Chelyabinsk loftsteinninn

Föstudagsmorguninn 15. febrúar 2013, klukkan 09:20 að staðartíma (03:20 að íslenskum tíma), kom 17 til 20 metra breitt smástirni inn í lofthjúpinn yfir Úralfjöllum í Rússlandi. Smástirnið ferðaðist með um það bil 18,6 km/s og varð að einstaklega skærum vígahnetti.

Vegna mikils hraða og þröngs aðfallshorns, sprakk steinninn í rúmlega 23 km hæð yfir Jörðu um það bil 40 km sunnan við borgina Chelyabinsk þar sem rösklega milljón manns búa. Við sprenginguna varð til öflug höggbylgja sem skall á Chelyabinsk og nágrenni rúmum tveimur mínútum á eftir. Sprengingin var næstum 30 sinnum öflugri en kjarnorkusprengjan sem varpað var á Híróshíma. Mælingar sýndu að höggbylgjan ferðaðist tvisvar sinnum í kringum Jörðina.

Um 1.500 manns slösuðst, flestir þegar rúður sprungu og gleri rigndi yfir fólk. Nærri 7.200 bygginar urðu fyrir skemmdum og nam heildartjónið rúmlega 4 milljörðum íslenskra króna. Aldrei áður í sögunni hafa jafnmargir slasast og jafnmikið eignatjón orðið af völdum loftsteinahraps.

Smástirnið vó 10.000 tonn og er það stærsta sem fallið hefur til Jarðar frá árinu 1908 þegar smástirni sprakk yfir Tunguska í Síberíu. Fyrir tilviljun fór annað smástirni, 2012 DA14, framhjá Jörðinni í aðeins 27.700 km hæð rúmum hálfum sólahring síðar en engin tengsl voru milli fyrirbæranna.

Mælingar vísindamanna hjá NASA sýndu að rykmökkurinn fór hringinn í kringum norðurhvel Jarðar, meðal annars beint yfir Ísland, á fjórum dögum.

1. Fallið í gegnum lofthjúpinn og höggbylgja

Chelyabinsk, loftsteinn,
Blossinn frá Chelyabinsk vígahnettinum varð skærari en sólin og yfirlýsti þessa ljósmynd. Mynd: M. Ahmetvaleev

Smástirnið kom inn í lofthjúpinn á 18,3 km hraða á sekúndu (66.000 km/klst). Á þeim hraða þjappaði hann saman miklu lofti fyrir framan sig og svo hratt að þrýstingurinn varð gífurlegur. Loftnið hitnaði upp í þúsundir gráða og byrjar að glóa (jónast). Steinninn, sem var skammt fyrir aftan samþjappaða loftið, byrjaði að brenna upp. Sjónarvottar lýstu að hiti hefði fundist frá steininum.

Þegar krafturinn var orðinn sem mestur byrjaði steinninn að þjappast saman vegna mismunarins á loftþrýstingnum fyrir framan og aftan hann. Steinninn flettist út og varð eins og pönnukaka í laginu.

Steinninn stóðst ómögulega slíkt álag og sprakk í 23,3 km hæð yfir Jörðinni. Þrjár sprengingar urðu og var sú fyrsta öflugust. Á undan henni sást skær ljósblossi sem entist í 5 sekúndur og jafngilti orka hans um 90 kílótonnum af dýnamíti. Varð hann bjartari en sólin.

Chelyavinsk, rykslóð, loftsteinn
Slóð Chelyabinsk-loftsteinsins sem féll yfir Rússlandi 15. febrúar 2013. Mynd: M. Ahmetvaleev

Lágtíðnihljóð frá sprengingunum mældust í vaktstöðvum um allan heim sem fylgjast með kjarnorkusprengjum. Hljóðið fór að minnsta kosti tvisvar í kringum Jörðina.

Lágtíðnihljóðin gerðu vísindamönnum kleift að mæla orkuna sem losnaði þegar steinninn sprakk. Orkan reyndist 460 kílótonn. Til samanburðar var kjarnorkusprengjan sem varpað var á Híróshíma 16 kílótonn. Sprengingin var því tæplega 30 sinnum öflugri. Fyrir enn frekari samanburð var Keisarasprengjan (Tsar Bomba), öflugasta kjarnorkusprengja sem sprengd hefur verið, meira en 100 sinnum öflugri (57 megatonn).

Þetta var langorkumesti áreksturinn sem orðið hefur á Jörðinni frá Tunguska sprengingunni árið 1908.

2. Tjón

Hljóðhöggbylgjan sem fylgdi Chelyabinsk loftsteininum.

Sprengingunum fylgdu öflugar höggbylgjur sem skullu á Chelyabinsk og nágrenni tveimur og hálfri til þremur mínútum síðar og ollu talsverðu tjóni.

Í kringum 1.500 manns þurftu að leita sér læknishjálpar og þar af þurftu yfir 100 manns að leggjast inn á sjúkrahús. Ein kona var flutt til Moskvu til frekari aðhlynningar vegna mænuskaða.

Flestir slösuðust þegar glerbrot skutust yfir þá, sumir þegar þeir misstu fótana við höggið. Aldrei áður hefur jafnmargt fólk slasast vegna loftsteinahraps.

Höggbylgjan sprengdi rúður í bílum og byggingum og setti þjófavarnakerfi af stað. Skrifstofur voru yfirgefnar og kennslu í skólum aflýst vegna brotinna rúða. Að minnsta kosti 20 börn slösuðust þegar rúður í skólum og leikskólum sprungu.

Chelyabinsk, loftsteinn, tjón
Glerbrot í leikhúsi í Chelyabinsk eftir höggbylgjuna. Mynd: Wikimedia Commons

Tæplega 600 fermetra þak á zink-verksmiðju hrundi við höggbylgjuna. Íbúar í Chelyabinsk kepptust við að hylja opna glugga enda mikið frost á þessum slóðum á þessum árstíma (um –15°C). Um það bil 100.000 manns urðu fyrir eignatjóni.

Snemma í mars var fjöldi skemmdra bygginga orðinn 7.200 talsins, hvort sem var heimili fólks, sjúkrahús, skólar, íþróttamannvirki og fleira. Áætlað er að kostnaður vegna skemmda hafi numið um 33 milljónum dollara (um 4 milljörðum íslenskra króna miðað við gengi sumarið 2013).

Aldrei áður í sögunni hefur viðlíka tjón orðið á mannvirkjum vegna loftsteinahraps. Þessi einstaki atburður vakti þess vegna mikla athygli um allan heim.

3. Smástirnið

Chelyabinsk, loftsteinn, smástirni,
Braut smástirnisins sem féll yfir Chelyabinsk þann 15. febrúar 2013. Mynd: P. Chodas

Upptökur eftirlitsmyndavéla í bílum og byggingum sýndu að steinninn kom inn í lofthjúpinn klukkan 09:20 að staðartíma (03:20 að íslenskum tíma), skömmu eftir sólarupprás og stefndi frá austri til suðurs.

Mynd sem tekin var með evrópska gervitunglinu Meteosat 9 sýndi slóðina sem steinninn skildi eftir sig skömmu eftir að hann féll.

Þessar upplýsingar gerðu mönnum kleift að rekja slóð hans út í geiminn. Geislapunkturinn var í stjörnumerkinu Pegasusi, skammt frá sólinni á himinhvolfinu og stefndi það burt frá sólinni. Rúmum 40 dögum fyrr hafði smástirnið verið í sólnánd.

Nálægðin við sólina á himninum gerði það að verkum að útilokað var að smástirnið áður. Sjónaukar geta ekki skannað himinninn svona nálægt sólinni.

Chelyabinsk, loftsteinn, smástirni,
Lokaferill Chelyabinsk smástirnisins. Mynd: P. Chodas

Smástirnið kom úr smástirnabeltinu og hafði væntanlega skorið braut Jarðar í mörg þúsund ár áður en það rakst á Jörðina. Samkvæmt útreikningum var minnsta fjarlægð þess frá sólinni um 112 milljón km en mest um 417 milljón km. Braut smástirnisins bendir til þess að það hafi tilheyrt hópi Apollo jarðnándarsmástirna.

3.1 Stærð

Upphafsmassi smástirnisins var um 10.000 tonn. Til samanburðar vegur lítill fólksbíll tæplega eitt tonn.

Smástirnið var 17 til 20 metrar að stærð og því það stærsta sem fallið hefur til Jarðar frá árinu 1908.

4. Loftsteinabrot

Chelyabinsk, loftsteinn, kondrít
Brot úr Chelyabinsk loftsteininum. Mynd: Pjotr Muromov/meteorite-recon.com

Steinninn sprakk um 40 km sunnan við miðborg Chelyabinsk. Um 99,997% af honum gufaði upp við og breyttist í ryk. Rykið hefur nú dreist út um alla Jörð og þú hefur örugglega andað því að þér.

Brot úr steininum dreifðust yfir svæði sem er um 70 km að lengd og í kringum 20 km að breidd nærri Chebarkulvatni. Svæðið var snæviþakið sem gerði mönnum fremur auðvelt um vik að leita fyrst um sinn.

Chebarkulvatn var ísilagt á þessum tíma en 6 metra breið vök í ísnum var rakin til þess að brot hefði fallið í vatnið. Þrátt fyrir leit kafara hafa engin brot fundist þótt merki sé um 60 cm breiðan stein á botninum.

Miðað við upphafsstærð steinsins hafa ótrúlega fá brot fundist. Aðeins nokkur hundruð hafa verið skrásett sem samanlagt vega innan við 60 kg (í júní 2013).

Chelyabinsk, loftsteinn, kondrít
Brot úr Chelyabinsk loftsteininum. Mynd: D. Nuzhnenko/meteorite-recon.com

Stærsta skrásetta brotið sem fundist hefur hingað til vegur 3,4 kg. Áætlanir gera ráð fyrir að heildarmassi brotanna sem í kringum 300 kg, hugsanlega um 500 kg.. Gera má ráð fyrir að stærstur hluti brotanna finnist aldrei og mörg verði aldrei skrásett.

Öll loftsteinabrotin eru venjulegt kondrít, algengasta gerð loftsteina. Þau hafa svarta brennslukápu en grunnmassinn er ljós með áberandi grjónum sem eru meðal annars úr ólivíni og orþópýroxeni. Einnig hafa fundist steindir á borð við ágít, krómít, ilmenít og feldspöt. Steinarnir innihalda líka um 10% járn-nikkelblöndu.

Chelyabinsk loftsteinninn tilheyrir hópi LL kondríta sem er sjaldgæfasta gerð venjulegra kondríta. Bókstafirnir LL merkja að steinninn hafi lágt járnhlutfall og lágt málmhlutfall.

5. Tengsl við smástirnið 2012 DA14

Chelyabinsk, loftsteinn, smástirni,
Brautarferlar 2012 DA14 og Chelyabinsk smástirnisins. Mynd: Dan Adamo

Sama dag og steinninn sprakk yfir Chelyabinsk fór smástirnið 2012 DA14 framhjá Jörðinni í aðeins 27.700 km hæð. Margir veltu því fyrir sér hvort tegnsl væru milli Chelyabinsk steinsins og 2012 DA14.

Þegar brautir beggja hnatta eru skoðaðar kemur í ljós að þær eru gerólíkar og stefna þeirra þennan dag sömuleiðis. Að auki leið meira en hálfur sólahringur á milli þess að Chelyabinsk steinninn sprakk og 2012 DA14 fór framhjá Jörðinni.

Tengt efni

Heimildir

  1. Don Yeomans og Paul Chodas. Additional Details on the Large Fireball Event over Russia on Feb. 15, 2013. NASA Near Earth Object Program (sótt: 27.06.13)

  2. Alan MacRobert. Chelyabinsk Mega-meteor: Status Report. SkyandTelescope.com (sótt: 27.06.13)

  3. Alan MacRobert. Update on Russia's Mega-Meteor. SkyandTelescope.com (sótt: 27.06.13)

  4. Robert Naeye. Lessons from the Russian Meteor Blast. SkyandTelescope.com (sótt: 27.06.13)

  5. Camille Carlilse. Info on Russian Meteor Pours In. SkyandTelescope.com (sótt: 27.06.13)

  6. What Exploded Over Russia? Science@NASA (sótt: 27.06.13)

  7. Russia Meteor Not Linked to Asteroid Flyby. NASA Asteroid and Comet Watch (sótt: 27.06.13)

  8. The Meteoritical Society: Chelyabinsk. Lunar and Planetary Institute Meteoritical Bulletin Database (sótt: 27.06.13)

Hvernig vitna skal í þessa grein

  • Sævar Helgi Bragason (2013). Chelyabinsk loftsteinninn. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornufraedi.is/solkerfid-large/loftsteinar/chelyabinsk-loftsteinninn (sótt: DAGSETNING).