Удивительная Солнечная система - Александр Громов

Разумеется, астероид может поменять орбиту вследствие столкновения с другим астероидом или крупным метеоритом. Отследить последнее решительно невозможно. К счастью, такие столкновения происходят чрезвычайно редко – гораздо реже, чем на Землю падает тело вроде Тунгусского метеорита. Ведь астероид – гораздо меньшая мишень, чем Земля, и к тому же обладает совершенно ничтожным тяготением.

В той же, если не большей мере изменения элементов орбит характерны для астероидов типов Аполлона и Атона. Тут уже может вмешаться гравитация системы Земля – Луна. Поэтому отслеживание и прогнозирование таких изменений – задача, не лишенная смысла. Не будем, однако, забывать, что большинство астероидных орбит имеет значительные углы наклона к эклиптике, так что астероидов, точно пересекающих земную орбиту, практически нет. Например, тот самый Эрос, на поверхность которого совершил посадку зонд NEAR, имеет угол наклона орбиты к эклиптике 10,83°, а гораздо меньший (порядка 900 м) астероид Икар – целых 22,86°. Существуют, правда, и околоземные астероиды с малым углом наклона плоскости орбиты к эклиптике, но их немного. Среди них выделяется 4-километровый Тоутатис. Вообще же среди околоземных астероидов мало крупных (километровых и более) объектов. Преобладает мелочь.

Специально для любителей слегка пощекотать себе нервы приведу несколько дат расчетных сближений (ближе 2 млн км) околоземных астероидов с Землей:

• 18 января 2022 года с Землей на расстояние 1975 тыс. км сблизится астероид 1994 PC1 поперечником 1,7 км.

• 26 октября 2028 года мимо Земли на расстоянии 957 тыс. км пролетит полуторакилометровый астероид 1997 XF11.

• 24 марта 2051 года с Землей на расстояние 1825 тыс. км сблизится астероид Асклепий. Его поперечник оценивается в 300 м.

• 10 января 2053 года мимо Земли на расстоянии 1316 тыс. км пролетит еще один небольшой астероид: 1988 ТА. Его поперечник – 270 м.

• 14 февраля 2060 года с Землей на расстояние 1197 тыс. км сблизится 900-метровый астероид Нерей. Он же пройдет мимо Земли 11 декабря 2021 года на более солидном расстоянии 3934 тыс. км.

• 21 октября 2069 года с Землей на расстояние 987 тыс. км сблизится астероид Хатор поперечником 350 м. Этот же астероид вернется в 2086 году и 21 октября пройдет ближе: «всего» в 833 тыс. км.

Страшно? Мне как-то не очень. Особенно если вспомнить, что в сентябре 2004 года мимо Земли на расстоянии в 1,5 млн км прошел уже упомянутый астероид Тоутатис. Шуму в СМИ было много, а в реальности лишь телескопическая звездочка довольно быстро проползла по небу и ушла, чтобы вновь вернуться в 2069 году. Но тогда, по расчетам, она пройдет еще дальше от Земли, чем в прошлый раз.

Приятно сознавать, что совсем недавно, 9 ноября 2011 года, основные российские СМИ сообщили о пролете в 325 тыс. км от Земли 300-400-метрового астероида 2005 YU55 спокойно, без чересчур заметного желания напугать обывателя. Это даже удивительно.

Разумеется, расчеты могут оказаться не вполне точными. Может случиться и так, что астероид подойдет к Земле ближе, чем было рассчитано. Сравните, однако, диаметр Земли (12 800 км) с минимальными расстояниями до астероидов из вышеприведенного списка и прикиньте вероятность столкновения. Она будет ничтожной. Что до тяготения Земли, то полезно вспомнить, что лишь вблизи земной поверхности первая космическая скорость равна 7,8 км/с, а чем дальше от Земли, тем она меньше. Луна, например, путешествует по орбите со средней скоростью всего 1,023 км/с – это и есть первая космическая скорость на среднем расстоянии до Луны (384 тыс. км). Пусть даже астероид зайдет внутрь лунной орбиты – все равно его скорость относительно Земли почти наверняка не позволит ему быть притянутым Землей. Конечно, его орбита несколько изменится, но это уже другой вопрос.

Проще говоря, вероятность столкновения известного астероида с Землей крайне мала – она во всяком случае не превышает вероятности единственным сделанным вслепую выстрелом поразить в десятку мишень в тире. Вспомните об этом, когда вновь услышите сообщения СМИ о грядущем сближении очередного астероида с Землей, дополненные пророчествами всевозможных кассандр о том, что расчеты астрономов неверны и нам угрожает страшная опасность…

Не вредно будет повторить: собственно, тела значительных размеров потому и падают на Землю так редко, что почти все, что могло упасть, уже упало, причем давным-давно – в протерозое и архее.

Иное дело – малые тела. Существуют не очень уверенные подсчеты, согласно которым тела, подобные Тунгсскому, должны падать на Землю в среднем раз в триста лет (по другим подсчетам – раз в тысячу лет). Прикинем вероятность гибели от феномена типа Тунгусского. При энергии 15 Мт зона поражения составит 1200 км2. Годичную вероятность столкновения Земли с телом, подобным Тунгусскому, примем равной 0,003. Далее возьмем площадь Земли, щедро включив в нее океаны и Антарктиду, и найдем, что в зоне поражения окажется (в среднем, конечно) 14 тыс. человек. Отсюда следует, что вероятность погибнуть в течение года от падения такого небесного тела для каждого отдельно взятого человека составляет один к 130 млн, то есть 0,0008 смертей на 100 тыс. жителей планеты. Для России с ее несколько меньшей, чем средняя, плотностью населения, эта вероятность еще раза в полтора ниже.

Много это или мало? Ничтожно мало. Это на много порядков меньше вероятности погибнуть в природной или техногенной катастрофе, стать жертвой войны или террористов, насмерть отравиться консервами и т. д. Если вы пользуетесь транспортом, живете в доме с электричеством, едите продукты из магазина и с рынка, держите домашних животных и не дрожите ежеминутно за свою жизнь, то вам и подавно нечего бояться столкновения Земли с астероидом. За вас теория вероятностей.

11. Метеориты и космическая минералогия

30 ноября 1954 года жительница городка Силакога (США, Алабама) Энн Ходжес возлежала на софе в своем таунхаусе, рассеянно слушая большой ламповый приемник – в те годы эра телевидения еще толком не наступила. За этим занятием дама задремала. Внезапно каменный метеорит весом около 4 кг пробил крышу, попал в приемник, совершенно разрушил его и, отскочив, поставил женщине синяк на ноге. Это был (и остается таковым) единственный строго документированный случай попадания метеорита в человека. Случаев же, описанных лишь очевидцами события, гораздо больше.

Исторические хроники, летописи и изустные предания доносят до нас истории о том, как метеориты ранили и убивали людей, разрушали различные строения. Возможно, наиболее масштабная катастрофа такого рода произошла в 1490 году в Шаньси (Китай), когда (вроде бы) погибло 10 тыс. человек. Немецкий исследователь метеоритов Б. Шульц приводит и другие, правда, куда менее грандиозные безобразия небесных камней. Например, в 1650 году небольшой метеорит упал на территорию монастыря Санта-Мария делла Паче в Милане, где и застрял в груди францисканского монаха. Метеорит весил всего 8 г и был извлечен, но рана монаха воспалилась и привела к смерти. Неясно, правда, виновен ли тут метеорит или виновны хирурги того времени, ничего не знавшие об асептике. Ясно лишь, что коль скоро столь малый – размером в пулю – метеорит застрял в человеческом теле, то скорость его была достаточно высока. Следовательно, этот метеорит-крошка не мог быть «автономным» метеоритом – в таком случае он затормозился бы в атмосфере (если бы не сгорел) и выпал на Землю со скоростью свободного падения малого тела в атмосфере. Шишку на тонзуре монаха такой камешек посадить мог бы, но застрять в груди, подобно пуле, – однозначно нет. Если 8-граммовый метеорит сохранил скорость у земли, значит, он был фрагментом более крупного метеорита, расколовшегося на части сравнительно невысоко над землей. Такое тело, тормозясь в атмосфере, могло сохранить достаточно высокую скорость вплоть до столкновения с земной поверхностью.

«Вы пробовали зашвырнуть комара? Он не летит. Точнее, он летит, но сам по себе и плюет на вас», – шутил Михаил Жванецкий. А почему комар летит по своей воле, а не по параболе, как предписывает ему классическая механика? Почему камень можно забросить гораздо дальше, чем песчинку? Почему винтовочная пуля улетает километра на три-четыре, а снаряд тяжелого орудия при той же начальной скорости – раз в пять дальше?

Ответ прост: потому что масса тела зависит от куба его радиуса, а площадь поверхности – только от квадрата. Сила же трения о воздух зависит от площади поверхности тела. Следовательно, чем выше отношение масса/поверхность, тем меньше тормозится тело (любое, не только метеорит) в атмосфере. В 1929 году в Японии на маленькую девочку упал метеорит массой всего в несколько граммов и запутался в ее платье, не причинив девочке никакого вреда.

Но мы забежали вперед. Вернемся к истории взаимоотношений людей с космическими камнями. По-видимому, о падающих с неба камнях знали уже древние – египтяне, шумеры, индусы, китайцы и другие народы. В книге Иисуса Навина в главе X, стих II написано следующее: «Когда же азекеяне бежали от израильтян по скату горы Вефоронской, Господь бросал на них с небес большие камни до самого Азека, и они умирали: больше было тех, которые умерли от камней града, нежели тех, которых умертвили мечи сынов Израилевых». Если речь идет не о метафоре (что вряд ли) и не о заурядном камнепаде в горах, если все это не выдумка от начала до конца, то очень возможно, что злосчастные азекеяне попали под метеоритный дождь, случающийся чаще всего вследствие дробления очень большого, но не очень прочного метеорита еще довольно высоко в атмосфере.