физическая задача Челябинский метеор

[v_phi]

Как прекрасно видно на клипе с видеорегистратора под Костанаем (Казахстан) и вот на этих фрагментах кадров, выбранных с интервалом 1 секунда и совмещенных по горизонтали для компенсации поворота автомобиля, несшего видеорегистратор:

– ярко светящаяся сфера вокруг метеора:
1) имела центр, движущийся по треку метеора с космической скоростью (как пишут, сначала 17,5 км/с)
2) имела переменный радиус, увеличивающийся временами также с космической скоростью (иногда до половины скорости метеора)
3) оставалась именно сферой, даже при максимальном радиусе (около 13 км)
Легко объяснить огромный и мгновенный плазменный шар при ядерном / термоядерном взрыве: он создается вспышкой ионизирующего излучения при распаде тяжелых атомных ядер или слиянии легких.
А как создает себе плазменный шар метеор?

апдейт
апдейт-2 с сайта neo.jpl.nasa.gov
Момент вспышки максимальной яркости 15 Feb. 2013/03:20:33 GMT
в этот момент координаты 54.8 deg. N 61.1 deg. E высота 23.3 km скорость 18.6 km/s
Полная энергия метеора 440 ктонн тротила, из них излучено ~90 ктонн тротила = 3.75 x 10^14 джоулей

Comments

[pargentum.livejournal.com]

>по-моему, сам факт, что челябинцам не выжгло глаза жестким ультрафиолетом от 50 000K излучения ядра болида свидетельствует, что весь ультрафиолет успешно поглотился и переизлучился.
Безусловно. Дискуссия немного о другом - вы, как я понимаю, утверждаете, что это произошло в термодинамически равновесном или близком к равновесию огненном шаре, а я утверждаю, что это произошло в довольно холодной толще атмосферы неравновесным образом, и, по большей части, переизлучения не произошло, просто воздух на высотах 15-20км слегка подогрелся.

>но и кислород с азотом водороду не эквивалентны, возбужденные атомарные N и O - и их комбинации - обладают гораздо более сложной системой энергетических уровней

Я что-то не могу с ходу найти справочника по энергетическим уровням атомов, но, если мне не изменяет склероз, первое возбужденное состояние у всех перечисленных атомов где-то в районе 10эВ. У молекул, конечно, есть низкоэнергетические колебательные состояния, но в обсуждаемом нами диапазоне температур молекулы, насколько я знаю, диссоциируют. То есть, чтобы возбудить атомарные азот с кислородом, нужна энергия того же порядка, что и для их ионизации. У уже возбужденных атомов бывают всякие там межуровневые переходы и тонкие структуры, но чтобы эти состояния появились, атом нужно вывести из базового состояния. Поэтому возможность многофотонной ионизации снизит температуру стационарной границы огненного шара процентов на 20. Но никак не сможет ее довести до 6000К.

Вопрос не в том, могут ли передавать энергию фотоны и есть ли у них температура, а в том, могут ли они эффективно обмениваться энергией с нейтральным газом. Я по прежнему утверждаю, что если газ - это смесь кислорода и азота, это могут только фотоны с температурами порядка больших десятков тысяч кельвин.

А также вопрос (точнее, мое утверждение) в том, что если они ею таки обмениваются, то слой газа, где это происходит, становится теплоизолятором.

[http://users.livejournal.com/_shadow__/]

50 000 К - это максимум излучения на 60 нм, 20 электроновольт вроде. Такой фотон может двигаться только до первого столкновения с атомом.

сама диссоциация является эффективным механизмом обмена энергией между излучением и газом; энергия будет диссипировать при последующих актах ассоциации, AB <=> A+B ничем не отличается от H(e-) <=> H + e-. Вопрос исключительно в плотности спектральных линий - непрерывности спектра и сечении захвата фотонов - правилах отбора. Водород как очень простая и симметричная структура в отношении и первого, и второго максимально невыгоден, уже первый переход s1 -> s2 у него запрещен, у атомарного кислорода же сразу пара неспаренных электронов, какие уж там запреты, и в сочетнании с многовариантностью системы N-O там таакой забор линий будет.. конкретика конечно не помешала бы, но под руку ничего не попадается - да и все может быть столь же нетривиально, как следы щелочных металлов в солнечной короне. Я просто - интуитивно - не вижу ничего удивительного в "потемнении" смеси азот-кислород-вода-CO2-многочего при температурах окрестности 6000 К - и тем более выше.