Введение
1 Развитие методов математического моделирования течений, возникающих при ударах космических тел 21
1.1 Свободно-лагранжев метод 23
1.1.1 Построение сетки 25
1.1.1.1 Триангуляция 25
1.1.1.2 Дополнительные связи 26
1.1.1.3 Процедура преобразования (меппинг) 29
1.2.1 Конечно-разностная схема 30
1.2.1.1 Разностные уравнения 30
1.2.1.2 Процедура обратного преобразования (ремеппинг) 33
1.2.1.3 Итерационная процедура 34
1.2 Метод SOVA 36
1.2.1 Применение метода SOVA 36
1.2.2 Метод SOVA в сферических координатах 38
1.3 Другие методы решения уравнений газовой динамики 40
1.3.1 Методы, используемые в задаче обтекания метеороида 40
1.3.2 Тест на карбункулярную неустойчивость 42
1.4 Экономичный метод расчета переноса излучения 45
1.4.1 Приближенные уравнения 47
1.4.2 Разностная схема 51
1.4.3 Многогрупповое приближение 54
Выводы по главе 1 56
2 Вихревой режим обтекания космических тел в атмосфере 57
2.1 Неустойчивость ударной волны и течения 57
2.2 Тестовая задача 65
2.3 Численные решения тестовой задачи в рамках уравнений Эйлера 67
2.4. Решения на основе уравнения Навье-Стокса 78
2.5 Применимость численных методов 82
2.6 Изменение показателя адиабаты и геометрии 84
2.7 Учет переноса излучения 88
2.8 Геофизические аспекты 91
Выводы по главе 2 95
3 Падения разрушенных метеороидов в атмосфере Земли и их особенности (тела размером 1—100 м) 97
3.1 Модели движения разрушенных тел 97
3.1.1 Роль абляции при движении метеороидов в атмосфере 98
3.1.2 Прочность и начало разрушения 101
3.1.3 Аналитические и полуаналитические модели разрушения и движения метеороидов 104
3.1.4 Гидродинамические численные модели 110
3.2 Особенности Сихоте-Алинского метеоритного дождя 114
3.3 Вспышки в атмосфере 119
3.4 Болид Шумава 126
3.5 Комета Шумейкер-Леви 9 и Тунгусское космическое тело 133
3.6 Воздействие ударных волн на поверхность Земли - сейсмический эффект при взрыве метероида в воздухе 142
Выводы по главе 3 152
4 Касательные удары километровых тел 155
4.1 Касательные удары и их специфические черты 155
4.2 Излучение и возникновение пожаров 160
4.2.1 Проблема глобальных пожаров 160
4.2.2 Модель расплющивающегося тела при касательном ударе 163
4.2.3 Результаты вычислений 166
4.3 Плавление поверхности и образование природных стекол 171
4.3.1 Плавление и испарение поверхности при касательных ударах 171
4.3.2 Образование тектитов при ударах космических тел 172
4.3.3 Плавление кремнезема 174
4.3.4 Прямое численное моделирование касательных ударов 176
4.3.5 Прямое численное моделирование ударов под острыми углами. 182
4.4 Доставка органического вещества и возникновение жизни 184
4.4.1 Проблема доставки органического вещества (ОВ) на Землю 184
4.4.2 Приближенные формулы для потока массы ОВ на Землю 186
4.4.3 Торможение и абляция тела в атмосфере 189
4.4.4 Приземление 194
4.4.5 Результаты вычислений 196
Выводы по главе 4
5 Сильные акустико-гравитационные волны в атмосфере, инициируемые ударами крупных (~10 км) космических тел 203
5.1 Последствия удара космического тела на границе мел-палеоген . 203
5.2 Постановка задачи о генерации акустико-гравитационных волн при ударе крупного космического тела 206
5.3 Особенности моделирования сильных АГВ 208
5.4 Результаты моделирования 211
Выводы по главе 5 222
6 Эрозия и пополнение атмосферы за счет ударов космических тел 223
6.1 Ранняя атмосфера и механизмы ее эрозии 223
6.2 Модели ударной эрозии атмосферы 227
6.3 Оценки потерь атмосферы при ударах тел диаметром 100 м - 1 км 231
6.4 Численное моделирование вертикальных ударов и потери атмосферы для современной Земли 238
6.5 Численное моделирование ударов по Марсу 244
6.6 Аппроксимационные формулы 246
6.7 Эволюция атмосфер планет земной группы под действием ударов . 253
6.8 Выброс воды при ударах в океан: возможность разрушения озонного слоя 259
Выводы по главе 6 263
7 Удары очень крупных (до —1000 км) астероидов и комет по ранней Земле, временные силикатные атмосферы 265
7.1 Размеры наиболее крупных ударников на ранней стадии эволюции Земли 265
7.2 Особенности моделирования ударов крупных тел 267
7.3 Воздействие крупных ударов на Землю 270
7.4 Распределение энергии 276
7.5 Образование и исчезновение силикатных атмосфер 281
7.6 Испарение океана 287
7.7 Ударная переработка поверхности Земли и поиск следов 289
ударов в архее АОУ
Выводы по главе 7 293
Заключение 294
Список литературы
