Над поверхностью Земли, на высоте свыше 90 километров – практически в космосе, метеороид, не превышающий нескольких сантиметров в размере, пролетел мимо нашей планеты. В момент этого события три инфразвуковые станции зарегистрировали шумовой удар, что вызвало необходимость выяснения его причин.
22 сентября 2020 года в 05:53 по местному времени, на расстоянии около 100 километров к северу от Берлина, в атмосфере было замечено яркое свечение, вызванное прохождением метеороида. На протяжении почти 32 секунд этот феномен наблюдали или могли наблюдать также в Нидерландах и Великобритании.
Согласно расчетам, выполненным на основе данных, полученных с множества камер, траектория объекта, движущегося в атмосфере, стартовала на высоте 109 километров, достигла минимальной отметки в 91 километр, и завершилась на высоте 113 километров. Таким образом, можно заключить, что объект не достиг поверхности Земли, а пролетел мимо, вернувшись в межпланетное пространство.
Линия Кармана, определяющая границу с космосом, проходит примерно на такой высоте. Вход небесных тел, падающих на Землю, в плотные слои атмосферы начинается немного ниже, в мезосфере, на отметке 80-85 километров. Поэтому метеоры, как правило, вспыхивают именно в этом слое.
Несмотря на это, наиболее крупные и скоростные метеориты способны воспламеняться на большей высоте. Однако данный объект нельзя отнести к крупным: по интенсивности свечения и скорости передвижения было установлено, что его масса составляла около 45 граммов, а диаметр – 4,4 сантиметра.
Небольшие размеры метеороида – это еще не самая примечательная особенность произошедшего. Гораздо большее любопытство вызывает тот факт, что нидерландские станции, регистрирующие инфразвук, зафиксировали во время его пролета низкочастотные акустические колебания, соответствующие распространению ударной волны. Речь идет о звуке, который не воспринимается человеческим слухом.
Как звук может возникнуть в пространстве, где воздух практически отсутствует? Его концентрация там во столько раз ниже, чем на поверхности.
Следует отметить, что атмосфера простирается дальше, чем высота в 400 километров, где находится Международная космическая станция, и даже на линии Кармана звуковые волны больше не наблюдаются. Особенно это касается пролета небольшого метеорита размером четыре сантиметра.
Именно этим вопросом занималась группа ученых из Соединенных Штатов, Канады и Нидерландов, о чем они рассказали в недавней статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org. В ходе детального изучения свечения метеора специалисты пришли к выводу, что его свечение было вызвано не только нагревом, но и механическим разрушением: наивысшая интенсивность наблюдалась в период наибольшего воздействия.
Ученые предполагают, что найденный объект не был обычным камнем, а представлял собой более деликатную и менее массивную структуру, например, углистый хондрит или даже комету. Оба этих типа небесных тел содержат большое количество летучих веществ, главным образом воду. В комете вода находится в форме льда, а в метеороиде она может быть включена в кристаллическую структуру минералов.
Все это указывает на то, что при движении объекта через атмосферу из него выделялись газы. Они создавали вокруг метеороида сферическую оболочку, состоящую из плотной газовой среды. В этой среде и генерировались звуковые колебания.
Звук, воспринимаемый человеческим ухом, в любом случае не смог бы достичь поверхности планеты из-за его крайне высоких частот. Однако инфразвук, отличающийся огромной длиной волны – от десятков до сотен метров, при возникновении сильной ударной волны, может распространяться даже в разреженной среде термосферы.