Челя́бинск (Челябинский метеорит, Chelyabinsk), каменный метеорит, обыкновенный хондрит, упавший 15 февраля 2013 г. в Челябинской области (Россия). Место падения самого крупного фрагмента массой 640 кг – 54°57,56′ с. ш., 60°19,33′ в. д.

Падение и сбор фрагментов

15 февраля 2013 г. в 9 ч 20 мин утра по местному времени жители Курганской, Тюменской, Свердловской и Челябинской областей, а также северных регионов Казахстана стали свидетелями движения яркого болида (рис. 1–3). Множество видеокамер зафиксировало это явление. В атмосферу со скоростью 18,6 км/с вошло космическое тело диаметром около 17 м и массой порядка 10 тыс. т. На высоте 23,3 км над точкой на поверхности Земли с координатами 54°48′ с. ш., 61°06′ в. д. (по данным спутниковой системы NASA) полёт метеороида завершился взрывом мощностью 100–200 кт в тротиловом эквиваленте.

Рис. 1. Вспышка в момент вхождения метеорита Челябинск в плотные слои атмосферы. 15 февраля 2013, 9 ч 20 мин 33 с по местному времени (UTC+6).Рис. 1. Вспышка в момент вхождения метеорита Челябинск в плотные слои атмосферы. 15 февраля 2013, 9 ч 20 мин 33 с по местному времени (UTC+6).

С земли он был виден как яркая вспышка (рис. 1), за которой последовали грохот и мощная ударная волна. Сила последней оказалась столь велика, что во многих домах г. Челябинск и окрестных населённых пунктов были выбиты окна, осколками стёкол ранены сотни людей. По данным заместителя главы Минздрава РФ И. Н. Каграманяна, за медицинской помощью обратился 571 человек, 34 были госпитализированы. В городе серьёзно пострадали стадион, драматический театр, образовательные учреждения и цинковый завод, на котором рухнули часть стены и крыша.

Приблизительно в 40–50 км к югу и юго-западу от г. Челябинск в районе населённых пунктов Еманжелинка, Первомайский, Депутатский и Тимирязевский в виде дождя выпали тысячи каменных фрагментов метеорита. Некоторые из них были собраны местными жителями почти сразу после падения. В связи с ясной погодой сбор метеоритов продолжался до выпадения нового снега почти 2 недели. Несмотря на то что толщина снежного покрова составляла 40–50 см, фрагменты метеорита легко обнаруживались по дыркам в снегу (рис. 4, 5). Под отверстиями, пробитыми осколками метеорита, образовывались столбики из смёрзшегося снега с метеоритом в их нижней части (рис. 6, 7). Самые крупные камни достигали поверхности земли, небольшие застревали в снегу, в редких случаях мелкие образцы лежали прямо на поверхности снежного наста. Весной поиск образцов метеорита был продолжен.

Рис. 4. Отверстие в снегу от падения фрагмента метеорита. 26 февраля 2013.Рис. 4. Отверстие в снегу от падения фрагмента метеорита. 26 февраля 2013.

Фрагменты метеорита были представлены в основном индивидуальными экземплярами, покрытыми корой плавления чёрного или коричневого цвета (рис. 8). Рис. 8. Фрагмент метеорита Челябинск конусовидной формы, связанной с его направленным движением в атмосфере. Рис. 8. Фрагмент метеорита Челябинск конусовидной формы, связанной с его направленным движением в атмосфере. Обломочные фрагменты встречались редко. Размер образцов варьировал от нескольких миллиметров до более 10 см в диаметре (в среднем 3–6 см), а масса – от десятых долей грамма до 3,4 кг. Всего местные жители и научные работники собрали в этом районе свыше 500 кг метеоритного вещества.

Самый крупный экземпляр метеорита массой около 640 кг упал в озеро Чебаркуль в 70 км к юго-западу от г. Челябинск, пробив во льду круглую полынью диаметром 7 м. От удара о лёд и воду он раскололся. Его граммовые фрагменты (53 штуки) были найдены вокруг лунки. Затем в течение месяца учёные извлекли магнитами из придонного ила с глубины 11 м порядка 5 кг осколков, а местные жители – ещё примерно 10 кг незарегистрированного метеоритного вещества. Наконец, в октябре 2013 г. водолазы фирмы ООО «Алеут – служба специальных работ» из Екатеринбурга подняли со дна озера фрагмент размером 88 × 66 × 62 см и массой 540 кг (рис. 9). Он лежал в слое ила мощностью 10–12 м. Помимо него водолазы нашли ещё 8 крупных осколков общей массой 85 кг.

Рис. 9. Фрагмент метеорита Челябинск массой 540 кг.Рис. 9. Фрагмент метеорита Челябинск массой 540 кг.1 декабря 2013 г. в точке с координатами 54°55,31′ с. ш., 60°34,96′ в. д. был найден второй по величине индивидуальный экземпляр метеорита Челябинск массой 24 кг.

Суммарно учёными и местными жителями было собрано более 1 т метеоритного вещества. Его основная масса хранится в Государственном историческом музее Южного Урала, а отдельные индивидуальные экземпляры присутствуют во многих научных учреждениях России (Институт геохимии и аналитической химии РАН, Уральский федеральный университет и др.) и зарубежья (рис. 10).

Классификация, состав и происхождение

Метеорит Челябинск классифицирован как обыкновенный хондрит, относящийся к обеднённой металлом группе LL петрографического типа 5.

Рис. 10. Образец метеорита Челябинск со сколом. Рис. 10. Образец метеорита Челябинск со сколом. Метеорит представляет собой ударную брекчию, состоящую из обломков светлого и тёмного хондритового вещества (рис. 11) с жилами и карманами переплавленного материала (тонкозернистого ударного расплава). В шлифах под микроскопом в не затронутой плавлением части хорошо различимы хондры (средний размер 0,93 мм). Они заключены в матрицу из обломков тех же хондр и минералов. Стекло хондр раскристаллизовано. Кристаллы оливина обладают мозаицизмом и содержат планарные трещины. Волнообразное погасание и черты планарных деформаций присутствуют в зёрнах полевого шпата. Тёмная хондритовая часть затронута частичным плавлением. Стадия ударного метаморфизма – S4.

Поскольку образцы метеорита были собраны сразу после падения, степень выветривания его вещества равна нулю (W0). Однако некоторые фрагменты имеют признаки слабого земного окисления зёрен металла.

Рис. 11. Ударный расплав с реликтами хондритового вещества. Осколок метеорита Челябинск из озера Чебаркуль.Рис. 11. Ударный расплав с реликтами хондритового вещества. Осколок метеорита Челябинск из озера Чебаркуль.Основные минералы метеорита – оливин [содержание фаялита (Fa) = 27,9 ± 0,35 молярного процента] и ортопироксен [содержание ферросилита (Fs) = 22,8 ± 0,8 молярного процента; волластонита (Wo) = 1,3 ± 0,3 молярного процента]. В его состав также входят троилит (4 объёмных процента), металл (1,3 объёмного процента), редкие зёрна полевого шпата [альбит (Ab) = 86 молярных процентов], авгита и клинобронзита. Акцессорными минералами являются хромит, ильменит и хлорапатит (данные ГЕОХИ РАН).

Элементный состав хондрита Челябинск определялся методами рентгенофлуоресцентного анализа, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой и CHNS-анализом. В результате были получены следующие соотношения содержания химических элементов (массовые проценты): Si = 18,3; Ti = 0,054; Al = 1,18; Cr = 0,42; Fe = 20,3; Mn = 0,27; Mg = 15,5; Ca = 1,35; Na = 0,76; K = 0,10; P = 0,10; Ni = 1,13; Co = 0,048; S = 2,38; O = 37,4.

Вещество метеорита Челябинск сформировалось в протопланетном газово‑пылевом диске 4,5 млрд лет назад. Брекчия с ударным расплавом, согласно аргон-аргоновому (⁴⁰Ar – ³⁹Ar) датированию, образовалась 1,7 ± 0,1 млрд лет назад в результате столкновения космических тел. Позже вещество испытало действие по крайней мере ещё двух ударных событий – около 30 млн лет назад и 1–1,5 млн лет назад. В последнем эпизоде тело будущего метеорита было выброшено с родительского астероида и траектория его движения начала пересекать орбиту Земли.

Падение метеорита Челябинск – уникальное событие в истории человечества, поскольку крупное космическое тело разрушилось над густонаселённой местностью и ударной волной нанесло серьёзный ущерб. На 2023 г. это самое большое выпадение внеземного вещества в 21 в.