Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли
Предмет и цель работы: Получение и анализ распределений числа падений метеороидов (миниастероидов) по их энергиям свечения, скорости, высоте области максимального свечения и географическому месту расположения. Методы и методология: С использованием спутниковой базы данных о свечении тормозившихся в...
Збережено в:
Дата: | 2017 |
---|---|
Автори: | , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2017
|
Назва видання: | Радиофизика и радиоастрономия |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122592 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли / Л.Ф. Черногор, Н.Б. Шевелев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2017. — Т. 22, № 2. — С. 138-145. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-122592 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1225922017-07-16T03:03:14Z Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли Черногор, Л.Ф. Шевелев, Н.Б. Радиофизика геокосмоса Предмет и цель работы: Получение и анализ распределений числа падений метеороидов (миниастероидов) по их энергиям свечения, скорости, высоте области максимального свечения и географическому месту расположения. Методы и методология: С использованием спутниковой базы данных о свечении тормозившихся в атмосфере Земли 693 миниастероидов получены основные статистические характеристики их параметров. Результаты: Подтверждено, что число падений миниастероидов быстро убывает при увеличении их энергии свечения. Средняя скорость космических тел была около 17.9 км/с. Высота максимального свечения чаще всего составляла 28÷40 км. Закон распределения числа вторгающихся в атмосферу Земли космических тел по долготе и широте (после исключения широтной зависимости), обусловленный геометрией, близок к равномерному. Предмет і мета роботи: Отримання та аналіз розподілів числа падінь метеороїдів (мініастероїдів) за їх енергіями світіння, швидкістю, висотою області максимального світіння та географічним місцем розташування. Методи і методологія: З використанням супутникової бази даних про світіння 693 мініастероїдів, що гальмувалися атмосферою Землі, отримано основні статистичні характеристики їхніх параметрів. Результати: Підтверджено, що число падінь мініастероїдів швидко спадає зі збільшенням їх енергії світіння. Середня швидкість космічних тіл була близькою до 17.9 км/с. Висота максимального світіння найчастіше складала 30÷40 км. Закон розподілу числа космічних тіл, що вторгаються до атмосфери Землі, за довготою та широтою (після виключення широтної залежності), обумовлений геометрією, є близьким до рівномірного. Purpose: Evaluation and analysis of distribution of the number of meteoroid (mini asteroid) falls as a function of glow energy, velocity, the region of maximum glow altitude, and geographic coordinates. Design/methodology/approach: The satellite database on the glow of 693 mini asteroids, which were decelerated in the terrestrial atmosphere, has been used for evaluating basic meteoroid statistics. Findings: A rapid decrease in the number of asteroids with increasing of their glow energy is confirmed. The average speed of the celestial bodies is equal to about 17.9 km/s. The altitude of maximum glow most often equals to 30–40 km. The distribution law for a number of meteoroids entering the terrestrial atmosphere in longitude and latitude (after excluding the component in latitudinal dependence due to the geometry) is approximately uniform. 2017 Article Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли / Л.Ф. Черногор, Н.Б. Шевелев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2017. — Т. 22, № 2. — С. 138-145. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1027-9636 PACS numbers: 93., 96.30.Ys DOI: https://doi.org/10.15407/rpra22.02.138 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122592 551.558, 551.596, 534.221 ru Радиофизика и радиоастрономия Радіоастрономічний інститут НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Радиофизика геокосмоса Радиофизика геокосмоса |
spellingShingle |
Радиофизика геокосмоса Радиофизика геокосмоса Черногор, Л.Ф. Шевелев, Н.Б. Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли Радиофизика и радиоастрономия |
description |
Предмет и цель работы: Получение и анализ распределений числа падений метеороидов (миниастероидов) по их энергиям свечения, скорости, высоте области максимального свечения и географическому месту расположения. Методы и методология: С использованием спутниковой базы данных о свечении тормозившихся в атмосфере Земли 693 миниастероидов получены основные статистические характеристики их параметров. Результаты: Подтверждено, что число падений миниастероидов быстро убывает при увеличении их энергии свечения. Средняя скорость космических тел была около 17.9 км/с. Высота максимального свечения чаще всего составляла 28÷40 км. Закон распределения числа вторгающихся в атмосферу Земли космических тел по долготе и широте (после исключения широтной зависимости), обусловленный геометрией, близок к равномерному. |
format |
Article |
author |
Черногор, Л.Ф. Шевелев, Н.Б. |
author_facet |
Черногор, Л.Ф. Шевелев, Н.Б. |
author_sort |
Черногор, Л.Ф. |
title |
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли |
title_short |
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли |
title_full |
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли |
title_fullStr |
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли |
title_full_unstemmed |
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли |
title_sort |
глобальная статистика болидов в атмосфере земли |
publisher |
Радіоастрономічний інститут НАН України |
publishDate |
2017 |
topic_facet |
Радиофизика геокосмоса |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122592 |
citation_txt |
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли / Л.Ф. Черногор, Н.Б. Шевелев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2017. — Т. 22, № 2. — С. 138-145. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
series |
Радиофизика и радиоастрономия |
work_keys_str_mv |
AT černogorlf globalʹnaâstatistikabolidovvatmosferezemli AT ševelevnb globalʹnaâstatistikabolidovvatmosferezemli |
first_indexed |
2025-07-08T22:01:12Z |
last_indexed |
2025-07-08T22:01:12Z |
_version_ |
1837117814955048960 |
fulltext |
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017138
Радиофизика и радиоастрономия. 2017, Т. 22, № 2, c. 138–145
© Л. Ф. Черногор, Н. Б. Шевелев, 2017
Л. Ф. ЧЕРНОГОР, Н. Б. ШЕВЕЛЕВ
Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина,
пл. Свободы, 4, г. Харьков, 61022, Украина
E-mail: Leonid.F.Chernogor@univer.kharkov.ua
ÃËÎÁÀËÜÍÀß ÑÒÀÒÈÑÒÈÊÀ ÁÎËÈÄÎÂ Â ÀÒÌÎÑÔÅÐÅ ÇÅÌËÈ
Предмет и цель работы: Получение и анализ распределений числа падений метеороидов (миниастероидов) по их энер-
гиям свечения, скорости, высоте области максимального свечения и географическому месту расположения.
Методы и методология: С использованием спутниковой базы данных о свечении тормозившихся в атмосфере Земли
693 миниастероидов получены основные статистические характеристики их параметров.
Результаты: Подтверждено, что число падений миниастероидов быстро убывает при увеличении их энергии свечения.
Средняя скорость космических тел была около 17.9 км/с. Высота максимального свечения чаще всего составляла
28 40 км. Закон распределения числа вторгающихся в атмосферу Земли космических тел по долготе и широте (после
исключения широтной зависимости), обусловленный геометрией, близок к равномерному.
Заключение: С использованием достаточно большого массива данных наблюдений оценены основные статистические
характеристики метеороидов (миниастероидов).
Ключевые слова: болиды, астероиды метрового размера, скорость миниастероидов, высота области максимального
свечения, статистические распределения
DOI: https://doi.org/10.15407/rpra22.02.138
УДК 551.558, 551.596,
534.221
PACS numbers: 93., 96.30.Ys
1. Ââåäåíèå
Исследование падений достаточно крупных кос-
мических тел (миниастероидов) на Землю яв-
ляется актуальной задачей, представляющей зна-
чительный научный и практический интерес.
Научный интерес заключается в изучении боль-
шого количества физических (и не только физи-
ческих) эффектов и процессов, сопровождающих
вторжение космических тел в атмосферу Земли
(см., например, [1–4]). Как известно, при этом
возмущаются все подсистемы, входящие в сис-
тему Земля – атмосфера – ионосфера – магнито-
сфера (см., например, [4–7]). Следовательно,
появляется возможность выявить недостаточно
изученные прямые и обратные, положительные
и отрицательные связи между подсистемами.
Немалую роль играет также количество притока
космического вещества на Землю, привносимого
миниастероидами.
Практический интерес заключается в оценке
частоты падений космических тел и возможных
последствий таких событий. Важнейшим является
своевременное предсказание столкновений метео-
роидов с нашей планетой. К сожалению, в настоя-
щее время эта проблема находится в состоянии,
далеком от ее решения. Так, падение Челябинского
метеороида 15 февраля 2013 г. для жителей Челя-
бинской области оказалось полной неожиданностью,
в результате чего пострадало более 1600 человек,
частично были разрушены постройки. Нанесенный
ущерб превысил 30 млн долларов США. Началь-
ная кинетическая энергия Челябинского метеорои-
да составляла около 141.44 10 Дж, а энергия све-
чения – 143.75 10 Дж, начальная масса – около
11 кт, а размер – около 18 м [8–12].
Оказывается, ощутимый ущерб землянам
могут наносить и менее крупные космические
тела. Например, взрыв Витимского космическо-
го тела на высоте около 30 км над сибирской
тайгой 24 сентября 2004 г. привел к частичному
повреждению леса на площади около 300 км2 [12].
Если бы подобное событие произошло над го-
родской местностью, травмирования и даже смер-
тей его жителям вряд ли удалось бы избежать.
А ведь начальная кинетическая энергия миниас-
тероида была всего лишь около 1310 Дж, энергия
свечения – около 1210 Дж, начальная масса –
около 50 т и размер – около 3 м. Более того, при
определенных условиях возможно достижение
поверхности Земли космическими телами разме-
ром 2d м (см., например, [13]). При этом воз-
можны образование кратера диаметром (5 10)d
и глубиной около 2 ,d а также частичные разру-
шения в радиусе до 10 км и более.
Большой интерес представляют также физи-
ко-химический и геохимический анализы найден-
ных метеоритов. Они позволяют не только уточ-
нить процессы взаимодействия космического тела
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017 139
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли
с атмосферой Земли, но и пролить свет на про-
цессы, относящиеся к моментам образования
вещества в Солнечной системе.
Целью настоящей работы является получение
и анализ распределения числа падений крупных
метеороидов (миниастероидов) по их энергиям
свечения, начальной скорости, высоте области
максимального свечения и географическому
месту расположения.
2. Îáùèå ñâåäåíèÿ
Для статистического анализа использовалась база
наблюдательных данных НАСА [http://neo.jpl.nasa.
gov/fireballs/]. Она получена при помощи гло-
бальной спутниковой системы контроля космичес-
кого пространства, разработанной в США [14].
При помощи инфракрасных датчиков система по-
зволяет обнаруживать свечение миниастероидов
с энергией свечения rE не менее 102 10 Дж
и удельной мощностью источника излучения
не менее 910 Вт/ср. Этим параметрам свечения
соответствуют минимальные размеры космичес-
ких тел около 0.3 1 м в зависимости от их со-
става и объемной плотности.
В базе данных за 1994–2016 гг. имеется 693
случая регистрации ярких болидов. Энергия rE
в этих регистрациях изменяется от 102 10 Дж
(всего 18 случаев) до 143.75 10 Дж (1 случай –
вторжение Челябинского космического тела).
Как оказалось, плотность распределения па-
дающих космических тел существенно зависит
от географических координат (рис. 1). Из рис. 1
видно, что наибольшая плотность имеет место
вблизи географического экватора. По мере уда-
ления от экватора плотность заметным образом
убывает. Долготное распределение близко к рав-
номерному.
В интервале времени, равном 23 годам, наблю-
далось вторжение в атмосферу Земли не менее
693 космических тел. (Некоторые обнаруживае-
мые с помощью спутников метеороиды по заявле-
нию НАСА в базе данных отсутствуют.) Среднее
ежегодное число событий при такой статистике
близко к 30, реально оно было, по-видимому,
несколько больше. Если исключить широтную за-
висимость, то оказывается, что плотность распре-
деления падающих тел в среднем будет неизмен-
ной – около 10.06 год на площади 21 млн км , т. е.
Рис. 1. Распределение мест падений космических тел метрового размера по земному шару
140 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017
Л. Ф. Черногор, Н. Б. Шевелев
на площади, близкой к площади Украины. С учетом
широтной зависимости плотность, например на
широте 60 , вдвое меньше, чем на экваторе.
3. Çàâèñèìîñòü ÷èñëà ñîáûòèé
îò ýíåðãèè ñâå÷åíèÿ
Поскольку энергия свечения различных космичес-
ких тел изменялась более чем на четыре порядка
(от 102 10 до 143.75 10 Дж), а число их падений –
более чем на два порядка, зависимость числа со-
бытий от их энергии свечения целесообразно пред-
ставить в логарифмическом масштабе (рис. 2).
Из рис. 2, а видно, что зависимость логарифма
числа событий от логарифма энергии свечения кос-
мических тел в первом приближении может быть
аппроксимирована прямой линией. Аппроксими-
рующее уравнение имеет вид
lg 0.6875lg 1.1153.rn E
При этом коэффициент достоверности 0.9588.R
Значения rE даются в тераджоулях.
Зависимость lg n от lg rE также можно ап-
проксимировать полиномом третьей степени
(рис. 2, б) или нормальным законом (рис. 2, в).
Соответствующие аппроксимации имеют вид:
3 2lg 0.1944lg 0.0720lgr rn E E
0.9781lg 1.0939,rE 0.9763;R
2
lg 2.0684exp 0.5 (lg 1.4972) 1.3417 ,rn E
0.9747.R
Здесь rE также измеряется в тераджоулях.
Рис. 2. Распределение логарифма числа событий в зависимомти от логарифма энергии излучения космического тела (об-
щее число событий – 693): а – аппроксимация степенной зависимостью lg 0.6875lg 1.1153,rn E 0.9588,R 0.2007;
б – аппроксимация полиномом третьей степени 3 2lg 0.1944lg 0.072lg 0.9781lg 1.0939,r r rn E E E 0.9763,R
0.1649; в – аппроксимация нормальным законом 2
lg 2.0684exp 0.5 (lg 1.4972) 1.3417 ,rn E 0.9747,R
0.1639; г – аппроксимация степенным законом lg 0.4368lg 1.0888,rn E 0.8083,R 0.0504
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017 141
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли
4. Çàâèñèìîñòü ÷èñëà ñîáûòèé
îò ñîñòàâëÿþùèõ ñêîðîñòè
Спутниковая система измеряла три проекции на-
чальной скорости (до вхождения в атмосферу) кос-
мического тела ( ,xv yv и )zv в 145 случаях.
При этом использовалась декартова геоцентричес-
кая система координат, в которой ось Oz направле-
на вдоль оси вращения Земли к Северному полюсу,
ось Ox лежит в экваториальной плоскости Земли
и направлена к нулевому меридиану, а ось Oy об-
разует правую тройку соответствующих векторов.
Зависимость числа событий от проекций ско-
рости и модуля скорости показана на рис. 3. Из
рис. 3, а видно, что значения xv обычно изменя-
ются примерно от –20 до +20 км/с, а среднее
значение 6.9 км/c,x v стандартное отклонение
6.0 км/c. Лишь в нескольких случаях значе-
ния xv близки к –30 км/с.
Примерно в таких же пределах изменяются и
значения yv и zv (см. рис. 3, б и 3, в). При этомом
9 км/c,y v 10.1 км/c, а 12 км/c,z v
10.0 км/c. В двух случаях значения yv дости-
гают примерно –40 км/с.
Зависимость числа событий от модуля скоро-
сти v показана на рис. 3, г. Из рисунка видно, чтоо
значения v чаще всего изменяются в пределах
12 20 км/с, но в двух случаях достигают 44.8 и
49.0 км/с.
Зависимость (n v) можно аппроксимировать
следующим соотношением:
0( )2
0( ( ) ,bn a e v vv v v) (1)
где 7.5073,a 0.3766,b 0 9.193 км/c.v
5. Çàâèñèìîñòü ÷èñëà ñîáûòèé
îò âûñîòû îáëàñòè
ìàêñèìàëüíîãî ñâå÷åíèÿ
Высота области максимального свечения болида
rz близка к высоте почти полного разрушения кос-
мического тела и его наиболее интенсивного тор-
можения. Зависимость n от rz показана на рис. 4.
Видно, что высота области максимального све-
чения изменяется примерно от 15.2 до 74 км, но
Рис. 3. Распределение числа событий по компонентам скорости и модулю скорости космического тела (145 событий):
а – ( );xn v б – ( );yn v в – ( );zn v г – ( )n v (сплошная линия – аппроксимация законом (1), 0.9588,R 3.0169)
142 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017
Л. Ф. Черногор, Н. Б. Шевелев
чаще всего – от 28 до 40 км. Для последнего диа-
пазона высот общее число событий составляет
150, или 52 %.
Зависимость ( )rn z можно аппроксимировать
нормальным законом:
2
52.4410exp 0.5 ( 33.8964) 8.1143 .rn z
Значения rz даются в километрах. Наиболее ве-
роятная высота близка к 34 км, а ее стандартное
отклонение – к 8 км.
Добавим, что нормальный закон заметно зани-
жает значения n при 48rz км. Скорее всего, этоо
связано с отличием в структуре разрушающихся
космических тел. При 48rz км тела, по-види-
мому, были каменными, а при 48 50rz км –
ледяными. Прочность последних существенно
меньше прочности каменных тел, а высота их
разрушения и свечения заметно больше.
6. Çàâèñèìîñòü âûñîòû îáëàñòè
ìàêñèìàëüíîãî ñâå÷åíèÿ êîñìè÷åñêîãî
òåëà îò ýíåðãèè ñâå÷åíèÿ
Корреляционное поле “высота области максималь-
ного свечения – энергия свечения” изображено на
рис. 5. Из этого рисунка можно видеть, что корре-
ляция между rz и rE несколько больше в интер-
вале значений lg rE от –1.7 до –0.6 и rz от 26 до
42 км. Наибольшее число событий регистрирова-
лось в диапазоне высот 26 42 км, им соответ-
ствует энергия свечения примерно от 30 до 500 ГДж.
7. Çàâèñèìîñòü êâàäðàòà íà÷àëüíîé
ñêîðîñòè êîñìè÷åñêîãî òåëà
îò ýíåðãèè ñâå÷åíèÿ
Квадрат начальной скорости 2v космического те-
ла пропорционален его начальной кинетической
энергии. Корреляционное поле “квадрат скорости –
энергия свечения” приведено на рис. 6. Из рис. 6
видно, что значительная корреляция имеет место
при 2 2150 400 (км/c) v и 30 500rE ГДж.
8. Îáñóæäåíèå
Анализ рис. 1 показал, что закон распределения
числа падений космических тел по долготе бли-
зок к равномерному. Этого и следовало ожидать,
Рис. 4. Распределение числа событий по высоте облас-
ти максимального свечения космического тела (288 событий).
Сплошная линия – аппроксимация нормальным законом
2
52.441exp 0.5 ( 33.8964) 8.1143 ,rn z 0.9796,R
3.9168
Рис. 5. Корреляционное поле “высота области максимально-
го свечения – логарифм энергии свечения космического тела”
(288 событий)
Рис. 6. Корреляционное поле “квадрат начальной ско-
рости – логарифм энергии свечения космического тела”
(145 событий)
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017 143
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли
так как нет выделенного участка поверхности
Земли.
В то же время закон распределения числа со-
бытий по широте не является равномерным.
По мере удаления от экватора число событий
уменьшается, что обусловлено не астрономи-
ческими, а чисто геометрическими причинами.
Такое поведение связано с уменьшением площа-
ди поверхности, подверженной падениям косми-
ческих тел. Геометрические соображения пока-
зывают, что эта площадь пропорциональна cos ,
где – широта наблюдения болида, которая
в процессе полета тела изменяется незначительно.
Действительно, число событий n пропорционально
элементу площади 2d 2 cos d ,ES R где ER –
радиус Земли.
Зависимость числа событий от логарифма энер-
гии свечения может быть аппроксимирована ря-
дом функций (см. рис. 2). Наиболее удачной
( 0.9763)R является полиномиальная аппрокси-
мация, но она не имеет наглядного физического
истолкования. Почти такой же коэффициент дос-
товерности ( 0.9747)R имеет аппроксимация
нормальным законом (см. рис. 2, в). Из-за боль-
шого стандартного отклонения ( 1.34),n срав-
нимого с lg 1.50,rE этому закону также труд-
но дать физическое объяснение, хотя для него
значение 0.1639 оказалось минимальным.
Наиболее простое истолкование имеет степен-
ной закон 0.6875~ rn E (см. рис. 2, а). Чем больше
энергия свечения, тем меньше число тел с такой
энергией, вторгающихся в атмосферу Земли. В то
же время число тел с энергией 0.02 0.13rE ТДж
при дискрете lg 0.2rE остается практически
неизменным в этом диапазоне энергий ( 100n
при lg 1.7 0.9).rE Относительная доля та-
ких тел составляет около 67 %. Степенная апп-
роксимация является удовлетворительной при
lg 1 1,rE т. е. при 0.1 10rE ТДж. Если жее
дискрету уменьшить до 0.08, то можно заметить
некоторое уменьшение lg n при увеличении lg rE
(рис. 2, г). При этом lg 0.4368lg 1.0888.rn E
Аппроксимация зависимости числа событий
от модуля скорости нормальным законом не яв-
ляется вполне удовлетворительной, поскольку этот
закон плохо описывает наблюдаемое распреде-
ление по скоростям при 12 км/c<v и особенно
при 25 км/c.>v Закон в виде соотношения (1)
не имеет простого физического истолкования.
На еще большие трудности наталкивается объяс-
нение каких-либо аппроксимаций зависимостей
( ),xn v ( )yn v и ( ).zn v
Сглаживание эмпирической зависимости ( )rn z
нормальным законом является вполне удовлет-
ворительным для 20 48rz км. Заметные рас-
хождения наблюдаются как при 20rz км, так и
при 48rz км. Как уже отмечалось, это связано
со значительным изменением плотности косми-
ческих тел. На высоты 20rz км проникают
тела повышенной прочности. Наименее прочные
объекты, скорее всего, состоящие изо льда, раз-
рушаются на высотах более 50 60 км.
Корреляционное поле, приведенное на рис. 5,
свидетельствует о присутствии заметной связи
между rz и lg .rE Существует бóльшая связь
между 2v и lg ,rE т. е. между кинетической энер-
гией тела и энергией его свечения (рис. 6).
9. Âûâîäû
1. С использованием спутниковой базы данных
о свечении тормозящихся в атмосфере Земли
693 миниастероидов получены основные статис-
тические характеристики их параметров. Закон
распределения числа падений космических тел
метрового размера по долготе близок к равно-
мерному. Закон распределения числа падений по
широте пропорционален косинусу соответствую-
щей широты.
2. Число космических тел, вторгающихся в
атмосферу Земли с энергий свечения в диапа-
зоне 20 150 ГДж, остается практически неиз-
менным. Доля таких тел близка к 72 %. При уве-
личении энергии от 125 до 3000 ГДж предпочти-
телен степенной закон распределения падения
космических тел.
3. Большинство (70.13 %) космических тел
имеет начальную скорость примерно от 12.5 до
20 км/с. Значения скорости от 45 до 49 км/с на-
блюдались лишь в двух случаях.
4. Зависимость числа вторгающихся в атмос-
феру космических тел от высоты области их
максимального свечения хорошо аппроксими-
руется нормальным законом в диапазоне высот
20 48 км. Заметное отклонение от этого закона
на высотах менее 20 и более 48 км объясняется
сильным отличием прочности тел от типичной
прочности, свойственной каменным космическим
телам.
144 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017
Л. Ф. Черногор, Н. Б. Шевелев
5. Корреляционное поле “высота области мак-
симального свечения – логарифм энергии све-
чения” свидетельствует о некотором увеличении
связи между этими параметрами в диапазоне
высот 26 24 км и интервале значений lg rE
(1.7 0.6).
6. Наблюдается достаточно высокая статис-
тическая связь между квадратом начальной ско-
рости космического тела и логарифмом энергии
свечения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
01. Стулов С. П., Мирский В. Н., Вислый А. Н. Аэродина-
мика болидов. – М.: Наука. Физматлит, 1995. – 240 с.
02. Катастрофические воздействия космических тел /
Под ред. В. В. Адушкина, И. В. Немчинова. – М.: ИКЦ
“Академкнига”, 2005. – 310 с.
03. Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра /
Под. ред. Б. М. Шустова, Л. В. Рыхловой. – М.: Физ-
матлит, 2010. – 384 с.
04. Черногор Л. Ф. Физика и экология катастроф. – Харь-
ков: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2012. – 556 с.
05. Черногор Л. Ф. Физика Земли, атмосферы и геокосмоса
в свете системной парадигмы // Радиофизика и радио-
астрономия. – 2003. – Т. 8, № 1. – С. 59–106.
06. Chernogor L. F., Rozumenko V. T. Earth – Atmosphere –
Geospace as an Open Nonlinear Dynamical System // Radio
Phys. Radio Astron. – 2008. – Vol. 13, No. 2. – P. 120–137.
07. Chernogor L. F. The Earth – Atmosphere – Geospace
system: main properties and processes // Int. J. Remote
Sens. – 2011. – Vol. 32, Is. 11. – P. 3199–3218. DOI:
10.1080/01431161.2010.541510
08. Popova O. P., Jenniskens P., Emelyanenko V., Kartasho-
va A., Biryukov E., Khaibrakhmanov S., Shuvalov V., Ryb-
nov Y., Dudorov A., Grokhovsky V. I., Badyukov D. D.,
Yin Q.-Z., Gural P. S., Albers J., Granvik M., Evers L. G.,
Kuiper J., Harlamov V., Solovyov A., Rusakov Y. S., Ko-
rotkiy S., Serdyuk I., Korochantsev A. V., Larionov M. Y.,
Glazachev D., Mayer A. E., Gisler G., Gladkovsky S. V.,
Wimpenny J., Sanborn M. E., Yamakawa A., Verosub K. L.,
Rowland D. J., Roeske S., Botto N. W., Friedrich J. M.,
Zolensky M. E, Le L., Ross D., Ziegler K., Nakamura T.,
Ahn I., Lee J. I., Zhou Q., Li X. H., Li Q. L., Liu Y.,
Tang G.-Q., Hiroi T., Sears D., Weinstein I. A., Vokhmint-
sev A. S., Ishchenko A. V., Schmitt-Kopplin P., Hertkorn N.,
Nagao K., Haba M. K., Komatsu M., and Mikouchi T.
Chelyabinsk airburst, damage assessment, meteorite reco-
very, and characterization // Science. – 2013. – Vol. 342,
Is. 6162. – P. 1069–1073. DOI: 10.1126/science.1242642
09. Popova O. P., Jenniskens P., Emelyanenko V., Kartasho-
va A., Biryukov E., Khaibrakhmanov S., Shuvalov V., Ryb-
nov Y., Dudorov A., Grokhovsky V. I., Badyukov D. D.,
Yin Q.-Z., Gural P. S., Albers J., Granvik M., Evers L. G.,
Kuiper J., Harlamov V., Solovyov A., Rusakov Y. S., Ko-
rotkiy S., Serdyuk I., Korochantsev A. V., Larionov M. Y.,
Glazachev D., Mayer A. E., Gisler G., Gladkovsky S. V.,
Wimpenny J., Sanborn M. E., Yamakawa A., Verosub K. L.,
Rowland D. J., Roeske S., Botto N. W., Friedrich J. M.,
Zolensky M. E, Le L., Ross D., Ziegler K., Nakamura T.,
Ahn I., Lee J. I., Zhou Q., Li X. H., Li Q. L., Liu Y.,
Tang G.-Q., Hiroi T., Sears D., Weinstein I. A., Vokhmint-
sev A. S., Ishchenko A. V., Schmitt-Kopplin P., Hertkorn N.,
Nagao K., Haba M. K., Komatsu M., and Mikouchi T.
Supplementary materials for Chelyabinsk airburst, damage
assessment, meteorite recovery, and characterization //
Science. [Электронный ресурс]. – 2013. – vol. 342. Режим
доступа: www.sciencemag.org/cgi/content/full/science.
1242642/DC1
10. Черногор Л. Ф. Плазменные, электромагнитные и акус-
тические эффекты метеорита “Челябинск” // Инженер-
ная физика. – 2013. – № 8. – С. 23–40.
11. Черногор Л. Ф. Физические эффекты пролета Челябинс-
кого метеорита // Доповіді Національної академії наук
України. – 2013. – № 10. – С. 97–104.
12. Язев С. А., Антипин В. Г. По следам Витимского болида //
Земля и Вселенная. – 2004. – № 5. – С. 59–72.
13. Brown P., ReVelle D. O., Silber E. A., Edwards W. N., Ar-
rowsmith S., Jackson Jr. L. E., Tancredi G., and Eaton D.
Analysis of a crater-forming meteorite impact in Peru //
J. Geophys. Res. – 2008. – Vol. 113, Is. E9. – id. E09007.
DOI: 10.1029/2008JE003105.
14. Tagliaferri E., Spalding R., Jacobs C., Worden S. P., and
Erlich A. Detection of meteoroid impacts by optical sen-
sors in Earth orbit / Hazards due to Comets and Asteroids /
T. Gehrels, ed. – Tucson: Univ. Arizona Press, 1994. –
P. 199–220.
REFERENCES
01. STULOV, V. P., MIRSKII, V. N., and VISLYI, A. I., 1995.
Aerodynamics of Bolides. Moscow, Russia: Nauka Publ.
(in Russian).
02. ADUSHKIN, V. V. and NEMCHINOV, I. V. (eds), 2005.
Catastrophic Impacts of Cosmic Bodies. Moscow, Russia:
ECC Akademkniga Publ. (in Russian).
03. SHUSTOV, B. M. and RYHLOVA, L. V. (eds.), 2010.
Asteroid-Comet Hazards: Yesterday, Today, and Tomorrow.
Moscow, Russia: Fizmatlit Publ. (in Russian).
04. CHERNOGOR, L. F., 2012. Physics and Ecology of Di-
sasters. Kharkiv: V. N. Karazin Kharkiv National Univer-
sity Publ. (in Russian).
05. CHERNOGOR, L. F., 2003. Physics of Earth, Atmosphere,
and Geospace from the Standpoint of System Paradigm.
Radio Phys. Radio Astron. vol. 8, no. 1, pp. 59–106
(in Russian).
06. CHERNOGOR, L. F., ROZUMENKO, V. T., 2008. Earth –
Atmosphere – Geospace as an Open Nonlinear Dynamical
System. Radio Phys. Radio Astron. vol. 13, no. 2,
pp. 120–137.
07. CHERNOGOR, L. F., 2011. The Earth – Atmosphere –
Geospace system: main properties and processes. Int. J.
Remote Sens. vol. 32, is. 11, pp. 3199–3218. DOI: 10.1080/
01431161.2010.541510
08. POPOVA, O. P., JENNISKENS, P., EMELYANEN-
KO, V., KARTASHOVA, A., BIRYUKOV, E., KHAIBRA-
KHMANOV, S., SHUVALOV, V., RYBNOV, Y., DUDO-
ROV, A., GROKHOVSKY, V. I., BADYUKOV, D. D.,
ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 2, 2017 145
Глобальная статистика болидов в атмосфере Земли
YIN, Q.-Z., GURAL, P. S., ALBERS, J., GRANVIK, M.,
EVERS, L. G., KUIPER, J., HARLAMOV, V., SOLO-
VYOV, A., RUSAKOV, Y. S., KOROTKIY, S., SER-
DYUK, I., KOROCHANTSEV, A. V., LARIONOV, M. Y.,
GLAZACHEV, D., MAYER, A. E., GISLER, G., GLAD-
KOVSKY, S. V., WIMPENNY, J., SANBORN, M. E.,
YAMAKAWA, A., VEROSUB, K. L., ROWLAND, D. J.,
ROESKE, S., BOTTO, N. W., FRIEDRICH, J. M., ZO-
LENSKY, M. E, LE, L., ROSS, D., ZIEGLER, K., NA-
KAMURA, T., AHN, I., LEE, J. I., ZHOU, Q., LI, X. H.,
LI, Q. L., LIU, Y., TANG, G.-Q., HIROI, T., SEARS, D.,
WEINSTEIN, I. A., VOKHMINTSEV, A. S., ISHCHEN-
KO, A. V., SCHMITT-KOPPLIN, P., HERTKORN, N.,
NAGAO, K., HABA, M. K., KOMATSU, M. and MI-
KOUCHI, T., 2013. Chelyabinsk airburst, damage assessment,
meteorite recovery, and characterization. Science. vol. 342,
is. 6162, pp. 1069–1073. DOI: 10.1126/science.1242642
09. POPOVA, O. P., JENNISKENS, P., EMELYANEN-
KO, V., KARTASHOVA, A., BIRYUKOV, E., KHAIBRA-
KHMANOV, S., SHUVALOV, V., RYBNOV, Y., DUDO-
ROV, A., GROKHOVSKY, V. I., BADYUKOV, D. D.,
YIN, Q.-Z., GURAL, P. S., ALBERS, J., GRANVIK, M.,
EVERS, L. G., KUIPER, J., HARLAMOV, V., SOLO-
VYOV, A., RUSAKOV, Y. S., KOROTKIY, S., SER-
DYUK, I., KOROCHANTSEV, A. V., LARIONOV, M. Y.,
GLAZACHEV, D., MAYER, A. E., GISLER, G., GLAD-
KOVSKY, S. V., WIMPENNY, J., SANBORN, M. E.,
YAMAKAWA, A., VEROSUB, K. L., ROWLAND, D. J.,
ROESKE, S., BOTTO, N. W., FRIEDRICH, J. M., ZO-
LENSKY, M. E, LE, L., ROSS, D., ZIEGLER, K., NA-
KAMURA, T., AHN, I., LEE, J. I., ZHOU, Q., LI, X. H.,
LI, Q. L., LIU, Y., TANG, G.-Q., HIROI, T., SEARS, D.,
WEINSTEIN, I. A., VOKHMINTSEV, A. S., ISHCHEN-
KO, A. V., SCHMITT-KOPPLIN, P., HERTKORN, N.,
NAGAO, K., HABA, M. K., KOMATSU, M. and MI-
KOUCHI, T., 2013. Supplementary materials for Chelya-
binsk airburst, damage assessment, meteorite recovery, and
characterization. Science [online]. vol. 342. [viewed 30 January
2017]. Available from: www.sciencemag.org/cgi/content/full/
science.1242642/DC1
10. CHERNOGOR, L. F., 2013. Plasma, electromagnetic and
acoustic effects of meteorite Chelyabinsk. Inzhenernaya
fizika. no. 8, pp. 23–40 (in Russian).
11. CHERNOGOR, L. F., 2013. Physical effects of the Chelya-
binsk meteorite passage. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr.
no. 10, pp. 97–104 (in Russian).
12. YAZEV, S. A. and ANTIPIN, V. G., 2004. Following
the Vitimsk bolide wake. Zemlya i Vselennaya. no. 5,
pp. 59–72 (In Russian).
13. BROWN, P., REVELLE, D. O., SILBER, E. A., ED-
WARDS, W. N., ARROWSMITH, S., JACKSON JR., L. E.,
TANCREDI, G. and EATON, D., 2008. Analysis of
a crater-forming meteorite impact in Peru. J. Geophys.
Res. vol. 113, is. E9, id. E09007. DOI: 10.1029/
2008JE003105
14. TAGLIAFERRI, E., SPALDING, R., JACOBS, C.,
WORDEN, S. P. and ERLICH, A., 1994. Detection of me-
teoroid impacts by optical sensors in Earth orbit. In:
T. GEHRELS, ed. Hazards due to Comets and Asteroids.
Tucson: Univ. Arizona Press, pp. 199–220.
L. F. Chernogor and M. B. Shevelyov
V. N. Kazarin Kharkiv National University,
4, Svoboda Sq., Kharkiv, 61022, Ukraine
GLOBAL STATISTICS OF BOLIDES
IN THE TERRESTRIAL ATMOSPHERE
Purpose: Evaluation and analysis of distribution of the number
of meteoroid (mini asteroid) falls as a function of glow energy,
velocity, the region of maximum glow altitude, and geographic
coordinates.
Design/methodology/approach: The satellite database on the
glow of 693 mini asteroids, which were decelerated in the terres-
trial atmosphere, has been used for evaluating basic meteoroid
statistics.
Findings: A rapid decrease in the number of asteroids with
increasing of their glow energy is confirmed. The average speed
of the celestial bodies is equal to about 17.9 km/s. The altitude
of maximum glow most often equals to 30–40 km. The distribu-
tion law for a number of meteoroids entering the terrestrial atmo-
sphere in longitude and latitude (after excluding the component
in latitudinal dependence due to the geometry) is approximately
uniform.
Conclusions: Using a large enough database of measurements,
the meteoroid (mini asteroid) statistics has been evaluated.
Key words: bolides, meter-size asteroid, mini asteroid velocity,
altitude of maximum glow, statistics distributions.
Л. Ф. Чорногор, М. Б. Шевелев
Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна,
м. Свободи, 4, м. Харків, 61022, Україна
ГЛОБАЛЬНА СТАТИСТИКА БОЛІДІВ
В АТМОСФЕРІ ЗЕМЛІ
Предмет і мета роботи: Отримання та аналіз розподілів
числа падінь метеороїдів (мініастероїдів) за їх енергіями
світіння, швидкістю, висотою області максимального світіння
та географічним місцем розташування.
Методи і методологія: З використанням супутникової бази
даних про світіння 693 мініастероїдів, що гальмувалися ат-
мосферою Землі, отримано основні статистичні характерис-
тики їхніх параметрів.
Результати: Підтверджено, що число падінь мініастероїдів
швидко спадає зі збільшенням їх енергії світіння. Середня
швидкість космічних тіл була близькою до 17.9 км/с. Висота
максимального світіння найчастіше складала 30 40 км.
Закон розподілу числа космічних тіл, що вторгаються до ат-
мосфери Землі, за довготою та широтою (після виключення
широтної залежності), обумовлений геометрією, є близьким
до рівномірного.
Висновки: З використанням досить великого обсягу даних
спостережень оцінено основні статистичні характеристики
метеороїдів (мініастероїдів).
Ключові слова: боліди, астероїди метрового розміру,
швидкість мініастероїдів, висота максимального світіння,
статистичні розподіли
Статья поступила в редакцию 06.04.2017
|