Мир Знаний

Астероїдна небезпека: міфи та реальність (стр. 2 из 4)

НАСА оголосило про створення в Інтернеті системи моніторингу астероїдної небезпеки, яка має назву "Sentry" ("Вартовий"). Систему створено для того, щоб полегшити спілкування між ученими в разі виявлення небесних тіл, що мають потенційну загрозу для нашої планети. На сьогодні в такому списку налічується 44 небесні тіла. Лише одне з них — 2002 CU11 — має відмінну від нуля ймовірність (за Туринською шкалою) зіткнутися з Землею. Усі інші можуть нести небезпеку тільки за певних умов (таких, наприклад, як раптова зміна орбіти). Об'єкт 2002 CU11 був відкритий 7 лютого 2002 р. за допомогою автоматизованої системи спостереження LINEAR. Діаметр малої планети — 760 м. Протягом 2043—2096 pp. Земля матиме аж сім "рандеву" з названим астероїдом, при цьому відстань між двома небесними тілами буде варіюватися від 0.52 до 1.26 земного діаметра (6.5—16 тис. км). За попередніми розрахунками, найнебезпечнішою ситуація буде 31 серпня 2049 p., коли відстань стане мінімальною.

АСТЕРОЇДНА НЕБЕЗПЕКА: МІФ ЧИ РЕАЛЬНІСТЬ?

Тепер астрономам відомо близько 40 000 астероїдних і метеороїдних тіл. Головним чином їхні орбіти лежать між орбітами Марса та Юпітера, і тільки приблизно кілька десятків малих планет наближаються до Землі, а деякі проникають навіть усередину орбіти Меркурія. Звичайно, імовірність зіткнення з Землею того чи іншого космічного тіла малих розмірів існує, але вона здебільшого дуже мала.

Під час входу метеороїдного тіла в земну атмосферу відбувається багато цікавих явищ. Швидкість будь-якого космічного тіла завжди перевищує 11.2 км/с і може досягати в земних околицях 40 км/с (причому напрямок її довільний). Лінійна швидкість Землі під час руху навколо Сонця в середньому становить 30 км/с, тому максимальна швидкість зіткнення метеороїда з земною атмосферою може досягати приблизно 70 км/с (на зустрічних траєкторіях). Спочатку тіло вступає у взаємодію з дуже розрідженою верхньою атмосферою Землі, де відстані між молекулами газу більші від їхнього діаметpa. Очевидно, ця взаємодія практично не впливає на швидкість і стан досить масивного тіла. Але якщо маса метеороїда порівнянна з масою молекули чи на 2—3 порядки більша за масу молекули, то він може повністю загальмуватися вже у верхніх шарах атмосфери і буде повільно падати під дією ваги на земну поверхню. Виявляється, що таким чином, тобто у вигляді пилу, на Землю випадає левова пайка твердої космічної речовини. Підраховано, що на Землю щодня надходить від 100 до 1000 т позаземної речовини, але тільки 1% від цієї кількості — великі уламки, що змогли долетіти до земної поверхні. Таким чином, щодня на Землю падає від 1 до 10 т метеоритів (!). Але падають вони в різних місцях і здебільшого там, де людина їх не бачить (океан, тайга і т. п.). Якщо маса тіла не дуже велика, то його швидкість зменшується доти, доки сила опору повітря зрівняється з силою ваги і почнеться його майже вертикальне падіння зі швидкістю 50—150 м/с. З такими швидкостями на Землю впала більша частина метеоритів.

Якщо метеороїд має велику масу, то він не встигає ні згоріти, ні сильно загальмуватися і тому зіштовхується з поверхнею Землі, маючи космічну швидкість. У цьому разі відбувається вибух, викликаний переходом великої кінетичної енергії тіла в теплову, механічну й інші види енергії, а на земній поверхні утворюється вибуховий кратер. У результаті значна частина метеорита й земної поверхні плавиться і випаровується.

З-поміж усіх астероїдів спостерігачі виділили категорію міні-планет, які рано чи пізно можуть з'явитися дуже близько біля Землі. Згідно з розрахунками, серед них є приблизно 2100 тіл розміром понад 1 км і близько 400 тисяч — з поперечником понад 100 м. Перші в разі зіткнення можуть призвести до глобального катаклізму, другі — до локального, схожого з Тунгуським. На жаль, визначено орбіти лише для 7% великих астероїдів і для 0.1% (!) малих з цієї величезної кількості небезпечних міні-планет. Причому навіть відомі шляхи космічних "бомб" можуть цілком змінитися під дією тяжіння інших тіл.

Передбачається, що відносно великий астероїд, схожий на той, що винищив динозаврів, улучає в Землю один раз у мільйон років, а зіткнення з каменем завбільшки з десяток метрів буває один раз у сторіччя. Але слід визнати, що навіть у минулому столітті така закономірність порушувалася кілька разів! Так, 14 червня 1968 р. астероїд Ікар пройшов за 7 млн км від нас, це вже тривожне зближення. У 1937 р. астероїд Гермес "підкрався" на 800 тис. км — усього дві відстані від Землі до Місяця! На думку астронома Кейптаунської обсерваторії Г. Вуда, Гермес "спізнився" для прямого зіткнення всього на 5.5 год. Ще ближче пролетіла навесні 1989 р. безіменна стометрова брила, якої було б досить, щоб зробити глибоку западину на місці, наприклад, Нью-Йорка. Цей астероїд з'явиться знову 2015 р.

23 квітня 2002 р. в Інтернеті з'явилося повідомлення, що протягом п'яти минулих тижнів два астероїди пройшли повз Землю (відстані становили відповідно 1.2 радіуса та три радіуси місячної орбіти), і виявлено астероїд, шо може зіштовхнутися з Землею 2880 р. (!) з імовірністю 1:300. Моніторинг уже відомих астероїдів дозволяє астрономам заздалегідь визначити, який з них становить потенційну небезпеку для Землі. У липні 2002 р. вчені повідомили про виявлення небезпечного астероїда, якому дали позначення 2002 NT7. Як розрахували його спостерігачі, якщо не почати попереджувальних заходів, то 1 лютого 2019 р. в земну атмосферу нібито вторгнеться "небесний камінь" діаметром близько 2 км, рухаючись зі швидкістю 28 км/с, і зітре цілий материк, а може й більше. Чи слід панікувати у цій ситуації? Навряд. По-перше, настільки точно розрахувати орбіту астероїда (або комети) просто неможливо, а тим більше передбачити його зіткнення з Землею через 17 років! По-друге, а чи є NT7 новим астероїдом? Уважають, що цей астероїд уже давно відомий і вже зближався з Землею на початку 80-х pp. минулого сторіччя.

Однак уже наступного, 2003, року в нього з'явився гідний конкурент — астероїд з кодовою назвою 2003 QQ47. Його "побачення" з нашою планетою астрономи Державного агентства Великої Британії з вивчення ближнього космосу (автори відкриття) призначили на 21 березня 2014 р. Таким чином, глобальна катастрофа може відбутися за п'ять років до наміченого строку. Що відомо про новачка? За своїми розмірами (діаметр його біля 1 км) астероїд приблизно вдесятеро менший від того, котрий 65 млн.років тому міг призвести до загибелі динозаврів. Проте сила його удару об земну поверхню може знищити все живе на одному з континентів. Імовірність зустрічі Землі з ним астероїдом на перший погляд невелика — усього 1 шанс з 909 000, однак за міжнародною Туринською шкалою астероїдної небезпеки він має оцінку в шість балів з десяти можливих. Ще жодного разу протягом усіх спостережень за космосом жоден об'єкт не мав такої високої оцінки за "тривожною" шкалою. Тому траєкторію польоту астероїда, що рухається зі швидкістю близько 35 км/с, постійно спостерігають. Цілком можливо, що після більш скрупульозних астрономічних розрахунків імовірність зіткнення небезпечного космічного незнайомця з Землею значно зменшиться.

8 жовтня 2003 р. американські астрономи повідомили, що наприкінці вересня 2003 р. вони виявили маленький астероїд (позначення 2003 SQ222), який "зумів підібратися" дуже близько до Землі. Якби він вибухнув у верхніх шарах атмосфери нашої планети, нічого серйозного б не відбулося. Проте об'єкт установив своєрідний рекорд: 27 вересня він пролетів на відстані всього 88 тис. км від Землі, що становить близько чверті відстані до Місяця. За попередніми оцінками, діаметр астероїда становив близько 10 м. З 1994 р. астрономи не бачили нічого подібного, утім, такі об'єкти (навіть розміром з невеликий будинок) нерідко просто не вдається побачити.

ПРО МЕТЕОРИТНІ КРАТЕРИ ТА ПРО ІНШІ НАСЛІДКИ ПАДІННЯ МЕТЕОРИТІВ

Земна поверхня зберігає багато слідів зіткнень з великими космічними тілами у вигляді кратерів вражаючих розмірів — так званих астроблем. На сьогоднішній день їх виявлено понад 230 (рис. 4). Розміри найбільших з них перевищують 200 км.

Один із кратерів, що найкраще збереглися (через відносно "молодий" вік), є Каньйон Диявола (штат Аризона, США). Його діаметр— 1240 м, глибина— 170 м (рис. 5). У 1906 р. геолог Д. Барринджер довів, що цей кратер має ударне походження. Під час досліджень кратера виявили близько 12 т метеоритної речовини та встановили, що він виник унаслідок падіння на Землю приблизно 50 тис. років тому залізонікелевого метеорита розміром близько 60 м. На земній поверхні практично не залишилося древніх кратерів з розміром менше за 1 км.

Шістдесят п'ять мільйонів років тому вогненна куля, оглушливо ревучи в небі над Центральною Америкою, врізалася в землю в районі Мексиканської затоки. Потужність вибуху можна порівняти з енергією всього сучасного ракетно-ядерного арсеналу. Наслідком страшної зустрічі деякі дослідники вважають кратер Чихсулуб (Chicxulub) діаметром близько 170 км на півострові Юкатан (Мексика). Три чверті живих істот, що населяли Землю, загинули під час цієї катастрофи. Від холоду та голоду вимерли динозаври, літаючі ящери; у морях зникло багато риб і молюсків. Такими були наслідки зустрічі з астероїдом розміром кілька кілометрів і масою 1 тис. млрд. тонн. На думку американського геолога Л. Альвареса, астероїд був багатий на іридій: власне, незвичайно великий вміст цього рідкого металу в крейдяних шарах і навів учених на думку про удар з космосу.