Файл: Итоговый индивидуальный проект метеориты и астроблемы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
. Самый известный метеорит в России упал на Дальнем Востоке 12 февраля 1947 года в Уссурийской тайге. По месту находки его назвали Сихотэ-Алинским. Это событие было «ярче солнца», «отбрасывало тени» и «слепило глаза». Метеорит состоит практически из чистого железа. Он выпал в виде дождя: на площади 35 кв. км собрали около 6000 осколков общим весом в 100 тонн. Картина художника П.И. Медведева, который запечатлел это событие, стала визитной карточкой этого падения. [2]
Шанс того, что метеорит попадет в человека – крайне ничтожен. Всего зафиксировано два достоверных случая падения метеорита на человека, и оба раза люди получили незначительные ушибы. Также за последние два столетия имеется около десятка свидетельств гибели людей от удара метеорита, но они не имеют официального подтверждения. Тем не менее, отрицать опасность метеоритов было бы неразумно. Пример Челябинского метеорита показывает, что даже косвенное воздействие от взрыва крупного космического объекта может быть разрушительным.
Самая крупная коллекция метеоритов находится в Горном музее Санкт-Петербурга – 300 небесных тел. Самым большим из выставленных образцов является 450-килограммовый метеорит. Если быть точным, то это часть гигантского Сихотэ-Алиньского метеорита, который 12 февраля 1947 года рассыпался на части над Уссурийской тайгой.
1.3. Взаимодействие Земли и метеоритов
Атмосфера Земли играет роль щита, оберегающего ее поверхность от высокоскоростных падений (> 11 км/сек), вторгающихся в нее небольших космических тел. Эти тела в результате торможения подают с небольшой скоростью в виде космической пыли или метеоритов, что зависит от их начальных размеров. Однако более крупные тела могут прорваться сквозь атмосферу, практически не потеряв своей первоначальной энергии движения. Расчеты показывают, что тело размером уже в 10 – 20 метров может столкнуться с твердой поверхностью Земли со скоростью в первые километры в секунду, что достаточно для образования взрывного (или импактного) метеоритного кратера. Тела размером больше 100 метров практически не теряют своей первоначальной скорости входа в атмосферу. Скорости подхода метеороидов к Земле лежат в интервале 11 – 76 км/сек с наиболее вероятной скоростью около 25 км/сек. [5]
Земная поверхность находится под метеоритной бомбардировкой, когда при попадании метеоритов небольших размеров возникают кратеры-лунки ударного типа, а при более редких попаданиях крупных метеоритов и астероидов (поперечником в сотни метров — первые километры) образуются взрывные кратеры диаметром в километры, даже впервые сотни километров. В процессе последующих преобразований земной поверхности эти космогенные кольцевые структуры теряют форму кратеров. В большинстве случаев, в недавнем прошлом, геологи принимали их за вулканотектонические структуры, однако сейчас для большинства из них установлены четкие признаки образования в результате удара и взрыва небесного тела. Для подобных структур был предложен термин «астроблемы», который прочно вошел в научную литературу.
Сейчас на Земле насчитывается около двухсот астроблем, примерно1/10 часть выявлена на территории России. Большая часть их обнаружена в районах с высокой степенью геологической изученности, так что на больших пространствах России возможны еще многие новые открытия. Астроблемы получают свои названия по местности, где они обнаружены. [1]
Интерес к ним особенно возрос после установления метеоритной природы лунных кратеров и подобных образований на других планетах и их спутниках. Предполагается, что в развитии Земли на начальном этапе была проявлена «лунная стадия», когда вся поверхность была мишенью для интенсивной метеоритной бомбардировки и имела вид современной Луны с ее кратерами. Некоторые исследователи считают крупные образования округлой формы на Земле (поперечником в тысячи километров) реликтами этой стадии, называя их нуклеарами. [См.Приложение 5]
По своим размерам астроблемы разделены на три группы. Самой крупной в России является Попигайская астроблема на севере Анабарского массива: ее диаметр составляет 100 км. Немногим ей уступают Карская астроблема на Полярном Урале и Пучеж-Катункская на Средней Волге. Размеры остальных астроблем составляют километры — первые десятки километров.
По возрасту астроблемы распределяются в широком интервале от докембрия (астроблема Янисъярви — 725 млн лет) до плиоцена (астроблема Эльгыгытгын — 3,5 млн лет).
Выделяют поверхностные астроблемы, экспонированные непосредственно на земной поверхности, как со времени образования, так и вскрытые благодаря эрозионным процессам. К ним относится большинство астроблем, выявленных на территории России.
Другую группу составляют глубинные астроблемы, перекрытые после возникновения более молодыми осадочными отложениями. Например, Калужская астроблема возникла в девоне и была перекрыта каменноугольными отложениями.
Выявление астроблем, залегающих на глубине, возможно только на основе геофизических методов с последующим бурением скважин. В кратере молодых астроблем нередко сохраняется озеро округлой формы (озеро Эльгыгытгын, или Ямозеро в предполагаемой астроблеме на Тимане).
При взрыве астероида образуется кратер, часто с центральной горкой на дне, с валом и выбросами из кратера, иногда с полями рассеяния небольших кусочков расплавленного материала — тектитов. За счет взрыва возникают особые породы, названные импактитами; это — брекчии разного вида, тагамиты, возникшие из расплава, напоминающие лавы, и зювиты с обломочным материалом, близкие по облику к туфам.
1.4. Метеоритная угроза для Земли.
В результате анализа имеющихся данных удалось установить, что метеоритная угроза для Земли существует. Можно перечислить здесь еще по меньшей мере несколько достаточно серьезных гипотез о столкновении Земли с неким космическим телом в “допотопные времена”. Как бы ни отличалась в деталях одна гипотеза от другой, все они в той или иной мере опираются на триаду последовательности событий. Сначала падение “яркой звезды” — астероида, метеора, кометы или глыбы льда. Затем гигантская катастрофа — землетрясения, извержения вулканов, пожары, ураганы. И наконец, опускание части суши — Всемирный потоп.
Боязнь космической катастрофы существовала у всех народов на протяжении тысячелетий. Можно ли защититься от подобной космической атаки? [4]
Учёные утверждают, что теми средствами, которыми сегодня располагает наука, метеоритные потоки на больших расстояниях увидеть невозможно. Если их и удастся разработать, то как уничтожить космическое тело?
Учёные предлагают несколько теорий. Например, космическое тело можно нагреть лазерами, установленными на Луне или Земле. Начнётся испарение, и пар в виде реактивной струи изменит курс движения объекта. Специалисты предлагают построить космический буксир, способный транспортировать астероид или кометы с помощью щупалец-захватов. Другой вариант – изменить траекторию движения астероида с помощью гигантского космического паруса, использующего давление солнечного ветра. Также учёные рассматривают идею концепции «зеркальных пчёл». К опасному астероиду отправляют рой космических аппаратов, несущих зеркала. Эти мини-зонды направляют отражённый солнечный свет на объект и нагревают его. И вновь пар изменяет траекторию движения. Есть также вероятность сместить направление движения астероида, окружив его отражающей фольгой, ядерное оружие – учёные тоже рассматривают в качестве возможного варианта, хотя и утверждают, что на это можно пойти только в крайнем случае. [См.Приложение 6]
Падение метеорита выявило отсутствие системы защиты, в том числе и психологической, от подобных происшествий. Но, возможно, со временем эта проблема будет решена или минимизирована. [Приложение 6]
Эти и другие примеры показывают важное (и коренное) изменение в отношении человека к космосу. Если раньше человеку отводилась лишь роль пассивного наблюдателя, то сейчас он начинает активно преобразовывать окружающий космос под свои нужды – вначале, естественно, для того, чтобы сделать его более безопасным.
Глава 2. Практическая часть
В начале исследовательской работы я провел анкетирование среди учащихся среднего звена, опросив 114 учеников 7-9 классов. Задавал следующие вопросы:
5. Знаете ли вы о способах предотвращения метеоритной угрозы?
По итогам анкетирования можно сделать вывод, что большинство учащихся не владеют информацией по теме моего проекта. Поэтому необходимо провести внеклассные мероприятия, на которых необходимо рассказать, что такое метеориты и астроблемы, какое количество метеоритных тел ежегодно падают на Землю, насколько серьезна метеоритная угроза и какие есть способы ее предотвращения.
Заключение
Изучая проблему метеоритов, я пришел к выводу, что опасность падения космических тел на Землю реально существует.
В настоящее время (и в ближайшие 20 лет) активное противодействие либо вообще сомнительно, либо возможно с неполной информацией об объекте противодействия. Метеоритная опасность является серьезнейшим фактором экологического риска для нашей цивилизации и разработка мер по ее предотвращению должна стать одной из важнейших задач, которые должны быть решены человечеством в 21-м столетии. Вопрос об оценке метеоритной опасности связан с нашим знанием населенности Солнечной системы малыми телами, представляющими опасность столкновения с Землей. Эти знания в настоящее время дает астрономия, изучение которой, увы, практически прекÑ
Шанс того, что метеорит попадет в человека – крайне ничтожен. Всего зафиксировано два достоверных случая падения метеорита на человека, и оба раза люди получили незначительные ушибы. Также за последние два столетия имеется около десятка свидетельств гибели людей от удара метеорита, но они не имеют официального подтверждения. Тем не менее, отрицать опасность метеоритов было бы неразумно. Пример Челябинского метеорита показывает, что даже косвенное воздействие от взрыва крупного космического объекта может быть разрушительным.
Самая крупная коллекция метеоритов находится в Горном музее Санкт-Петербурга – 300 небесных тел. Самым большим из выставленных образцов является 450-килограммовый метеорит. Если быть точным, то это часть гигантского Сихотэ-Алиньского метеорита, который 12 февраля 1947 года рассыпался на части над Уссурийской тайгой.
1.3. Взаимодействие Земли и метеоритов
Атмосфера Земли играет роль щита, оберегающего ее поверхность от высокоскоростных падений (> 11 км/сек), вторгающихся в нее небольших космических тел. Эти тела в результате торможения подают с небольшой скоростью в виде космической пыли или метеоритов, что зависит от их начальных размеров. Однако более крупные тела могут прорваться сквозь атмосферу, практически не потеряв своей первоначальной энергии движения. Расчеты показывают, что тело размером уже в 10 – 20 метров может столкнуться с твердой поверхностью Земли со скоростью в первые километры в секунду, что достаточно для образования взрывного (или импактного) метеоритного кратера. Тела размером больше 100 метров практически не теряют своей первоначальной скорости входа в атмосферу. Скорости подхода метеороидов к Земле лежат в интервале 11 – 76 км/сек с наиболее вероятной скоростью около 25 км/сек. [5]
Земная поверхность находится под метеоритной бомбардировкой, когда при попадании метеоритов небольших размеров возникают кратеры-лунки ударного типа, а при более редких попаданиях крупных метеоритов и астероидов (поперечником в сотни метров — первые километры) образуются взрывные кратеры диаметром в километры, даже впервые сотни километров. В процессе последующих преобразований земной поверхности эти космогенные кольцевые структуры теряют форму кратеров. В большинстве случаев, в недавнем прошлом, геологи принимали их за вулканотектонические структуры, однако сейчас для большинства из них установлены четкие признаки образования в результате удара и взрыва небесного тела. Для подобных структур был предложен термин «астроблемы», который прочно вошел в научную литературу.
Сейчас на Земле насчитывается около двухсот астроблем, примерно1/10 часть выявлена на территории России. Большая часть их обнаружена в районах с высокой степенью геологической изученности, так что на больших пространствах России возможны еще многие новые открытия. Астроблемы получают свои названия по местности, где они обнаружены. [1]
Интерес к ним особенно возрос после установления метеоритной природы лунных кратеров и подобных образований на других планетах и их спутниках. Предполагается, что в развитии Земли на начальном этапе была проявлена «лунная стадия», когда вся поверхность была мишенью для интенсивной метеоритной бомбардировки и имела вид современной Луны с ее кратерами. Некоторые исследователи считают крупные образования округлой формы на Земле (поперечником в тысячи километров) реликтами этой стадии, называя их нуклеарами. [См.Приложение 5]
По своим размерам астроблемы разделены на три группы. Самой крупной в России является Попигайская астроблема на севере Анабарского массива: ее диаметр составляет 100 км. Немногим ей уступают Карская астроблема на Полярном Урале и Пучеж-Катункская на Средней Волге. Размеры остальных астроблем составляют километры — первые десятки километров.
По возрасту астроблемы распределяются в широком интервале от докембрия (астроблема Янисъярви — 725 млн лет) до плиоцена (астроблема Эльгыгытгын — 3,5 млн лет).
Выделяют поверхностные астроблемы, экспонированные непосредственно на земной поверхности, как со времени образования, так и вскрытые благодаря эрозионным процессам. К ним относится большинство астроблем, выявленных на территории России.
Другую группу составляют глубинные астроблемы, перекрытые после возникновения более молодыми осадочными отложениями. Например, Калужская астроблема возникла в девоне и была перекрыта каменноугольными отложениями.
Выявление астроблем, залегающих на глубине, возможно только на основе геофизических методов с последующим бурением скважин. В кратере молодых астроблем нередко сохраняется озеро округлой формы (озеро Эльгыгытгын, или Ямозеро в предполагаемой астроблеме на Тимане).
При взрыве астероида образуется кратер, часто с центральной горкой на дне, с валом и выбросами из кратера, иногда с полями рассеяния небольших кусочков расплавленного материала — тектитов. За счет взрыва возникают особые породы, названные импактитами; это — брекчии разного вида, тагамиты, возникшие из расплава, напоминающие лавы, и зювиты с обломочным материалом, близкие по облику к туфам.
1.4. Метеоритная угроза для Земли.
В результате анализа имеющихся данных удалось установить, что метеоритная угроза для Земли существует. Можно перечислить здесь еще по меньшей мере несколько достаточно серьезных гипотез о столкновении Земли с неким космическим телом в “допотопные времена”. Как бы ни отличалась в деталях одна гипотеза от другой, все они в той или иной мере опираются на триаду последовательности событий. Сначала падение “яркой звезды” — астероида, метеора, кометы или глыбы льда. Затем гигантская катастрофа — землетрясения, извержения вулканов, пожары, ураганы. И наконец, опускание части суши — Всемирный потоп.
Боязнь космической катастрофы существовала у всех народов на протяжении тысячелетий. Можно ли защититься от подобной космической атаки? [4]
Учёные утверждают, что теми средствами, которыми сегодня располагает наука, метеоритные потоки на больших расстояниях увидеть невозможно. Если их и удастся разработать, то как уничтожить космическое тело?
Учёные предлагают несколько теорий. Например, космическое тело можно нагреть лазерами, установленными на Луне или Земле. Начнётся испарение, и пар в виде реактивной струи изменит курс движения объекта. Специалисты предлагают построить космический буксир, способный транспортировать астероид или кометы с помощью щупалец-захватов. Другой вариант – изменить траекторию движения астероида с помощью гигантского космического паруса, использующего давление солнечного ветра. Также учёные рассматривают идею концепции «зеркальных пчёл». К опасному астероиду отправляют рой космических аппаратов, несущих зеркала. Эти мини-зонды направляют отражённый солнечный свет на объект и нагревают его. И вновь пар изменяет траекторию движения. Есть также вероятность сместить направление движения астероида, окружив его отражающей фольгой, ядерное оружие – учёные тоже рассматривают в качестве возможного варианта, хотя и утверждают, что на это можно пойти только в крайнем случае. [См.Приложение 6]
Падение метеорита выявило отсутствие системы защиты, в том числе и психологической, от подобных происшествий. Но, возможно, со временем эта проблема будет решена или минимизирована. [Приложение 6]
Эти и другие примеры показывают важное (и коренное) изменение в отношении человека к космосу. Если раньше человеку отводилась лишь роль пассивного наблюдателя, то сейчас он начинает активно преобразовывать окружающий космос под свои нужды – вначале, естественно, для того, чтобы сделать его более безопасным.
Глава 2. Практическая часть
В начале исследовательской работы я провел анкетирование среди учащихся среднего звена, опросив 114 учеников 7-9 классов. Задавал следующие вопросы:
-
Знаете ли вы, что такое метеорит?
-
Знаете ли вы, что такое астроблема?
-
Слышали ли вы о падении метеоритных тел на поверхность Земли?
-
Существует ли реальная метеоритная угроза для Земли?
5. Знаете ли вы о способах предотвращения метеоритной угрозы?
По итогам анкетирования можно сделать вывод, что большинство учащихся не владеют информацией по теме моего проекта. Поэтому необходимо провести внеклассные мероприятия, на которых необходимо рассказать, что такое метеориты и астроблемы, какое количество метеоритных тел ежегодно падают на Землю, насколько серьезна метеоритная угроза и какие есть способы ее предотвращения.
Заключение
Изучая проблему метеоритов, я пришел к выводу, что опасность падения космических тел на Землю реально существует.
В настоящее время (и в ближайшие 20 лет) активное противодействие либо вообще сомнительно, либо возможно с неполной информацией об объекте противодействия. Метеоритная опасность является серьезнейшим фактором экологического риска для нашей цивилизации и разработка мер по ее предотвращению должна стать одной из важнейших задач, которые должны быть решены человечеством в 21-м столетии. Вопрос об оценке метеоритной опасности связан с нашим знанием населенности Солнечной системы малыми телами, представляющими опасность столкновения с Землей. Эти знания в настоящее время дает астрономия, изучение которой, увы, практически прекÑ