Горизонт знаний о кометах.

[Kostyrko]

Данные, полученные в ходе недавней космической миссии Розетты к комете 67P/Чурюмова-Герасименко, оказали глубокое влияние на понимание природы комет. В дополнение к пересмотру представлений о физических свойствах и структуре комет, это касается динамических аспектов формирования наблюдаемых кометных популяций (короткопериодических и длиннопериодических комет, кентавров, транс-нептуновых объектов и объектов облака Оорта). В обзоре мы обсуждаем новые проблемы, возникшие в теории динамического развития и происхождения комет благодаря миссии Розетты.
https://arxiv.org/abs/1912.10747

Много вопросов и надежд на будущую миссию, которая включает возвращение кометного материала на Землю.

[Kostyrko]

Нами изучены условия сквозного прохождения астероидов диаметром 200, 100 и 50 м, состоящих из трех типов материалов - железа, камня и водяного льда, через атмосферу Земли с минимальной высотой траектории 10-15 км. Найдены условия этого перехода с последующим выходом в открытый космос с сохранением значительной доли исходной массы. Полученные результаты подтверждают нашу идею об объяснении одной из давних проблем астрономии – Тунгусского феномена, не получившего на сегодняшний день разумной и исчерпывающей интерпретации. Мы утверждаем, что Тунгусское событие было вызвано железным телом астероида, которое прошло через атмосферу Земли и продолжило свой путь на околосолнечную орбиту.
https://arxiv.org/abs/2009.14234

[Сергей Шмальц]

Нами изучены условия сквозного прохождения астероидов диаметром 200, 100 и 50 м, состоящих из трех типов материалов - железа, камня и водяного льда, через атмосферу Земли с минимальной высотой траектории 10-15 км. Найдены условия этого перехода с последующим выходом в открытый космос с сохранением значительной доли исходной массы. Полученные результаты подтверждают нашу идею об объяснении одной из давних проблем астрономии – Тунгусского феномена, не получившего на сегодняшний день разумной и исчерпывающей интерпретации. Мы утверждаем, что Тунгусское событие было вызвано железным телом астероида, которое прошло через атмосферу Земли и продолжило свой путь на околосолнечную орбиту.
https://arxiv.org/abs/2009.14234

Я просмотрел статью "по диагонали", не понял, как они тогда объясняют взрывную волну, повалившую лес? Из увиденного в статье мне показалось, что предполагаемый ими железный астероид не разрушился. А если не разрушился, тогда и взрыва не было бы. Или я чего-то не понял/доглядел в статье?

[Kostyrko]

Не менее актуальной задачей является изучение условий
прохождение таких тел через верхние слои атмосферы, даже
без столкновения с поверхностью Земли, поскольку ударные
волны, создаваемые этим проходом, имеют колоссальный разрушительный
эффект…
https://arxiv.org/pdf/2009.14234.pdf

Гипотеза рикошета кометы
Впервые сформулирована И. С. Астаповичем в статье «Несостоятельность гипотезы падения на Землю Тунгусского метеорита 30 июня 1908 г.» (1963). Автор полагал, что Тунгусское тело было кометой, с параметрами, близкими комете 1874 г. (Виннике-Борелли-Темпеля). Вторгшись в атмосферу по пологой траектории, комета за 13 сек потеряла все оболочки, но ядро вышло в космическое пространство по гиперболической траектории.
В 1984 г. гипотезу скорректировал Е. Иорданишвили, в его представлении, Тунгусское тело было метеоритом, а не кометой.

[boch]

Ну, что тут сказать. Смотрите.

Тунгусский объект явно шел ниже 90 км, значит протыкаемый им слой атмосферы был гораздо больше, чем 1200 км, а именно для 20 километров

Высота сегмента:
h=R(1-cos(a/2))
100=(6371+120)*(1-cos(a/2))

1-cos(a/2)=100/(6371+120)
cos(a/2)=1-100/(6371+120)=1-100/6491=1-0.0154=0.985
a/2=9.936 градуса

теперь вычисляем длину хорды

L=2R*sin(a/2)
L=2*6371*sin9.936=12742*0.173=2199 километра.

Пройти трассой Тунгусского болида даже при 72 км/сек можно было за время 2199/72=30.5 сек. При этом неизвестно, дожило ли тело болида до выхода из атмосферы - на такой скорости может только чугуний долетит, но это никто не испытывал.

Достичь высоты 20 км при проникновении в атмосферу при пологой траектории с условием выхода из нее можно не менее, чем за 30/2=15 секунд при скорости 72 км/сек, а чтобы при этом объект еще бы и вынырнул перпендикулярно земле нужно еще пару секунд, всего 17 секунд.
Но такой перпендикулярный выход явно не возможен в силу инерции объекта.

[Kostyrko]

Цитата boch: «теперь вычисляем длину хорды».

Небесное тело движется сквозь атмосферу Земли не по прямой. Можете привести оценки прохождения небесного тела сквозь атмосферу при перигее, скажем, 90 км? С учётом лишь траектории прохождения, без влияния других эффектов.

[boch]

Практически по прямой. При перигее 90 км длина трассы 1223 км и "провисание" не более километров и первых десятков километров за счет силы тяготения. Влияние атмосферы свыше 90 км минимально и не может кардинально затормозить тело (не рассматриваем пылинки). ЧМ на 20 км/сек не смог существенно затормозиться вплоть до "взрыва".
Скорость 72 км/сек максимально возможная для болида (не гипербола). 1223/72=17 секунд время пролета через атмосферу.
s=gt*t/2=9.8*17*17/2=9.8*289=1.4 километра
То есть стрелка дуги орбиты менее 1,5 километров. А 1,5 километра провисания орбиты на трассе длиной 1223 км это практически прямая.
(Проведите линию длиной 122 сантиметра и один конец линии отогните в перпендикулярном направлении на 2 миллиметра).
Если лететь эту трассу на малой (20.3 км/сек) скорости минуту, то провисание опять же 17,6 километра, или 1,43 процента от длины трассы.
(Проведите линию длиной 122 сантиметра и один конец линии отогните в перпендикулярном направлении на 2 сантиметра).
Вот диапазон искривления прямой для болидов свыше 20 км/сек.

Вот космонавты летят 90 минут и оборот пусть 42000 км.
1223:42000=х:5400
х=157 секунд

s=gt*t/2=9.8*157*157/2=9.8*289=120 км

Вот для космонавтов уже нельзя считать, что трасса прямая, а для скоростей свыше 30 км/сек в первом приближении мало отличается от прямой.

[Geen]

"провисание"

Почему провисание?

[Kostyrko]

Цитата boch: «Скорость 72 км/сек максимально возможная для болида…»

В статье https://arxiv.org/pdf/2009.14234.pdf приведён «a typical example of our calculations» со сферическим железным небесным телом радиусом 50 м, на скорости входа в атмосферу 20 км/с, с углом вхождения 11,2 градуса и минимальной высотой 11 км (рис. 2).

[boch]

Плотные слои атмосферы делают свое дело, даже и при этих условиях сквозной проход возможен и угол отклонения трассы сравнительно мал.
То есть до первой космической очень даже далеко за торможение атмосферой.

[boch]

Почему провисание?
Нравится.
Если конец металлической линейки консольно защемить, то второй конец провиснет. Так и у нас трасса провисает на выходе из атмосферы. При этом добавляется небольшой участок приращения трассы в несколько десятков километров.

[Андрей Курилов]

ЧМ на 20 км/сек не смог существенно затормозиться вплоть до "взрыва".

"Взрыв" и есть результат резкого торможения. Переход значительной доли кинетической энергии движения в тепловую за относительно короткое время.

[boch]

Понятно. Отношение участков слабого и сильного торможения много больше единицы. "Взрыв" как раз и говорит об этом, ведь до "взрыва" тело летело не испытывая перенапряжений. Летело полминуты, а взорвалось за секунду плюс/минус.

[Андрей Курилов]

С последнее время у самых разных комет стали открывать неожиданные элементы в коме, такие как газообразные железо, никель, натрий и кремний

https://www.nature.com/articles/d41586-021-01265-8

https://arxiv.org/abs/2112.08965

Пока что этому нет объяснения, то есть что-то в химии комет мы пока очень сильно недопонимаем. Вдобавок к загадке наличия молекулярного кислорода

[Dune89]

С последнее время у самых разных комет стали открывать неожиданные элементы в коме, такие как газообразные железо, никель, натрий и кремний

https://www.nature.com/articles/d41586-021-01265-8

https://arxiv.org/abs/2112.08965

Пока что этому нет объяснения, то есть что-то в химии комет мы пока очень сильно недопонимаем. Вдобавок к загадке наличия молекулярного кислорода

Спасибо за ссылку! полезная информация