Чудеса и катастрофы Вселенной - Галина Железняк

1 октября 1990 г. произошло падение метеороида диаметром около 20 метров в западной части Тихого океана. Взрыв на высоте 30 километров мощностью примерно 10 кт сопровождался очень яркой вспышкой, которая была зафиксирована двумя геостационарными искусственными спутниками Земли. Согласно рассекреченным американским данным, взрывы в атмосфере Земли такой мощности происходят ежегодно.

И наконец, уникальное событие июля 1994 г. — столкновение кометы Шумейкера — Леви с Юпитером, предсказанное астрономами с высокой точностью за год до того, как оно произошло, явилось как бы предупреждением для нас, землян. Оно еще раз напомнило о том, что подобные катастрофы в Солнечной системе — это действительно реальность сегодняшнего дня. Кстати, «раны» на теле Юпитера не заживали несколько месяцев.

Астероид Toutatis, прошедший в 1992 г. на расстоянии всего 2,5 млн километров от Земли, оказался образованным как бы двумя глыбами, размеры которых 2 и 3 километра. С тех пор появился термин контактно-двойные астероиды. Пока рано рассуждать о происхождении двойных, а возможно, и более сложных астероидов. Необходимо накопить наблюдательные данные. Но ясно одно: чем сложнее космическая система, тем более ценную информацию несет она о своем происхождении и эволюции. Астрономы нашли уже более тысячи астероидов, пересекающих орбиту Земли. Возможно, в будущем ученым придется немало поработать, чтобы предотвратить столкновение какого-нибудь из них с нашей планетой.

Как известно, кроме астероидов главного пояса, чьи орбиты находятся между орбитами Марса и Юпитера, существуют астероиды, обращающиеся вокруг Солнца по довольно вытянутым и нестабильным орбитам, которые сближаются с орбитой Земли и могут ее пересекать. Крупнейший из них, астероид 1036 Ганимед, имеет диаметр около 40 км, но он относится к астероидам группы Амура, которые только приближаются, но не пересекают орбиту Земли. Среди астероидов, пересекающих орбиту Земли, крупнейшим является 1866 Сизиф диаметром около 8 км.

Относительно недавнее событие, происшедшее на территории России в 1908 г. и известное как Тунгусская катастрофа, связывается с касательным столкновением Земли с осколком астероида или фрагментом ядра кометы размером 50–60 метров, взорвавшегося в атмосфере на высоте 7 км. При взрыве освободилась энергия порядка 10 Мт (500 Хиросим). В радиусе 30 км от эпицентра взрыва произошел радиальный вывал леса. Несмотря на то что это была катастрофа локального масштаба, имели место глобальные для Земли последствия. Это разрушение слоя озона, помутнение в течение месяца атмосферы, образование окислов азота (и особенно вредной для дыхания двуокиси азота N02), общей массой в шесть раз превышающей массу упавшего тела, световые аномалии и пр. Напомним, что, по оценкам специалистов, такое событие может произойти примерно один раз в 300 лет.

Сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (ГАИШ, Москва) А. М. Татарников напоминает об астероиде 2002 г.: «17 июня 2002 г. проектом LINEAR (Lincoln Laboratory Near Earth Asteroid Research) был открыт новый астероид, орбита которого пересекает орбиту Земли. Новый астероид (предварительное обозначение 2002 MN) имеет диаметр всего лишь 100 метров. После вычисления его орбиты оказалось, что за 3 дня до открытия он пролетел на расстоянии всего в 120 тыс. километров от Земли (это примерно в 3 раза меньше расстояния до Луны). Расстояние от Луны до Земли он пролетел менее чем за сутки. Не следует пренебрегать и опасностью столкновения Земли с астероидом 2002 NT7 в 2019 г., как бы ни была невелика его вероятность, рассчитанная астрономами. При одной только мысли, что цивилизация может исчезнуть в считанные мгновения, будь это и через 16–17 лет, уже многие вздрагивают.

Восприятие угрозы столкновения Земли с достаточно крупным космическим телом из абстрактной вероятности превратилось в осознанную серьезную опасность, поддающуюся количественной оценке.

В последние годы усилия специалистов по изучению астероидов все больше направлены на исследование именно таких объектов. Фундаментальная наука исследует происхождение астероидов, пересекающих земную орбиту, механизмы их перевода на орбиты, сближающиеся с земной, время жизни, связь с другими малыми телами Солнечной системы (кометами и метеоритами). Эти вопросы представляются очень важными для решения основной проблемы изучения ближнего космоса — проблемы происхождения и эволюции Солнечной системы.

СТОЛКНОВЕНИЕ ВПОЛНЕ ВОЗМОЖНО

Согласно данным Е. Боуэлла (США), существует свыше 2000 астероидов более 1 км в диаметре, которые пересекают орбиту Земли, и около 300 тысяч, диаметры которых превышают 100 метров. Столкновение с Землей каждого из них — это реальная опасность для человечества.

По данным Д. Ф. Лупишко, к настоящему времени обнаружены все объекты крупнее 6 км среди так называемых среднеальбедных (т. е. светлых) астероидов и крупнее 12 км среди низкоальбедных (темных) астероидов. В то же время сейчас нам известны орбиты лишь около 7 % астероидов диаметром больше 1 км, пересекающих земную орбиту, и намного меньше (примерно 0,2 %) орбит астероидов диаметром больше 100 метров, даже наименьшие из которых способны вызвать региональные катастрофы. Именно в этом и состоит суть проблемы астероидная опасность.

Что касается частоты, то это примерно одно столкновение за миллион лет для астероидов диаметром 1–2 км и одно — за сто лет для астероидов, имеющих диаметр порядка 30 метров. Частота столкновения тел, подобных Тунгусскому метеориту (около 60 метров в диаметре), составляет 1/300, т. е. одно столкновение за 300 лет.

Расчеты и результаты испытаний ядерного оружия показали, что минимальная масса астероида, способного вызвать глобальные катастрофические изменения климата, фауны и флоры на Земле, составляет несколько десятков миллиардов тонн, что соответствует пороговому диаметру такого астероида, равному 1–2 километра. Столкновение Земли с такой массой приведет к взрыву, тротиловый эквивалент которого составляет 1 млн Мт (50 млн Хиросим). Выброс вещества из кратера примерно в 1000 раз превысит объем падающего тела, что может вызвать эффект «ядерной зимы»: пыль и сажа, поднятые в атмосферу, поглотят солнечное излучение. В результате резко снизится температура на поверхности Земли, произойдут глобальные изменения в экологии, что может привести к гибели значительной части населения Земли в течение нескольких месяцев или лет. Глобальная катастрофа особенно страшна тем, что ни одна нация или правительство не будет в состоянии оказать помощь другим странам, поскольку бедствие охватит всю планету. Человеческая цивилизация в том виде, которого она достигла за несколько тысяч лет развития, может прекратить свое существование.

Основная энергия выделяется при ударе о твердую или жидкую поверхность. Диаметр образующегося кратера превышает размер тела в 15–20 раз. При падении, например, 250-метрового тела, которое происходит раз в 10 тысяч лет, зона поражения составит 1 млн га. Выделившаяся при этом энергия будет равна 1000 Мт. Для тел размерами до 100 м полет к Земле заканчивается разрушением и выпадением обломков на площади в десятки квадратных километров. Взрыв в атмосфере сопровождается ударной волной, тепловыми и световыми эффектами, при этом более половины кинетической энергии освобождается на высотах 5—10 км. Радиус зоны поражения зависит и от скорости падения. Так, например, при начальном размере каменистого тела 40 м и относительной скорости 20 км/с радиус зоны разрушений составит 25 километров.

Американские ученые оценили степени риска погибнуть для среднестатистического жителя планеты от различных причин. Выделим лишь часть этих расчетов:

Получился парадоксальный на первый взгляд результат — степень риска погибнуть от космической катастрофы оказалась примерно такой же, как в случае авиационной катастрофы или наводнения. Однако здесь все более или менее правильно, поскольку степень риска — это произведение вероятности события на уровень потерь, а при столкновении с астероидом это могут быть не десятки или сотни жертв, а миллионы.

В настоящее время во многих астрономических институтах и обсерваториях специалисты занимаются проблемой астероидной опасности. Наиболее успешные исследователи имеют шанс увековечить свое имя на карте Вселенной. Оригинальным образом выразил свое восхищение работой коллеги из Харькова американский ученый, ведущий астроном Ловелловской астрономической обсерватории Эдвард Боуэлл. На правах первооткрывателя он назвал обнаруженный им астероид именем Дмитрия Лупишко. «Подарок» диаметром 20 километров вращается со своими собратьями в главном поясе между орбитами Марса и Юпитера. Дмитрий Лупишко руководит группой исследователей астероидов астрономической обсерватории Харьковского национального университета, которая считается наиболее сильной в Европе. Теперь харьковчанин сам же и изучает объект, занесенный в международные каталоги под его именем — 3210 Лупишко.