражающий фактор называется "световое излучение", а не "УФ-излучение"  даже у ядерного взрыва, а излучающая поверхность сферы у метеора вряд ли сильнее разогрета.

Соответственно и насчет этого графика, я подозреваю, что вопрос насчет диапазона не особо важен, поскольку по-любому в диапазоне видимого света уходит основняая часть излучаемой энергии. Там, кстати, 25% ее будет уходить, а не 10%, если для 500 килотонн.

[AndyO]

Думаю, что можно считать для такого мощного болида в момент вспышки, что излучает оптически толстая среда.
Соответсвенно энергия по закону Стефана-Больцмана. Вопрос, какую брать температуру остается открытым. USAF раньше тяготело к 6000 градусов (как у Солнца), потому как вроде у ядерных взрывов нечто подобное выходит. Как сейчас не знаю.
Может что и уточнилось. Вероятно, olga добавит, так как она лучше знает ситуацию последних лет.

[Владимир Николаевич]

Вот показательные, проффесиональные фото с которых можно получить оценки. Первое сделано через несколько сек(?) после взрыва, хотя вернее сказать через несколько сек. после падения....
Четко видно что место взрыва это не точка, а имеет форму как мин "сосиски"!!!   У меня под рукой сейчас Фотошопа нет (но надо было бы это место вырезать и усилить) но слева, на "полсосиски" имеется угасающий свет....
С точки зрения температуры взрыва, то тут наиболее точные показатели могут быть получены при оценке времени остывания эпицентра!!! Это все как раз можно снять с камер видеонаблюдения!
Далее хорошо видно что на конечном участке полета, перед выпадением,  было как мин 2 тела, примерно одинаковых размеров....

Ссылку в паралельной теме выложил KBOB   http://marateaman.livejournal.com/27910.html

[O3P]

Думаю, что можно считать для такого мощного болида в момент вспышки, что излучает оптически толстая среда.
Соответсвенно энергия по закону Стефана-Больцмана. Вопрос, какую брать температуру остается открытым. USAF раньше тяготело к 6000 градусов (как у Солнца), потому как вроде у ядерных взрывов нечто подобное выходит.

Так в этом-то и проблема. Она же не постоянная, температура-то. Было бы там постоянно 6000 градусов, так делов-то - с поверхности шара высвечивается где-то 60 МВт/м2 (это значит, что двухкилометровый шар от мегатонны будет высвечивать примерно 150 килотонн в секунду), найти видеокамеру, на которой видно  диаметр светящегося шара и время его жизни (он расти будет, так что надо будет интегрировать, но это решаемо), и готово дело.

Но даже если мы все это проделали с разумной точностью, там температура же постоянно меняется, а высвечиваемая с квадратного метра мощность пропорциональна четвертой степени температуры. Взял для расчета шесть тысяч градусов вместо реальных восьми - и пожалте бриться, ошибка по мощности втрое. Это не считая погрешности доли световой энергии во взрыве и погрешности замеров графика роста диаметра от времени. А что там было от 300 до 1500 килотонн, так это я и без этих упражнений скажу.

Хотя если где найдется съемка с задиафрагмированной или зафильтрованной видеокамеры, позволяющая прикинуть график изменения диаметра шара по времени его жизни, проинтегрировать его для стандартных 6000 градусов было бы, конечно, любопытно. Какая-никакая, а независимая оценка. Хоть узнаем, у нее порядок-то будет вообще тот, какой надо, или она выдаст что-нибудь уж совсем неприличное.

[Самодуров Владимир]

Жаль, в ближайшие 72 часа не могу плюсы ставить. С наслаждением читаю Ваши последние посты , ОЗР! Рука профи чувствуется с пары фраз.    Только не уходите, пожалуйста, с форума, когда метеором наиграетесь... 

[vsevolodson]

Вот только у мегатонника эта светящаяся излучающая сфера имеет диаметр аж чуть не два километра и держится несколько секунд. Вот она, конечно, и излучает соответственно.

Если файерболл мегатонного термоядерного взрыва растянуть в десятки км длиной, то высветится он куда быстрее.

А по поводу ИК... ну, не знаю, не знаю. Мощность все-таки пропорциональна четвертой степени температуры - ну что он там в ИК может наизлучать по сравнению с видимым светом?

Я тоже так думаю, но свидетельства очевидцев говорят об ИК.

А на много-много УФ у огненного шара все-таки температура низковата, она не сильно выше солнечной.

В 10 раз выше солнечной. УФ получается достаточно много.

Там, кстати, 25% ее будет уходить, а не 10%, если для 500 килотонн.

Доступа к полной статье у меня нет. Формулы я не видел. Неплохо было бы, если бы всё-таки её привели.