Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Překvapivý vznik meteoritického kráteru v Peru

Každý kamenný meteoroid se nemusí rozpadnout
 |  6. 5. 2010
 |  Vesmír 89, 306, 2010/5

V září roku 2007 proběhla světovými sdělovacími prostředky zpráva, že v odlehlé oblasti Peru pozorovali vesničané průlet velkého meteoritu, který po dopadu na zem vybuchl a vytvořil kráter o průměru 14 metrů. Čerstvý kráter byl podle zpráv zaplněn vroucí vodou a mnoho lidí, kteří se k němu přiblížili, onemocnělo. Vědecká komunita přijímala tyto zprávy se značnou nedůvěrou. Dopad kosmického tělesa na zemský povrch tak vysokou rychlostí, aby způsobil explozivní kráter, je vzácnou událostí. Naposledy k tomu došlo v roce 1947 při pádu sichote-aliňských meteoritů na ruském Dálném východě. V roce 1990 způsobil meteorit Sterlitamak (také v Rusku) něco mezi kráterem a dopadovou jámou. Daleko častější ale je, že si lidé spojí dva nesouvisející úkazy – vzdálený jasný meteor a nějakou pozemskou událost, například sesuv půdy. Údaje o onemocnění velkého počtu lidí nepřidávaly zprávě na důvěryhodnosti, protože meteority nejsou toxické.

Šest dní po události

Nicméně 21. září, šest dní po události, vydal peruánský Geologický, důlní a metalurgický ústav (INGEMMET) oficiální zprávu, ve které existenci meteoritického impaktního kráteru potvrdil. V blízkosti kráteru byly nalezeny malé úlomky meteoritu. Odborníci z Kanady mezitím prohlédli údaje ze stanice zaznamenávající v nedalekém bolivijském La Pazu infrazvuky1) a nalezli důkazy o průletu meteoroidu atmosférou v době hlášeného dopadu. Později byly nalezeny i seizmické záznamy dopadu meteoritu (je to první takový případ v historii). Záhadnost celého jevu se ovšem spíše prohloubila. Infrazvukové záznamy ukázaly, že počáteční hmotnost meteoroidu nebyla nijak závratná. Podobných těles vstoupí do zemské atmosféry přinejmenším desítka ročně, aniž vytvoří kráter. Nalezené meteority navíc nebyly železné jako Sichote-Aliň a Sterlitamak, ale kamenné. Patří k nejběžnějšímu typu obyčejných chondritů. Kamenné meteoroidy se při průletu atmosférou rozpadnou, zbrzdí a způsobí nanejvýš dopadovou jámu, jejíž hloubka je srovnatelná s jejím průměrem. To jsme si alespoň mysleli do 15. září 2007.

Vyprávění místních obyvatel

Co se toho dne událo? Téměř v pravé poledne (v 11.40 místního času) spatřili lidé nacházející se v oblasti bolivijsko-peruánské hranice na jižním břehu jezera Titicaca jasně zářící letící objekt s ohonem, který svítil až k zemi. Ve městě Desaguadero byly po dobu několika minut slyšet silné rány připomínající hromobití. O 12 kilometrů jižněji, v osadě Carancas, uslyšeli lidé silný výbuch a sledovali rychle se rozpínající oblak prachu, který pokryl většinu oblohy. Během několika minut dorazili na místo výbuchu a spatřili čtrnáctimetrový kráter, z velké části zaplněný bublající vodou. V okolí kráteru byly do vzdálenosti 350 metrů rozesety vyvržené bloky hlíny o rozměrech až jednoho metru. Stěny kráteru byly pokryty šedým prachem, zřetelně odlišným od místní červenavé půdy. V okolí kráteru nalezli vesničané malé šedivé kameny – meteority.

Výbuch nezpůsobil žádné velké škody. Plechovou střechu hliněné chatrče bez oken ve vzdálenosti 120 metrů od kráteru poškodil vyvržený blok hlíny, ale budova zůstala stát. Pětisetkilogramový býk stojící asi 200 metrů od místa výbuchu spadl a zlomil si jeden roh, ale přežil. Muž jedoucí na kole asi 100 metrů od výbuchu rovněž upadl, cítil se zmámený, ale jeho ušní bubínky vydržely. V důsledku slabého zemětřesení po dopadu, nikoliv vzduchové tlakové vlny, se rozbila tenká skla v oknech budov stojících kilometr od kráteru. Zprávy o onemocnění většího počtu lidí se nepotvrdily.

Rozporuplné závěry vědeckých týmů

Kráter zkoumalo několik vědeckých týmů. Hloubla kráteru je 2,5 metru. Protože spodní voda je v tomto místě jen asi metr pod povrchem, kráter byl rychle zaplaven. Voda však nebyla vroucí, bublání zřejmě způsobil vzduch, který projektil stlačil pod zem. Nenašly se žádné důkazy o tom, že by pode dnem kráteru mohl být nějaký větší kus meteoritu. Při nárazu byl meteorit z velké části zničen a jeho prach pokryl okolí. Bohužel, různí autoři se neshodují na tom, jak velkou rychlostí k nárazu došlo. Podle jedné skupiny stačila k vytvoření kráteru rychlost nižší než 1 km/s a energie dopadu byla 100–1000 MJ (0,024–0,24 tun TNT). Druhá skupina tvrdí, že rychlost dopadu byla 3–6 km/s a energie 1–3 tuny TNT. Na tomto údaji samozřejmě hodně záleží vysvětlení celého jevu, zejména toho, jak velkým tlakům musel meteoroid při průletu atmosférou odolat.

Pevnost kamenných meteoritů měřená v laboratoři je typicky 40 MPa (v tahu). Dosavadní pozorování však ukazovala, že při průletu atmosférou se malé i velké meteoroidy běžně rozpadají při dynamických tlacích2) mnohem nižších, typicky jednotek MPa nebo i méně. Nejvyšší pozorovaná hodnota byla 12 MPa. Pravděpodobnou příčinou je, že meteoroidy3) obsahují četné pukliny, které jejich celkovou pevnost snižují. Meteority, které dopadnou až na zem, představují pouze nejpevnější část původních těles.

Podle statistické teorie by pevnost meteoroidů měla klesat s jejich velikostí, protože u větších objektů je větší pravděpodobnost, že obsahují významné pukliny. Proto je meteoroid Carancas, který musel být poměrně velký (1 až 2 metry v průměru) a v atmosféře se nerozpadl, tak překvapivý. Odolal tlakům přinejmenším 15 MPa, možná až 40 MPa. Jeho rychlost při vstupu do atmosféry byla mezi 12 a 17 km/s a při dopadu měl 0,6 až 1,2 metru v průměru. Přesnější údaje nebylo možné ze sporých pozorovacích dat získat. Je třeba podotknout, že pro velikost kráteru byla příznivá vysoká nadmořská výška místa dopadu (3824 m n. m.). Pokud by meteoroid musel letět až k hladině moře, dále by se zbrzdil a výsledný kráter by byl menší.

Může za to mimořádná pevnost meteoroidu?

Zdá se tedy, že vysvětlením vzniku kráteru Carancas je mimořádná pevnost meteoroidu. Pravděpodobně neobsahoval žádné významné pukliny. Tento případ zároveň pozměnil naše představy o nebezpečí vyvolaném meteoroidy a planetkami. Uvádělo se, že atmosféra nás dobře chrání před (přinejmenším kamennými) projektily o velikosti několika metrů. Je to jen část pravdy. Podstatné je, že většina kamenných těles je rozpukaná, takže se v atmosféře rozpadnou na menší úlomky, které povrch neohrozí. Ukázalo se, že tomu tak nemusí být vždy. Při odhadování hrozby z vesmíru je třeba vzít to v úvahu.

A co se stane se samotným kráterem? Protože byl vytvořen v měkké půdě, která je navíc při každoročním období dešťů vystavena vodní erozi, bez zvláštní ochrany dlouho nevydrží.

Literatura

G. Tancredi a kol.: A meteorite crater on Earth formed on September 15, 2007: The Carancas hypervelocity impact, Meteoritics & Planetary Science 44, 1967–1984, 2009

T. Kenkmann a kol.: The Carancas meteorite impact crater, Peru: Geologic surveying and modeling of crater formation and atmospheric passage, Meteoritics & Planetary Science 44, 985–1000, 2009

J. Borovička, P. Spurný: The Carancas meteorite impact – Encounter with a monolithic meteoroid, Astronomy & Astrophysics 485, L1–L4, 2008

Z. Ceplecha: Uvidíme náš planetární osud ve tváři Jupiterově? Vesmír 73, 125, 1994/3

Poznámky

1) Celosvětová síť infrazvukových stanic sleduje, zda je dodržován zákaz pokusných jaderných výbuchů.

2) Ty jsou dány okamžitou hustotou atmosféry násobenou druhou mocninou rychlosti meteoroidu.

3) Jakožto produkty vzájemných srážek planetek.

SLOVNÍČEK

meteoroid – pevné těleso o rozměru od zlomku milimetru do několika metrů, které se pohybuje v kosmickém prostoru nebo v atmosféře planety

meteor – světelný úkaz, který vzniká při průletu meteoroidu atmosférou

meteorit – část meteoroidu, která dopadla na povrch planety

dopadová jáma – vzniklá po dopadu většího meteoritu; hloubka jámy je obvykle srovnatelná s jejím průměrem a meteorit nebo jeho kusy se nacházejí pode dnem jámy, zasypané rozrušenou horninou

explozivní kráter – vzniklý dopadem meteoritu vysokou rychlostí, kdy dojde k explozivnímu uvolnění energie; průměr kráteru je mnohem větší, než je jeho hloubka a než byl průměr meteoritu

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Astronomie a kosmologie

O autorovi

Jiří Borovička

RNDr. Jiří Borovička, CSc., (*1964) vystudoval astronomii a astrofyziku na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze. V Astronomickém ústavu AV ČR, v. v. i., v Ondřejově se zabývá výzkumem meziplanetární hmoty, především meteoroidů. Zabývá se fyzikou průletu meteoroidů zemskou atmosférou, ale také strukturou a chemickým složením meteoroidů. Objevil nízkoa vysokoteplotní složky záření meteorů.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné