Чудеса и катастрофы Вселенной

Железняк Галина

Козка Андрей

В 2006–2009 годах издательства Книжный клуб «Клуб семейного досуга» (Белгород) и Книжный клуб «Клуб семейного досуга» (Харьков) выпустило в свет потрясающую серию книг «Опасно: Аномальная зона» (харьковских исследователей-аномалистов). Все книги в твердом переплете, вышли тиражом в 5000 экз. каждая и нашли своего читателя.

_____

Невозможно изолировать Землю и человечество от пространства Вселенной. Все процессы, о которых знает современная наука, подчеркивают единство земного и небесного, химия и физика Вселенной повторяются у нас на планете.

Авторы новой книги подробно описывают процессы, происходящие на различных космических объектах, акцентируя внимание читателей на том, как процессы в глубоком космосе влияют на жизнь человека на Земле.

Для широкого круга читателей.

 © Книжный Клуб «Клуб Семейного Досуга»

Галина Железняк, Андрей Козка

ЧУДЕСА И КАТАСТРОФЫ ВСЕЛЕННОЙ

ОПАСНОСТЬ, КОТОРАЯ РЯДОМ

Внезапная вспышка в небе, страшное сотрясение земной тверди, оглушительный грохот — и все живое сметается мощной волной раскаленного воздуха…

Эта апокалиптическая картина — вполне возможный сценарий столкновения Земли с астероидом,

малой планетой,

тысячи которых бороздят космическое пространство в самой непосредственной близости от нас! Геологические данные, охватывающие период в несколько миллиардов лет, а также наличие на Земле двухсот с лишним кратеров ударного происхождения свидетельствуют, что мощные столкновения с астероидами или кометами уже не раз приводили к опустошению обширных участков планеты, уничтожению многих видов живых организмов и ставили под угрозу само существование жизни на Земле.

Наиболее разрушительный инцидент подобного рода произошел 65 млн лет назад. Тогда космическое тело диаметром 10–15 километров врезалось в нашу планету в районе Карибского моря, образовав кратер примерно 180-километрового диаметра рядом с полуостровом Юкатан. Многие астрономы и биологи полагают, что это столкновение привело к уничтожению половины видов живых существ, в числе которых были и динозавры.

Взрыв породил гигантскую тепловую волну, пронесшуюся по просторам Северной Америки. Мощные облака пыли и дыма окутали планету непроницаемой пеленой и привели к похолоданию, положившему конец царству тираннозавров, диплодоков и их собратьев.

В космическом пространстве происходят интереснейшие события. Многие явления, присущие космосу, мы практически не замечаем, потому что они не оказывают воздействия на нашу планету. К тому же космические расстояния так велики, что кажется, будто мы живем достаточно обособленно. Но это далеко не так. Если изучить географию и физическую природу Земли, можно найти множество доказательств того, что наша планета формировалась при непосредственном участии космоса.

КАК ПАДАЮТ ЗВЕЗДЫ

Если звездной ночью вы увидите, что какая-либо звезда словно сорвалась с небосвода и, чиркнув по небу, погасла, то вам довелось стать свидетелем интересного астрономического явления — падения метеора. В прежние времена люди, очарованные увиденным, верили, что звезды могут падать с неба, но все звезды находятся на огромном расстоянии от нас и имеют огромные размеры, так что ни о каком падении звезд на нашу планету, конечно, не стоит даже думать. Слово

метеор

имеет греческое происхождение и означает

явление.

В XVIII в. это слово применялось для обозначения любого атмосферного явления, особенно во французском языке. Метеорами называли полярные сияния, радугу, даже грозу. Постепенно смысл этого понятия сузился, метеорами стали называть только

падающие звезды.

В каждую ясную ночь настойчивый наблюдатель увидит летящий метеор. Несколько раз в год наблюдается интереснейшее зрелище — метеорные потоки. С неба срывается сразу несколько метеоров или они летят друг за другом. Метеорные потоки представляют несомненный интерес для наблюдателей. Метеоры состоят из частиц космического вещества, которое никогда не достигает поверхности Земли. Это могут быть мелкие камешки, пылинки. Их вспышка означает возгорание и полное исчезновение в атмосфере.

Но если наша планета своим притяжением поймает «в плен» космический камень, то он может не полностью сгореть в атмосфере и упадет на планету. Такое явление в астрономии называют

метеоритом.

Падение метеоритов в масштабах планеты не является чем-то уникальным, но очевидцев их полета и падения, как правило, или нет совсем, или их немного. Найти метеорит — удача несомненная. Их вещество очень дорого ценится.

Ученые исследуют вещество метеоритов. Когда-то только эти находки могли рассказать о том, из чего формировались планеты и спутники. Лишь в 1959 г. в руки ученых попали сначала лунные фотографии, а потом и лунное вещество. Но, как известно, лунный грунт ценится в сотни раз дороже золота того же веса, поэтому метеориты по-прежнему вызывают острый интерес со стороны ученых.

По способу обнаружения метеориты можно разделить на две группы: падения и находки. К группе падения относятся метеориты, наблюдавшиеся при падении и подобранные непосредственно после него. К группе находки — метеориты, найденные случайно. Еще раз отметим, что найденный метеорит представляет большую ценность для науки. Если вам повезет с такой находкой, обязательно сообщите о ней тем организациям, которые связаны с астрономическими исследованиями, и ни в коем случае не раскалывайте метеорит на части. В частных коллекциях он вряд ли сможет принести ту пользу и те знания, которые извлекут ученые при его исследовании.

НАХОДКИ ИНТЕРЕСНЫХ МЕТЕОРИТОВ

Зимой 1918 г. в Минералогический музей Академии наук в Ленинграде пришло сообщение о падении метеорита возле города Кашина Калининской области. Музеем в то время заведовал знаменитый русский ученый академик В. И. Вернадский. Его работы по геохимии, геологии были известны во всем мире. Но он считал самым важным делом также объединение космических процессов с процессами жизни на Земле. Начало ноосферному мышлению, столь характерному для нашей эпохи, было положено именно Владимиром Ивановичем Вернадским. И он, как никто, понимал, какую ценность представляют собой метеориты — представители космоса на Земле. Он постоянно организовывал экспедиции в места падения метеоритов. И стараниями академика коллекция метеоритов все время пополнялась.

В Кашин решено было послать молодого сотрудника Минералогического музея Л. А. Кулика. Тогда Кулик занимался вопросами геологии, но поездка предстояла необычная, поэтому энергичный сотрудник был предпочтительнее других. Метеорит Кашин упал 27 февраля 1918 г. в 12:30 на пашню возле деревни Глазатово, но получил свое имя по более крупному поселению вблизи места падения — городу Кашину.

Как же произошло падение? Двое мальчишек, игравших в поле, заметили, что в одном месте земля вдруг полетела вверх и в стороны, и услышали сильный грохот. Они побежали к тому месту и увидели большой черный камень, глубоко ушедший в землю. Капельки воды на нем не замерзали. Камень вынули стягами и ломами из земли и увезли в деревню. В самом центре деревни, у пруда, его положили на землю. В деревню началось паломничество, весть о чудесном небесном камне разошлась далеко за пределы Глазатово. И каждый хотел унести с собой кусочек камня. Метеорит подвергался варварскому разрушению. Когда за ним приехали красноармейцы, крестьяне камень не отдали — не захотели расставаться с достопримечательностью. Но во второй приезд его все-таки забрали и перевезли в Кашин.

Кулик определил, что Кашин относится к каменным метеоритам. Кроме каменных, бывают еще железные метеориты. Каменные метеориты состоят в основном из силикатов, т. е. соединения кремния и кислорода. Железные метеориты образованы почти полностью из железа с примесью никеля. Вес Кашина оказался равен 121 кг. Но первоначальный вес, до обкалывания, по мнению Кулика, составлял 160 кг. Но даже и обломанный, Кашин остается все-таки одним из самых крупных каменных метеоритов в мире. Кулик много дней ходил по крестьянским избам не только в Глазатово, но и в соседних деревнях — Чагино, Милицино, Климотино, чтобы убедить крестьян отдать части метеорита.

Кулик родился в семье врача и во время похода по избам не раз давал ценные советы о том, как подлечить больных. Но столкнулся он также, по его словам, «с невежеством и прямо-таки средневековыми суевериями». Многие крестьяне были убеждены, что камень, упавший с неба, священный и к нему надо относиться с почтением. Говорили, что он помогает от грозы и болезней. Если обмыть камень водой и потом этой водой умыться — всякую болезнь как рукой снимет. Ходили слухи, что по ночам на месте, где упала глыба, горит никем не зажженная свеча. Крестьяне решили даже строить часовню на месте падения метеорита.

ПРОСТРАНСТВО ПРЕДОСТАВИЛО ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

1794 г.

 — небесный камень падает близ старинного итальянского города Сиена.

1795 г.

 — в графстве Йоркшир в Англии падение метеорита наблюдали пастухи и рыбаки.

1798 г.

 — в Индии недалеко от города Бенареса упал метеорит.

26 апреля 1803 г.

в небе над французским департаментом Орн появился яркий болид, а вслед за тем возле города Легля упало около трех тысяч мелких небесных камней. Мэр города послал сообщение о каменном дожде в Париж. Однако его сообщение не приняли всерьез, газеты даже предприняли попытки высмеять «непросвещенного» мэра, но три тысячи камней нельзя было скрыть и объявить несуществующими. По распоряжению правительства Франции в Орнский департамент был направлен представитель Академии наук. Беседы с очевидцами, множество осколков убедили ученого в том, что жители Легля не лгут и падение метеорита действительно имело место. Французская академия наук признала возможность падения камней с неба. По этому поводу до сих пор существует выражение: «Французские академики поверили в метеориты только после того, как камни посыпались на их головы».

Итак, на стыке двух веков, восемнадцатого и девятнадцатого, началось серьезное изучение метеоритов. В 1807 г. вышла книга профессора Харьковского университета Афанасия Стойковича «О воздушных камнях и их происхождении». Ученые исследовали древние метеориты, собирали сведения об их полете и падении. В Англии и Франции были произведены химические и минералогические исследования нескольких метеоритов. Музеи всего мира начали собирать коллекции небесных камней.

КАТАСТРОФЫ В ИСТОРИИ ПЛАНЕТЫ

Возникает вполне естественный вопрос: были ли уже столкновения крупных небесных тел (астероидов, комет) с Землей? Имеющиеся данные позволяют ответить на него вполне утвердительно: да, они были в прошлом и, безусловно, будут происходить в будущем.

На поверхности Земли сохранилось не менее 130 кратеров ударного (а точнее, взрывного) происхождения диаметром до 250 км, различного вида и возраста, в том числе и очень древних, обнаруженных из космоса. В настоящее время из космоса, с орбитальных станций и спутников на поверхности Земли достаточно легко обнаруживаются кратеры огромных размеров. Конечно, леса, травяной покров, ветры, дожди, эрозия почвы стирают следы падения. Тем более что от событий прошлого нас отделяют сотни тысяч лет. Такие кратеры называют

астроблемами.

На территории Европы обнаружено 30 кратеров крупных размеров, в Африке — 18, в Австралии — 9, в Северной Америке — 26, в Южной Америке — 2. Найдены астроблемы даже в Антарктиде. На ледяном материке планеты существует 3 астроблемы.

Геохимические и палеонтологические данные свидетельствуют о том, что примерно 65 млн лет назад на рубеже мезозойского периода меловой эры и третичного периода кайнозойской эры небесное тело размером примерно 170–300 км столкнулось с Землей в северной части полуострова Юкатан (побережье Мексики). След этого столкновения — кратер под названием

Чиксупуб.

Мощность взрыва оценивается в 100 млн мегатонн! При этом образовался кратер диаметром 180 км. Такой кратер образуется от падения тела диаметром 10–15 км. При этом в атмосферу было выброшено гигантское облако пыли общим весом миллион тонн. На Земле наступила полугодовая ночь. Погибло более половины существовавших видов растений и животных. Тогда в результате глобального похолодания и вымерли динозавры.

По данным современной науки, всего за последние 250 млн лет произошло девять вымираний живых организмов со средним интервалом в 30 млн лет. Эти катастрофы можно связать с падением на Землю крупных астероидов или комет. Отметим, что достается от непрошеных гостей не только Земле. Космические аппараты сфотографировали поверхности Луны, Марса, Меркурия. На них четко видны кратеры, причем сохранились они гораздо лучше благодаря тому, что на этих планетах не бывает интенсивных дождей, снегов и ветров, нет там и растительного покрова.

На территории России выделяется несколько зон астрокатастроф: на севере Сибири — Попигайская — с диаметром кратера 100 километров и возрастом 36–37 млн лет, Пучеж-Катунская — с диаметром кратера 80 километров, возраст которой оценивается в 180 млн лет, и Карская — диаметром 65 километров и возрастом 70 млн лет. Для жителей Украины можно выделить озеро, находящееся в городе Красный Луч. Оно образовалось после падения на Землю крупного тела. Говорят, что до сих пор со дна озера достают камни-метеориты.

СЛЕДЫ КАТАСТРОФ ВЕДУТ В КОСМОС

В последние годы все больше подтверждений находит точка зрения, что внезапное исчезновение гигантских динозавров и некоторых других ископаемых животных объясняется столкновением Земли с огромным астероидом, происшедшим примерно 65 млн лет тому назад. Это событие совпадает со сменой двух геологических эпох в истории нашей планеты: мезозоя и кайнозоя. Переход между этими двумя эпохами ознаменован массовым вымиранием крупных ящеров и динозавров, которые уступили свое место млекопитающим и птицам.

В геологических слоях Земли, относящихся к этому периоду, обнаружено присутствие иридия, в сотни раз превышающее концентрацию в других слоях. Как известно, иридий содержится в относительно больших количествах в метеоритах, которые являются фрагментами астероидов. Это дало основания нобелевскому лауреату Л. Альварецу выдвинуть гипотезу, согласно которой аномальная концентрация иридия и гибель динозавров имеют одну и ту же причину — падение на Землю крупного астероида. При падении такого тела должен образоваться кратер диаметром 150–200 км. Напомним, что такой кратер — Чиксулуб — диаметром 180 км и возрастом 64,98 ± 0,04 млн лет, найден в Мексике.

Вторая глобальная космическая катастрофа, послужившая причиной вымирания так называемой «мамонтовой» фауны, произошла примерно 10 тысяч лет назад. Тогда погибли многие виды животных — мамонты, саблезубые тигры и т. п. Ученые предполагают, что после этой катастрофы человечество возродилось, по-видимому, уже в новой форме, в виде резкой вспышки цивилизаций, примерно 8–9 тысяч лет тому назад.

Возможная частота подобных столкновений — один раз в 1—10 млн лет. Таким образом, уже сейчас становится ясным, что глобальные ударные катастрофы были важным фактором в процессе развития жизни на Земле.

Уже упоминавшийся ранее Аризонский кратер в США диаметром 1200 м и глубиной 175 м — очевидное доказательство столкновений крупных метеороидов с Землей в прошлом.

КРУПНЕЙШЕЕ ПАДЕНИЕ ВЕКА

Из хроники событий:

«По чистому безоблачному небу летит раскаленный огненный шар. Он такой яркий, что слепит глаза. Он ярче Солнца! От шара сыплются искры. А за шаром по всему небу тянется длинный огненный хвост. Этот хвост только издали кажется ровно-огненным, на самом деле он весь переливается: желтые тона переходят в розовые, розовые в сине-фиолетовые».

После такого зрелища художник Медведев нарисовал картину, ставшую знаменитой. Он, будучи очевидцем грандиозного и редкого явления — падения Сихотэ-Алинского метеорита, с точностью мастера изобразил событие на картине. Утром 12 февраля 1947 г. в уссурийской тайге, в западных отрогах Сихотэ-Алинского хребта, пролился метеоритный дождь. Хотя здесь больше подойдет слово

град

, потому что с неба летели куски железа.

В ПОЯСЕ АСТЕРОИДОВ

Невольно возникает вопрос о возможности падения крупного небесного тела на поверхность Земли в настоящее время. Для того чтобы разобраться, насколько реальна угроза, давайте мысленно перенесемся за пределы земного мира. Нас ждет увлекательное путешествие к поясу астероидов. Потому что именно эта зона Солнечной системы периодически посылает нам «сигналы».

Население пояса астероидов весьма разнообразно. Орбиты астероидов также имеют интересные особенности. Все планеты Солнечной системы движутся в одной плоскости по почти круговым орбитам. А астероиды, или малые планеты, подчиняясь влиянию Солнца и планет, движутся по самым разнообразным траекториям. Главным дирижером их движения является гигантская планета Юпитер. Большинство малых планет удалены от Солнца в среднем на 2,2–3,6 а. е., т. е. находятся между орбитами Марса и Юпитера и полностью подчинены влиянию этих двух объектов. Астрономическая единица (а. е.) используется для измерения расстояний в Солнечной системе, она равна среднему расстоянию Земли от Солнца, т. е. 149,6 млн км.

Чтобы описать орбиты астероидов, следует вспомнить о том, что все орбиты небесных тел эллиптичны.

А вытянутость эллипса характеризуется понятием

эксцентриситет.

Эксцентриситет орбит большинства астероидов меньше 0,3, но для разных тел эта характеристика имеет различное значение. Например, эксцентриситет может быть от 0,1 до 0,8. Делаем вывод: орбиты некоторых астероидов имеют форму очень вытянутого эллипса. В своем пути они пересекают орбиты многих планет.

Среди астероидов есть группы, которые движутся по орбите Юпитера вокруг Солнца, как его свита. Эти скопления астероидов получили названия

Греки

и

Троянцы.

Дело в том, что современным астрономам приходится подбирать имена небесным телам не произвольно, а в соответствии с мифологией древних. Поскольку Юпитер — могущественный бог римлян, и он же у греков Зевс, то имена близким к Юпитеру спутникам и астероидам подбираются соответствующие. Так что современные астрономы крепко держат нить времени. В группе каждый объект имеет еще и свое собственное имя. В группе Греков мы можем увидеть такие имена небесных тел, как Ахилл, Аякс, Одиссей и др. Они опережают Юпитер на 60°. В группе Троянцев астероиды Приам, Эней, Троил и др. отстают от Юпитера на 60°. В настоящее время считают, что в последней группе находится около 700 астероидов.

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.

НЕПРЕДСКАЗУЕМЫЕ СКИТАЛЬЦЫ

На рассмотрение мировой общественности уже представлено несколько идей по решению этой проблемы. Вот они:

1. Столкновение небольшого спутника с астероидом с целью сбить его с курса ненадежно, неэффективно и опасно из-за многих неизвестных: массы астероида, формы, химического состава и т. п. В случае неправильного наведения взрыва или развала астероида на куски (даже только на два) в результате попадания вероятность падения на Землю возрастет, вместо того чтобы уменьшиться. Посему такой способ увода астероида с орбиты более чем опасен, несмотря на относительную дешевизну.

2. Взорвать астероид ядерной боеголовкой — вместо одного к Земле полетит бесчисленное множество кусков камня, уже с разными скоростями, рассчитать которые невозможно, не говоря уже об уводе с орбиты каждого из них… В таком случае если сам астероид в Землю и не попадет (пусть даже пройдя совсем близко), против небесной шрапнели Земля будет беззащитной.

3. Следовательно, остается не разрушая, сохранив астероид как единое целое, увести его с орбиты путем управляемого воздействия и даже использовать как естественный космический корабль гигантских размеров или в качестве плацдарма для отработки новых технологий, о чем упоминает болгарский писатель Любен Дилов в своем романе «Путь Икара».

Первые практические шаги для этого уже сделаны. Технологии и промышленность в мировом масштабе достаточно развиты и обладают необходимым потенциалом, человеческими и материальными ресурсами, чтобы успешно реализовать грандиозный проект во имя сохранения жизни на планете Земля. На данном этапе человечество в состоянии не только увести астероид с курса, но и эффективно использовать предоставленную возможность, чтобы решить несколько глобальных проблем, повысив при этом уровень жизни и став галактической цивилизацией.

АСТЕРОИДНО-КОМЕТНАЯ ОПАСНОСТЬ

Современный уровень развития науки и технологии позволяет разработать систему защиты Земли от столкновений с астероидами и кометами. Но для ее реального создания необходимы новые исследования и испытания, включая проведение экспериментов в космосе.

Существуют различные технические решения задачи воздействия на опасный космический объект, которые можно разделить на два типа: разрушение объекта или изменение его траектории. Последнее может быть осуществлено путем сообщения астероиду дополнительной скорости системой ядерных взрывов на его поверхности или двигателями реактивной тяги космического аппарата, рассеяния пылевого облака на пути движения астероида, направленного сброса вещества с его поверхности и др. Уровень развития технологии в настоящее время позволяет, в принципе, осуществить эти решения. Причем чем раньше астрономы сообщат о возможном столкновении объекта с Землей, тем меньше надо будет затратить энергии и средств для его предотвращения.

Выбор способа воздействия будет зависеть от многих факторов и физических свойств объекта. К последним относятся прежде всего размер тела, форма, плотность и прочность вещества, определяемые типом астероида (силикатный, углистый, металлический). В случае необходимости посадки на поверхность объекта космического аппарата нужно знать, кроме того, скорость и направление его вращения, а также ориентацию оси вращения в пространстве. Все эти характеристики доступны для определения по наземным наблюдениям, хотя крайне желательны и космические миссии типа «Галилео», NEAR, «Клементина».

Таким образом, определение физических характеристик космического тела является одной из важнейших задач после его обнаружения и определения орбиты. Это, в частности, особо подчеркивал на конференции в Снежинске в 1994 г. Э. Теллер, призывавший к ядерным экспериментам на астероидах и к изучению их физических свойств. Вопрос о применении ядерных зарядов для изменения орбиты или уничтожения опасного объекта имеет политические, экологические и моральные аспекты. Ядерная технология, безусловно, не экологична, однако ее применение вблизи Земли может стать неизбежным в случае очень малого времени упреждения.

Проблема астероидно-кометной опасности интернациональна по своей природе. Из перечисленных выше состоявшихся научно-организационных мероприятий, в частности, можно заметить, что наиболее активное участие в решении этой проблемы принимают США, Италия и Россия. Положительным фактом является то, что устанавливается сотрудничество по данной проблеме между специалистами-ядерщиками и военными США и России. Военные ведомства крупнейших стран действительно в состоянии объединить свои усилия против «общего врага» человечества — астероидно-комет-ной опасности и в рамках конверсии начать создавать глобальную систему защиты Земли. Это сотрудничество способствовало бы росту доверия и разрядке в международных отношениях, разработке новых технологий, дальнейшему техническому прогрессу общества.

РЕЗОНАНС С ЮПИТЕРОМ

Особое влияние на поведение тел в главном поясе астероидов оказывают резонансные соотношения между движениями астероидов и Юпитера. В области между 2,1–3,3 а. е. им соответствуют люки — более или менее обширные пространства, где малые планеты совсем отсутствуют или плотность их распределения гораздо ниже. Вблизи этого резонанса эксцентриситеты орбит астероидов систематически увеличиваются, вследствие чего астероиды приобретают возможность сближаться с внутренними планетами и выпадать на Солнце.

Как было показано Уисдомом (Wisdom, 1982, 1983) при исследовании резонанса с Юпитером, астероиды, попадающие в зону хаоса, испытывают нерегулярные колебания эксцентриситета, амплитуда которых может достигать 0,4 на характерных временах от нескольких десятков до нескольких сот тысяч лет. В результате из-за уменьшения перигельного расстояния в периоды, когда эксцентриситет находится в окрестности максимальных значений, астероид приобретает возможность пересекать орбиту Марса. Под влиянием возмущений, испытываемых астероидом при сближениях с Марсом, он может перемещаться из одной зоны хаоса в другую. В итоге астероид приобретает возможность сближаться с Землей, Венерой и даже выпадать на Солнце, если его перигельное расстояние оказывается меньше радиуса последнего.

Значительные возмущения в движении малых планет связаны также с резонансными соотношениями между скоростями движения перигелиев и узлов их орбит и скоростями движения перигелиев и узлов орбит возмущающих планет. Это так называемые

вековые резонансы.

Вековые резонансы также причастны к перебросу вещества из пояса астероидов в область внутренних планет.

Среднее время, которое требуется для превращения астероида на квазикруговой орбите в астероид, пересекающий орбиту Земли, составляет всего около 0,5 млн лет. В 80 % случаев развитие событий заканчивается выпадением астероида на Солнце, в 12 % случаев — выбросом астероида на гиперболическую орбиту в результате сближения с планетами, в особенности с Юпитером, и только примерно в 1 % случаев — столкновением с Землей.

Вековой резонанс является наиболее активным поставщиком астероидного материала в зону внутренних планет. Следующим по эффективности является резонанс 3/1 (2,52 а. е.), затем резонанс 5/2 (2,82 а. е.). Помимо перечисленных наиболее мощных резонансов в поясе астероидов присутствует множество других резонансов, оказывающих менее существенное, но заметное влияние на движение тел.

БЛИЖАЙШЕЕ БУДУЩЕЕ

Мы уже говорили, что в 2014 г. Землю может поразить довольно большой астероид. Он в 10 раз меньше того, который предположительно стал причиной гибели динозавров 65 млн лет назад, но вполне может уничтожить все живое на одном из континентов. Астероид, который потенциально может разрушить, по крайней мере, один из континентов, если его путь пересечется с земной орбитой, получил кодовое обозначение 2003 QQ 47.

Ученые университетов Стрэтчклайда и Глазго начали компьютерное моделирование изменения траекторий движения астероидов, движущихся по направлению к Земле.

С предупреждением о потенциальной опасности столкновения выступило Государственное агентство Великобритании по изучению ближнего космоса в сентябре 2004 г. В сообщении сказано, что американские астрономы отследили траекторию астероида Апофис диаметром 390 метров, который может поразить Землю. С этого момента траекторию астероида взяли под наблюдение. Он и сам по себе представляет немалый интерес, если учесть очень высокую скорость движения (около 35 км/с). В египетской мифологии Апофис (Апоп) — дух зла и разрушения, демон, стремящийся погрузить мир в вечную тьму. Подходящее имя, считают астрономы, для угрозы, мчащейся к Земле из космоса.

По оценке НАСА, от столкновения Земли с Апофисом, которое с небольшой вероятностью может произойти в 2036 г., выделится в 100 тысяч раз больше энергии, чем при ядерном взрыве в Хиросиме. Под непосредственное действие ударной волны попадут тысячи квадратных километров, а на остальную Землю будет воздействовать пыль, выброшенная в атмосферу.

Может показаться, что 20 лет, остающиеся до вероятного столкновения, — большой срок. Но на конференции, состоявшейся в 2005 г., президент Spaceguard Foundation Андреа Карузи заявил, что правительства должны принять решение сейчас, чтобы дать ученым время подготовиться к смягчению удара. Астероиду Апофис присвоено четыре балла по 10-балльной шкале Торино, по которой измеряется угроза со стороны объектов, сближающихся с Землей. Десять баллов означает неминуемое столкновение, способное вызвать глобальную катастрофу. В случае с Апофисом это самый высокий балл, присвоенный астероиду за всю историю их изучения. Вероятность его столкновения с Землей — 1:37. Но в среде ученых разразились споры по поводу трагического сценария.

КЛАССИФИКАЦИЯ АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ

Американский астроном Р. Бинзел (R. Binzel) разработал шкалу оценки опасности столкновения с Землей астероидов и комет. Она была представлена на симпозиуме в Турине и получила название в честь этого итальянского города, а в 1999 г. была утверждена Международным астрономическим союзом.

Туринская шкала состоит из 10 пунктов, в соответствии с которыми небесные тела классифицируются (с учетом их размера и относительной скорости) по степени опасности для Земли. К нулевой категории отнесены те, о которых с уверенностью можно сказать, что они никоим образом нам не угрожают. К первой — те, которые все же заслуживают внимательного наблюдения. Во 2-ю, 3-ю и 4-ю категории входят планеты, вызывающие оправданное беспокойство. Представители 5—7-й категорий несут реальную угрозу, а объекты из 8—10-й категорий неизбежно столкнутся с планетой, причем последствия могут привести как к локальным разрушениям, так и к глобальной катастрофе.

Вещество из космоса падает на Землю каждый день. Большие камни, естественно, падают редко. Самые маленькие пылинки ежедневно проникают на Землю десятками килограммов. Камешки побольше пролетают в атмосфере яркими метеорами. Камни и льдинки размером с бейсбольный мяч и меньше, пролетая через атмосферу, испаряются в ней совершенно. Что касается больших обломков, до 100 м в диаметре, огромных как скалы, то они представляют для нас значительную угрозу, соударяясь с Землей примерно раз в 1000 лет. В случае попадания в океан объект такого размера может вызвать приливную волну, которая окажется разрушительной на больших расстояниях. Столкновение с массивным астероидом более 1 км в поперечнике — гораздо более редкое событие, происходящее раз в несколько миллионов лет, однако последствия его могут быть поистине катастрофическими. Многие астероиды остаются незамеченными, пока не приблизятся к Земле. Один из таких астероидов был открыт в 1998 г. во время изучения снимка, полученного космическим телескопом Хаббла. Это выглядело как голубой росчерк на снимке. Небольшой 100-метровый астероид 2002 MN астрономы увидели уже после того, как он миновал Землю, пройдя внутри орбиты Луны.

По имеющимся данным, орбиту Земли пересекают около 40 активных и 800 угасших «мелких» комет с диаметром ядра до 1 км и 140–270 комет, напоминающих комету Галлея. Эти крупные кометы оставили свои отпечатки на Земле — 20 % больших земных кратеров обязаны им своим существованием. В целом же более половины всех кратеров на Земле — кометного происхождения. И сейчас в нашу атмосферу ежеминутно влетает 20 ядер мини-комет по 100 тонн каждое. Если космическое тело не является астероидом или метеоритом, а представляет собой ядро кометы, то последствия столкновения с Землей могут быть катастрофическими для биосферы из-за сильнейшего рассеивания кометного вещества.

ТУНГУССКИЙ ФЕНОМЕН

В XX столетии планета получила два крупных «небесных подарка». Во-первых, тунгусский объект, который вызвал взрыв мощностью 20 мегатонн на высоте 5–8 км над поверхностью Земли. Для определения мощности взрыва его сравнивают по разрушающему воздействию на окружающую среду со взрывом водородной бомбы в тротиловом эквиваленте. В данном случае можно говорить о 20 мегатоннах тротила, что превосходит энергию ядерного взрыва в Хиросиме в 100 раз. По современным оценкам, масса этого тела могла достигать от 1 до 5 млн тонн.

Реальной оценкой энергии Тунгусского феномена является величина примерно равная 6 мегатоннам. Энергия Тунгусского феномена эквивалентна землетрясению с магнитудой 7,7 (энергия сильнейшего землетрясения равна 12).

Неизвестное тело вторглось в пределы земной атмосферы 30 июня 1908 г. в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири.

Начиная с 1927 г. на месте падения Тунгусского феномена работали последовательно восемь экспедиций русских ученых. Но ни одна из экспедиций не нашла ни одного кусочка метеорита.

Многим более привычно слышать словосочетание

Тунгусский метеорит,

но, пока достоверно не известна природа этого явления, ученые предпочитают пользоваться термином

Тунгусский феномен.

Мнения о природе Тунгусского феномена самые противоречивые. Одни считают его каменным астероидом с диаметром приблизительно равным 60–70 метров, распавшимся на куски примерно 10-метрового диаметра, которые затем испарились в атмосфере. Другие, и их большинство, утверждают, что это — осколок кометы Энке. Многие связывают этот метеорит с метеорным потоком Бета-Таурид, родоначальницей которого также является комета Энке. Доказательством этого может служить падение двух других крупных метеоров на Землю опять-таки в июне. Речь идет о Краснотуранском болиде 1978 г. и китайском метеорите 1876 г., которые ранее не рассматривались в одном ряду с Тунгусским.

ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ

А. И. Войцеховский собрал собственный архив материалов, в котором представлены все загадки Тунгусского чуда.

Пока ученые спорили о том, что же в действительности представлял собой Тунгусский метеорит, выдвигали все новые и новые гипотезы, чтобы затем опровергать их, на месте Тунгусской катастрофы стали наблюдаться некоторые аномальные биологические эффекты: резкое повышение числа мутаций у деревьев и ускоренный прирост леса. В 1976 г. сотрудник Института цитологии и генетики СО АН СССР В. А. Драгавцев, применив современные математические методы генетического анализа, установил, что в зоне полета Тунгусского метеорита резко возрастает частота мутаций у сосны, причем максимум мутаций наблюдается вблизи расчетного эпицентра взрыва. Как известно, мутации вызываются жесткими ионизирующими излучениями, в некоторых случаях их причиной могут быть химические факторы или электромагнитные возмущения. Какова природа мутационного эффекта в районе тунгусского взрыва, сказать однозначно затруднительно. Необходимы дальнейшие исследования.

Имеется, впрочем, и другая версия. По мнению ее сторонников, при взрыве Тунгусского метеорита мог быть нарушен озоновый слой над планетой. Сквозь образовавшуюся «дыру» в район катастрофы хлынул поток ультрафиолетовых лучей, а при этом, как считают некоторые ученые, возможны любые аномалии биологического характера. Попытка связать ускоренный прирост леса с чисто экологическими моментами (осветление местности после повала деревьев, вызванного взрывом, отступление вечной мерзлоты, внесение в почву зольных элементов после пожара и т. д.) себя не оправдала. В то же время предположение о том, что вещество Тунгусского метеорита стимулирует рост деревьев, строго пока не доказано.

Как следует из специально проведенных модельных опытов, способность почв района стимулировать рост растений пропорциональна содержанию редкоземельных элементов, в частности лантана и иттербия. А в зоне падения Тунгусского метеорита их концентрация в почвах и в слое торфа, датируемом 1908 г., повышена. Отметим, что область этого эффекта с годами все более и более стягивается к территории, на которую проецируется траектория Тунгусской катастрофы. Микроэлементный и изотопный анализ частиц, принадлежащих, как считается, метеориту, показал, что они были обогащены бромом, селеном, мышьяком, цинком, серебром, йодом и некоторыми другими редкоземельными элементами. Вполне возможно, что их присутствие в почве и способствовало росту могучего хвойного леса на месте выгоревшей тайги.

Группа ученых (С. Голенецкий, В. Степанок, Д. Мурашев) задались целью приготовить удобрение, которое по составу микроэлементов приближалось бы к тому, который был обнаружен ими на Подкаменной Тунгуске. Полученный состав был внесен на поля колхоза «Мир» Тверской области и колхоза им. М. Кутузова Калужской области. Результаты эксперимента превзошли все ожидания. Так, например, прибавка урожая картофеля достигла 43–47 %, а прирост другой биомассы (составом были обработаны также опытные делянки, засаженные злаками и луговыми травами) оказался в 5—10 раз больше, чем на контрольных делянках.

ТУНГУССКОЙ КАТАСТРОФЕ ПОСВЯЩАЕТСЯ

Если эта итоговая информация дала понимание того, как активно работают ученые над разгадкой тайны, то можно перейти к творческой части исследовательского материала. Загадочность события не могла не вызвать отклика в сердцах поэтов. Итак, несколько стихотворений, посвященных Тунгусскому метеориту.

Эдуард Багрицкий

ИССЛЕДОВАТЕЛЬ

Алла Бояркина — активнейший член КСЭ, участница многих экспедиций, математик, эколог, автор оригинальных научных монографий, работает в Институте онкологии Томского филиала СО РАМН.

Алла Бояркина

Евгений Ковтун

Известный исследователь метеоритов, и в первую очередь Тунгусского, Леонид Кулик написал в экспедициях немало строк, посвященных тайне века. Вот некоторые из них, опубликованные в книге «В поисках метеоритов. 1921–1940».

Леонид Кулик

ЦЕНТР ПАДЕНИЯ