Удивительная Солнечная система - Александр Громов

Вернемся, однако, к астероиду Альвареса и выслушаем представителей другой стороны. Подавляющее большинство палеонтологов (а кому, как не им, в этом вопросе карты в руки?) крайне скептически относится к импактным гипотезам массовых вымираний. Во-первых, они указывают на то, что гораздо более масштабное пермско-триасовое вымирание не маркировано иридиевой аномалией в соответствующих слоях, и сторонникам импактной гипотезы пока еще не удалось подобрать подходящую по датировке асгроблему (хотя ее ищут и еще будут искать[21]). Во-вторых, и это важнее, палеонтологи указывают на то, что мел-палеогеновое вымирание (как и пермско-триасовое) было чисто морским: в океане обрушилась вся пищевая пирамида, из-за чего вымерло значительное число групп морских организмов и некоторые вроде бы сухопутные виды, зависимые от них (например, гигантские рыбоядные парители-птеранодоны). На суше же вымерли последние 7–8 видов динозавров и больше не произошло ничего особо интересного. Да и сами наземные биоценозы позднего мела уже очень походили на современные, если не считать наличия в них динозавров. Последние же, представлявшие собой сборную группу из двух отрядов рептилий, достигли максимального видового разнообразия в начале верхнего мела, то есть за 25–30 млн лет до начала палеогена, после чего их видовое разнообразие монотонно уменьшалось, пока не сошло на нет. Резонно в этой связи задать вопрос: если бы астероид Альвареса пролетел мимо Земли, то вымерли бы динозавры примерно в те же сроки? Палеонтологи уверенно отвечают: да, вымерли бы. Как вымирает всякая группа видов, чья экологическая ниша перестала существовать.

В этой связи показательны змеи, ящерицы, черепахи и особенно крокодилы, представленные в то время как водными, так и сухопутными формами. Они-то почему выжили? Ведь вследствие температурной инверсии суша просто обязана была на годы покрыться снегом, а водоемы – толстым слоем льда. Так на каком же основании крокодилы дожили до наших дней, а не остались, подобно динозаврам, лишь в геологической летописи? Какой такой биологический секрет, присущий крокодилам и позволивший им выжить, не был присущ динозаврам? Увы, такого секрета не усматривается…

На вопрос о странной избирательности вымирания сухопутной биоты, как и на многие другие вопросы, импактная гипотеза не дает ответа. По всей видимости, имело место следующее. Астероид действительно столкнулся с Землей. Однако выброшенная при ударе пыль не осталась в стратосфере на годы, как полагают сторонники «астероидной зимы», механически перенесшие на нее результаты численного моделирования «ядерной зимы», а опустилась вниз достаточно быстро, видимо, уже за несколько недель. Модель «ядерной зимы» предполагала полное уничтожение не менее ста крупнейших городов, чьи горючие материалы, обращенные в сажу, будут выброшены высоко в атмосферу, где и останутся надолго благодаря легкости и рыхлости частичек сажи. В случае астероидного удара выброшенной окажется не сажа, а минеральные частицы, что заметно меняет дело. Всякому, кто в начальных классах повторял опыт из учебника природоведения по отмучиванию смеси песка и глины, ясно: скорость опускания частиц в среде, обладающей какой-то плотностью (в воде или воздухе – безразлично), зависит прежде всего от характеристик самих частиц. В среде с заданной плотностью крупные частицы будут опускаться быстрее мелких, плотные – быстрее рыхлых. Минеральные частицы осядут на поверхность Земли гораздо быстрее, чем частицы сажи. «Ядерная зима» может оказаться долгой – «астероидная зима» будет кратковременной.

Что верно, то верно: падение астероида Альвареса приблизительно совпало не только с резким уменьшением видового состава морской биоты, но и с вымиранием последних динозавров. «Не слишком ли много совпадений?» – вправе спросить недоверчивый читатель. Обращаю внимание на слово «приблизительно», ибо найдены палеогеновые динозавровые фауны, пережившие удар астероида. Что до морских организмов, то их «мгновенное» вымирание было мгновенным лишь в геологическом масштабе времени, и целый ряд морских групп вымер до падения астероида, а не после. По-видимому, вымирание динозавров не имеет никакого отношения ни к вымиранию морских видов, ни к астероиду.

Строго говоря, нет ни единого бесспорного доказательства вымирания на Земле хотя бы одного вида вследствие соударения нашей планеты с космическим телом. Импактные гипотезы кажутся убедительными лишь тем, кто плохо представляет себе, на какие экосистемные кризисы способна биосфера Земли без всякого вмешательства извне.

Впрочем, все эти рассуждения все же не отменяют астероидной опасности. Если не все человечество, то по крайней мере некоторая его часть действительно может погибнуть или серьезно пострадать от падения астероида. Думаю, что читатель, как и я, не горит желанием оказаться вблизи места падения километрового и даже стометрового астероида в момент, когда он пробивает атмосферу и грохочущим пылающим шаром несется к земле, чтобы вонзиться в нее, практически не потеряв скорости. При падении даже небольшого астероида в населенной местности разрушения и жертвы обеспечены. По-видимому, лучший на сегодня способ избежать больших бед – отслеживать сближающиеся с Землей астероиды и при необходимости эвакуировать население из расчетной точки падения космического тела. Работы по поиску сближающихся с Землей астероидов ведутся при помощи сравнительно небольших автоматических телескопов. Уже «выловлено» более 1500 потенциально опасных астероидов, и считается, что предстоит еще «выловить» примерно столько же. Можно с большой долей уверенности утверждать, что уже известны орбиты более 90 % околоземных астероидов поперечником более 1 км. Но большей частью это тела меньшего размера. Их делят на несколько типов.

Тип Амура. Перигелийные расстояния этих астероидов меньше, чем 1,33 а.е., но больше, чем афелийное расстояние Земли (1,017 а.е.). Их орбиты подходят к орбите Земли с внешней стороны, не пересекая ее. Таким образом, в ближайшее время столкновение с этими астероидами нам не грозит.

Тип Аполлона. Эти астероиды имеют перигелийное расстояние, меньшее 1,017 а.е., и большие полуоси орбит, превышающие 1 а.е., то есть эти астероиды проникают внутрь орбиты Земли, и столкновение их с Землей в нашу эпоху в принципе возможно. Это наиболее многочисленная группа.

Тип Атона. К нему относят астероиды с большими полуосями орбит меньше 1 а.е., но с афелийными расстояниями, большими, чем перигелийное расстояние Земли (0,983 а.е.). Их орбиты лежат большей частью внутри орбиты Земли и только в афелийной части выходят за ее пределы. Столкновение их с Землей также возможно.

Тип X. Орбиты этих астероидов полностью лежат внутри орбиты Земли. Столкновение их с Землей в ближайшую эпоху невозможно. Астероиды этого типа невелики и немногочисленны. Первый из них был открыт на 2,24-метровом телескопе в 1998 году и получил обозначение 1998DK36. Это всего лишь 40-метровое тело, в афелии сближающееся с Землей на 1,2 млн км. Астероиды типа X труднее обнаруживать из-за их угловой близости к Солнцу. В случае (гипотетическом) падения данного астероида на Землю он, видимо, был бы назван метеоритом. Вообще четкой границы по размерам между метеоритами и астероидами не существует. Иногда сообщается, например, о 10-20-метровом астероиде, пролетевшем мимо Земли. Столь ничтожные тела причисляются к астероидам по сути только потому, что они еще не упали на Землю.

Наконец, в 2010 году канадскими астрономами был найден 300-метровый астероид, движущийся приблизительно по орбите Земли, временами приближающийся к ней на 20 млн км, а временами удаляющийся от нее на расстояние до 60 млн км. В ближайшие миллионы лет столкновение с этим объектом нам не грозит. В принципе на земной орбите не исключено наличие «троянцев», более мелких, чем на орбите Юпитера, и обнаруженный астероид может оказаться первым объектом такого рода – хотя «троянцу» следовало бы находиться примерно в 150 млн км от Земли. Еще одно подтверждение того, что природа горазда на выдумки.

Как видим, столкнуться с Землей в ближайшую эпоху могут лишь астероиды типов Аполлона и Атона. Трудно предположить, чтобы астероиды типов Амура и X так изменили свою орбиту за короткое время, чтобы их столкновение с Землей стало возможным. В указанных пределах нет достаточно массивных тел (вроде Юпитера), способных заставить астероид резко изменить орбиту. Гравитация Земли, Венеры, Марса влияет на орбиты этих астероидов слабо. Слаб также эффект Ярковского. Суть этого любопытного эффекта в том, что астероид нагревается Солнцем с одной стороны, после чего нагретая сторона, повернувшись (мы помним, что астероиды вращаются в ту же сторону, в какую движутся по орбите), отдает тепловые фотоны мировому пространству, за счет чего астероид приобретает некий реактивный импульс, ускоряющий его движение. Однако эффект Ярковского следует учитывать лишь для малых астероидов, сильно сближающихся с Солнцем. В окрестностях орбиты Земли он слаб.