В прошлом году астрономы не раз и не два предсказывали падение небесного тела на Землю. В феврале американское ведомство НАСА предсказало, что на Землю упадёт гигантский астероид. Предполагалось, что упадёт в океан и станет причиной возникновения суперцунами.
Указывалось также, что произойдёт это вблизи Великобритании, в результате чего приморские жители были немало взбудоражены. Предполагалось, но точно никто сказать ничего по этому поводу никогда не может. Потому что небесное тело может либо пройти мимо нашей планеты, либо всё-таки упасть на неё.
Когда упадёт метеорит на Землю в 2018 году: на сегодняшний день предположения о падении на Землю астероидов, к счастью, не сбылись
В феврале пронесло – метеорит пролетел мимо и предположения НАСА, к счастью, не оправдались.
Потом землян стали пугать мартом, тогда на Европу должен был приземлиться астероид, крупнее Челябинского в сотни раз – тоже пронесло. Потом – октябрём, ТС4 40 метров в диаметре, от падения которого предполагалось, останется след в виде огромного кратера – снова повезло, не упал.
Астрономы обычно располагают приблизительными данными – и по размерам, и по траектории движения небесного тела. Ведь в полёте астероиды светятся, и поэтому точно определить их размер довольно затруднительно. Тем более что, оказавшись в атмосфере Земли, масса будет меньше, благодаря частичному сгоранию в ней космического гостя.
К счастью, на сегодняшний день, все небесные тела, угрожавшие матушке Земле, или пролетали на расстоянии от неё, или сгорали в слоях атмосферы и превращались в безопасный звездопад, представляющий из себя метеорный поток и ничем не угрожающий землянам.
Так было и в конце 2017 года, когда астрономы напугали приближением метеорита, грозящего падением на Нижний Новгород, Казань или Самару. Примерно та же траектория была в феврале 2013 года и у Челябинского гостя из космоса, и у Екатеринбургского – похоже, нравится небесным телам этот маршрут.
К счастью, не все из них падают на Землю, чаще всего, они проходят по касательной к нашей планете и не наносят никакого вреда. За всеми небесными телами, мигрирующими во Вселенной, внимательно наблюдают в разных точках Земли астрономы и учёные-астрофизики. Ведь возможно, что орбита у того или иного метеорита изменится по какой-то причине и тогда он вполне может стать опасным гостем для нашей планеты.
Когда упадёт метеорит на Землю в 2018 году: за траекторией движения гигантского астероида внимательно наблюдают учёные
Остаётся актуальным этот непростой вопрос и в этом году. Судя по календарю звездопадов, 2018 год ничуть не безопаснее прошлого года – вероятность падения метеоритов на Землю остаётся такой же большой. Но точно что-либо сказать о падении космического тела учёные смогут только после того, как оно войдёт в земную атмосферу, рассыпаясь метеоритным дождём. А до того момента учёные могут только предполагать, какой из астероидов может оказаться опасным для землян.
Например, тот метеорит, который в конце 2017-го успешно разминулся с Землёй, снова летит к ней – он изменил свою орбиту, столкнувшись с другим метеоритом, пролетавшим возле Луны. Теперь его траектория полёта ориентирована прямо на Землю. Но чем закончится путешествие этого космического гостя, сказать наверняка пока не может никто.
Вот видео, подтверждающее, что метеорит может упасть на Землю в 2018 году:
Когда это может случиться – покажет время. Если окажется в атмосфере Земли, возможно, сгорит, возможно, рассыплется на метеорные потоки. Возможно, и ТВ 145 угрожает Земле – за этим гигантским астероидом, подлетевшим уже довольно близко к Земле, внимательно наблюдают учёные.
В предыдущем посте была дана оценка опасности астероидной угрозы из космоса. А здесь рассмотрим, что будет если (когда) метеорит того или иного размера всё-таки упадёт на Землю.
Сценарий и последствия такого события как падение на Землю космического тела, конечно же зависит от многих факторов. Перечислим основные:
Размер космического тела
Этот фактор, естественно, первоочередной. Армагеддон на нашей планете может устроить метеорит размером километров в 20, поэтому в данном посте рассмотрим сценарии падения на планету космических тел размером от пылинки до 15-20 км. Больше — нет смысла, так как в этом случае сценарий будет простой и очевидный.
Состав
Малые тела Солнечной системы могут иметь различный состав и плотность. Поэтому разница есть, упадёт ли на Землю каменный или железный метеорит, или же рыхлое, состоящее из льда и снега ядро кометы. Соответственно, чтобы нанести такие же разрушения, ядро кометы должно быть в два-три раза больше, чем осколок астероида (при одинаковой скорости падения).
Для справки: больше 90 процентов всех метеоритов — каменные.
Скорость
Тоже очень важный фактор при столкновении тел. Ведь тут происходит переход кинетической энергии движения в тепловую. А скорость вхождения космических тел в атмосферу может различаться в разы (примерно, от 12 км/с до 73 км/с, у комет — даже больше).
Самые медленные метеориты — это догоняющие Землю или догоняемые ею. Соответственно, летящие нам на встречу, сложат свою скорость с орбитальной скоростью Земли, пройдут сквозь атмосферу гораздо быстрее, и взрыв от их удара о поверхность будет в разы мощнее.
Куда упадёт
В море или на сушу. Трудно сказать в каком случае разрушения будут больше, просто всё будет по-разному.
Метеорит может упасть на место хранения ядерного оружия или на ядерную электростанцию, тогда вреда для окружающей среды может быть больше от загрязнения радиоактивными веществами, чем от удара метеорита (если он был относительно небольшой).
Угол падения
Большой роли не играет. При тех огромных скоростях, при которых космическое тело врезается в планету, не важно под каким углом оно упадёт, так как в любом случае кинетическая энергия движения перейдёт в тепловую и высвободится в виде взрыва. От угла падения эта энергия не зависит, а только от массы и от скорости. Поэтому, кстати, все кратеры (на Луне, например) имеют круговую форму, и совсем нет кратеров в виде неких пробуренных под острым углом траншей.
Как ведут себя тела разного диаметра при падении на Землю
До нескольких сантиметров
Полностью сгорают в атмосфере, оставляя яркий след длиной в несколько десятков километров (общеизвестное явление под названием метеор
). Самые крупные из них долетают до высот 40-60 км, но большинство таких «пылинок» сгорают на высоте более 80 км.
Массовое явление — в течение всего лишь 1 часа в атмосфере вспыхивают миллионы (!!) метеоров. Но, принимая во внимание яркость вспышек и радиус обзора наблюдателя, ночью за один час можно увидеть от нескольких штук до десятков метеоров (во время метеорных потоков — более сотни). За сутки, масса осевшей на поверхность нашей планеты пыли от метеоров исчисляется в сотнях, и даже в тысячах тонн.
От сантиметров до нескольких метров
Болиды — наиболее яркие метеоры, яркость вспышки которых превышает яркость планеты Венера. Вспышка может сопровождаться шумовыми эффектами вплоть до звука взрыва. После этого в небе остаётся дымный след.
Осколки космических тел такого размера достигают поверхности нашей планеты. Происходит это так:
При этом каменные метеороиды и тем более ледяные, от взрыва и нагрева обычно дробятся на осколки. Металлические могут выдержать давление и упасть на поверхность целиком:
Железный метеорит «Гоба» размером около 3 метров, который упал «целиком» 80 тысяч лет назад на территории современной Намибии (Африка)
Если скорость входа в атмосферу была очень большой (встречная траектория), то такие метеороиды имеют гораздо меньше шансов долететь до поверхности, так как сила их трения об атмосферу будет намного больше. Количество осколков, на которые дробится метеороид может доходить до сотен тысяч, процесс их падения называется метеоритный дождь.
За сутки на Землю в виде космических осадков может выпасть несколько десятков небольших (около 100 грамм) осколков метеоритов. С учётом того, что большинство из них падают в океан, и вообще, они трудно отличимы от обычных камней, находят их довольно редко.
Количество вхождений в нашу атмосферу космических тел размером порядка метра — несколько раз в год. Если повезёт, и падение такого тела будет замечено, есть шанс найти приличные осколки весом в сотни грамм, а то и в килограммы.
17 метров — Челябинский болид
Суперболид
— так иногда называют особенно мощные взрывы метеороидов, подобные тому, что взорвался в феврале 2013 года над Челябинском. Первоначальный размер, вошедшего тогда в атмосферу тела по различным экспертным оценкам различается, в среднем он оценивается в 17 метров. Масса — около 10000 тонн.
Объект вошёл в атмосферу Земли под очень острым углом (15-20°) со скоростью около 20 км/сек. Взорвался он через полминуты на высоте примерно 20 км. Мощность взрыва составила несколько сотен килотонн в тротиловом эквиваленте. Это в 20 раз мощнее Хиросимской бомбы, но здесь последствия были не столь фатальные потому, что взрыв произошёл на большой высоте и энергия рассеялась по большой площади, в значительной мере вдали от населённых пунктов.
До Земли долетело менее десятой части первоначальной массы метеороида, то есть около тонны или меньше. Осколки рассеялись по площади длиной более 100, и шириной около 20 км. Было найдено множество мелких осколков, несколько весом в килограммы, самый большой кусок весом 650 кг был поднят со дна озера Чебаркуль:
Ущерб:
пострадало почти 5000 зданий (в основном выбитые стёкла и рамы), осколками стёкол поранило около 1,5 тысяч человек.
Тело такого размера вполне могло достичь поверхности не развалившись на осколки. Этого не произошло из-за слишком острого угла входа, ведь прежде чем взорваться, метеороид пролетел в атмосфере несколько сотен километров. Если бы Челябинский метеороид упал вертикально, то вместо воздушной ударной волны, побившей стёкла, произошёл бы мощный удар об поверхность, повлёкший за собой сейсмический толчок, с образованием кратера диаметром 200-300 метров. Об ущербе и количестве жертв, в этом случае судите сами, всё бы зависело от места падения.
Что касается частоты повторения подобных событий, то после Тунгусского метеорита 1908 года — это самое крупное упавшее на Землю небесное тело. То есть, за одно столетие можно ожидать одного или нескольких таких гостей из космоса.
Десятки метров — небольшие астероиды
Детские игрушки закончились, переходим к более серьёзным вещам.
Если вы читали предыдущий пост, то знаете, что малые тела Солнечной системы размером до 30 метров, называются метеороиды, более 30 метров — астероиды.
Если астероид, даже самый маленький встретится с Землёй, то он точно не развалится в атмосфере и его скорость не замедлится до скорости свободного падения, как это происходит с метеороидами. Вся огромная энергия его движения высвободится в виде взрыва — то есть перейдёт в тепловую энергию , которая расплавит сам астероид, и механическую , которая создаст кратер, разбросает вокруг земную породу и осколки самого астероида, а также создаст сейсмическую волну.
Чтобы количественно оценить масштаб такого явления, можно рассмотреть для примера астероидный кратер в Аризоне:
Этот кратер образовался 50 тысяч лет назад от удара железного астероида диаметром 50-60 метров. Сила взрыва составила 8000 Хиросим, диаметр кратера — 1,2 км, глубина — 200 метров, края возвышаются над окружающей поверхностью на 40 метров.
Ещё одно сравнимое по масштабам событие — Тунгусский метеорит. Мощность взрыва составила 3000 Хиросим, но здесь имело место падение небольшого ядра кометы диаметром от десятков до сотен метров по разным оценкам. Ядра комет часто сравнивают с грязными снежными лепёшками, поэтому в данном случае никакого кратера не возникло, комета взорвалась в воздухе и испарилась, повалив лес на территории 2 тыс. квадратных километров. Если бы такая же комета взорвалась над центром современной Москвы, она разрушила бы все дома вплоть до кольцевой автодороги.
Частота падения астероидов размером в десятки метров — один раз в несколько веков, стометровые — раз в несколько тысяч лет.
300 метров — астероид Апофис (наиболее опасный из известных на данный момент)
Хотя по последним данным NASA вероятность попадания в Землю астероида «Апофис» при его пролёте вблизи нашей планеты в 2029, а затем в 2036 году практически равна нулю, всё же рассмотрим сценарий последствий его возможного падения, так как существует множество ещё не открытых астероидов, и подобное событие всё равно может произойти, не в этот, так в другой раз.
Итак.. астероид Апофис вопреки всем прогнозам падает на Землю..
Мощность взрыва составляет 15000 Хиросимских атомных бомб. При попадании в материк, возникает ударный кратер диаметром 4-5 км и глубиной 400-500 метров, ударной волной сносятся все кирпичные строения в зоне радиусом 50 км, менее прочные строения, а так же деревья валятся на расстоянии в 100-150 километров от места падения. В небо поднимается столб пыли похожий на гриб от ядерного взрыва высотой несколько километров, затем пыль начинает распространяться в разные стороны, и в течение нескольких дней равномерно расползается по всей планете.
Но, не смотря на сильно преувеличенные страшилки, которыми обычно пугают людей СМИ, ядерной зимы и конца света не настанет — калибр «Апофиса» для этого маловат. По опыту имевших место в не очень давней истории мощных извержений вулканов, при которых так же происходят огромные выбросы пыли и пепла в атмосферу, при такой мощности взрыва эффект «ядерной зимы» будет небольшим — падение средней температуры на планете на 1-2 градуса, через полгода-год всё возвращается на свои места.
То есть, это катастрофа не глобального, а регионального масштаба — если Апофис попадёт в небольшую страну, он разрушит её полностью.
При попадании Апофиса в океан, от цунами пострадают прибрежные районы. Высота цунами будет зависеть от расстояния до места падения — первоначальная волна будет иметь высоту около 500 метров, но если Апофис упадёт в центр океана, то до берегов дойдут 10-20-ти метровые волны, что тоже немало, причём длиться шторм с такими мега-волнами будет несколько часов. Если удар в океан произойдёт недалеко от берега, то сёрферы в прибрежных (и не только) городах смогут прокатиться на такой волне: (простите за чёрный юмор)
Периодичность повторения событий подобного масштаба в истории Земли измеряется в десятках тысяч лет.
Переходим к глобальным катастрофам..
1 километр
Сценарий тот-же, что и при падении Апофиса, только масштабы последствий в разы серьёзней и уже дотягивают до глобальной катастрофы низкого порога (последствия ощущает всё человечество, но угрозы гибели цивилизации нет):
Мощность взрыва в «хиросимах»: 50000, размер образовавшегося кратера при падении на сушу: 15-20 км. Радиус зоны разрушения от взрывной и сейсмической волны: до 1000 км.
При падении в океан, опять же, всё зависит от расстояния до берега, так как возникшие волны будут хоть и очень высокие (1-2 км), но не длинные, а такие волны довольно быстро затухают. Но в любом случае, площадь затопленных территорий будет огромна — миллионы квадратных километров.
Понижение прозрачности атмосферы в данном случае от выбросов пыли и пепла (или водяного пара при падении в океан) будет заметно на протяжении нескольких лет. При попадании в сейсмически опасную зону, последствия могут усугубиться спровоцированными взрывом землетрясениями.
Однако, сколько-нибудь заметно наклонить земную ось или повлиять на период вращения нашей планеты астероид такого диаметра не сможет.
Несмотря не всю драматичность этого сценария, для Земли это довольно рядовое событие, так как оно уже тысячи раз случалось на протяжении её существования. Средняя периодичность повторения — раз в 200-300 тысяч лет.
Астероид диаметром 10 километров — глобальная катастрофа планетарного масштаба
- Мощность взрыва в «хиросимах»: 50 миллионов
- Размер образовавшегося кратера при падении на сушу: 70-100 км, глубина — 5-6 км.
- Глубина растрескивания земной коры составит десятки километров, то есть вплоть до мантии (толщина земной коры под равнинами составляет в среднем 35 км). Начнётся выход магмы на поверхность.
- Площадь зоны разрушения может составить несколько процентов площади Земли.
- При взрыве облако пыли и расплавленной породы поднимется на высоту десятки км, возможно — до сотни. Объём выброшенных материалов — несколько тысяч кубических километров — этого достаточно для лёгкой «астероидной осени», но недостаточно для «астероидной зимы» и начала ледникового периода.
- Вторичные кратеры и цунами от осколков и крупных кусков выброшенной породы.
- Небольшой, но по геологическим меркам приличный наклон земной оси от удара — до 1/10 доли градуса.
- При попадании в океан — цунами с километровыми(!!) волнами, уходящими далеко вглубь материков.
- В случае интенсивных извержений вулканических газов, в последствии возможны кислотные дожди.
Но и это — ещё не совсем Армагеддон! Даже такие грандиозные катастрофы наша планета переживала уже десятки или даже сотни раз. В среднем это происходит один раз в 100 миллионов лет. Случись это в настоящее время, количество жертв было бы беспрецедентным, в худшем случае могло бы измеряться в миллиардах человек, к тому же, неизвестно к каким социальным потрясениям это бы привело. Однако, не смотря на период кислотных дождей и нескольких лет некоторого похолодания из-за уменьшения прозрачности атмосферы, лет через 10 климат и биосфера полностью бы восстановились.
Армагеддон
Для такого знаменательного в истории человечества события требуется астероид размером 15-20 километров в количестве 1 штука.
Наступит очередной ледниковый период, большая часть живых организмов погибнет, но жизнь на планете сохранится, хотя уже не будет такой как прежде. Как обычно, выживут сильнейшие..
Такие события так же неоднократно случались в С момента возникновения жизни на ней армагеддоны случались как минимум несколько, а быть может и десятки раз. Считается, что последний раз это произошло 65 миллионов лет (Чиксулубский метеорит
), когда погибли динозавры и почти все остальные виды живых организмов, остались только 5% избранных, в том числе наши с вами предки.
Полный Армагедец
Если в нашу планету врежется космическое тело размером со штат Техас, как было в известном фильме с Брюсом Уиллисом, то не выживут даже бактерии (хотя, кто их знает?), жизни придётся возникать и эволюционировать заново.
Вывод
Хотел написать обзорный пост про метеориты, а получились сценарии Армагеддона. Поэтому хочу сказать, что все описанные события начиная с Апофиса (включительно), рассматриваются как теоретически возможные, так как в ближайшие лет сто минимум они точно не произойдут. Почему так — подробно изложено в предыдущем посте.
Ещё хочу добавить, что все приведённые здесь цифры, касательно соответствия размеров метеорита и последствий его падения на Землю, очень приблизительны. Данные в разных источниках отличаются, плюс начальные факторы при падении астероида одного и того же диаметра могут очень сильно варьироваться. Например, везде написано, что размер Чиксулубского метеорита 10 км, но в одном, как мне показалось, авторитетном источнике я прочитал, что 10-ти километровый камень таких бед натворить бы не смог, поэтому у меня Чиксулубский метеорит вошёл в 15-20 километровую категорию.
Так что, если вдруг Апофис всё таки упадёт в 29-ом или 36-ом году, а радиус зоны поражения будет сильно отличаться от того, что здесь написано — пишите, исправлю
5 лет назад, 15 февраля 2013 года в 9:20 (7:20 мск) жители Челябинска, а также Свердловской, Курганской, Тюменской областей, части северного Казахстана, стали свидетелями редкого астрономического явления – появление яркого суперболида (очень яркий крупный метеор – фрагмент космического объекта), перемещающегося в западном направлении. Движение болида сопровождалось несколькими вспышками (воспринимаемых очевидцами как взрывы, из-за раздавшихся через некоторое время сильных хлопков), наиболее яркая из которых длилась по разным данным от одной до пяти секунд, при этом от нее ощущался жар, сильнее, чем от Солнца днем.
Позже свидетели события говорили, что им было больно смотреть на болид. Около 25 человек из 1,1 тысячи опрошенных сообщили, что получили ожоги, 315 чувствовали жар, а 415 – тепло от излучения болида. Один из местных жителей получил настолько сильные ожоги лица, что у него начала слезать кожа, как от экстремально сильного загара.
Метеорит (космический объект, пролетевший через атмосферу и упавший на землю), в дальнейшем названный "Челябинском", оказался "звучащим": свидетели слышали электрофонные звуки – так называют странные потрескивания, которые иногда слышны во время полета болида. Такие звуки не могут исходить от самого космического тела, ученые считают, что их провоцируют электромагнитные поля, возникающие при его полете.
Многочисленные осколки метеорита упали на большой территории – практически весь Челябинск вместе с пригородами попал в зону их падения.
Ударной волной в Челябинске были выбиты окна, двери, удар пришелся на системы вентиляции домов, рухнула часть стены здания на территории цинкового завода. Серьезные повреждения получили ледовый дворец "Уральская молния", здания Южно-Уральского государственного университета. Полоса воздействия ударной волны на поверхности составила около 130 километров в длину и 50 километров в ширину.
На карте деревни и города, где ударной волной были выбиты стекла, легли характерной "бабочкой", крылья которой были развернуты перпендикулярно траектории полета болида. Примерно такую же "бабочку" на карте вывала леса почти сто лет назад нашли исследователи Тунгусского события. После Тунгусского метеорита это первый случай на территории России, когда вторжение болида в атмосферу сопровождалось разрушениями.
ЧП обошлось без человеческих жертв, но пострадали более 1,6 тысячи человек, главным образом, из-за порезов стеклами выбитых окон.
Экономический ущерб от падения метеорита в Челябинской области превысил 1,2 миллиарда рублей.
Падение метеорита впервые в истории было запечатлено. Доказательством служит большое количество очевидцев, видео, фотоматериалов и инструментальных данных, собранных экспедицией Российской академии наук. Был проведен беспрецедентно быстрый и достаточно полный научный анализ события, включая сопровождавшие его эффекты.
По данным NASA, 15 февраля в 9:20.20 по местному времени метеорит вошел в атмосферу Земли в районе границы России с Казахстаном. Он двигался со стороны Солнца в западном направлении. Вследствие малого угла по отношению к Солнцу (около 15 градусов) метеорит не был обнаружен системами по наблюдению за астероидами. К тому же, современные телескопы ориентированы на поиск астероидов (инертные космические каменные тела) больше 100 метров в диаметре (по современным представлениям, начиная с этого размера, космические тела могут произвести катастрофические разрушения на Земле), а по оценке ученых, начальный размер метеорита "Челябинск" был меньше 20 метров, и поэтому проникновение этого космического объекта в атмосферу прошло незамеченным.
13 секунд спустя метеорит, превратившийся к этому времени в яркий болид, достиг пика своей светимости на высоте 23,3 километра, практически прекратив свое существование. На Земле это событие наблюдалось как мощный взрыв, после которого болид продолжил свое движение, но значительно ослабил яркость и через несколько секунд пропал совсем.
Момент взрыва тела зафиксировали американские сейсмологи – наблюдался толчок магнитудой 4,0 примерно в километре к юго-западу от центра Челябинска. Российские сейсмические станции зафиксировали сопутствующее взрыву землетрясение с магнитудой 3,2 в районе Еманжелинска, находящегося в 50 километрах от Челябинска. Для сравнения, падение Тунгусского метеорита вызвало землетрясение, магнитуда которого оценивается в 5,0.
Первые оценки мощности взрыва под Челябинском, полученные с инфразвуковых станций Организации по всеобъемлющему запрещению ядерных испытаний, дали значение около 470 килотонн в тротиловом эквиваленте, более поздние данные с инфразвуковых станций в России и Казахстане – 570 килотонн. При этом данные оптических и инфракрасных наблюдений со спутников показали, что только в виде излучения "высветилась" энергия, эквивалентная 90 килотоннам, что соответствуют суммарной энергии взрыва в 590 килотонн (плюс-минус 50).
Болид начал светиться на высоте 97,1 километра, когда он вошел в атмосферу на скорости 19,16 километра в секунду. Наивысшей яркости он достиг на высоте 29,7 километра – в этот момент его яркость достигла звездной величины минус 27,3, при том, что звездная величина Солнца составляет минус 26,7, а значит, болид сиял примерно в 30 раз ярче.
Ученые оценили массу объекта до входа в атмосферу в 13 тысяч тонн, а его поперечный размер – в 19,8 метра (по другим оценкам от 16 до 19 метров).
До земли долетело всего 4-6 тонн метеоритного вещества, что составляет 0,03-0,05 % от исходной массы, при этом 76% вещества испарилось, а остальное превратилось в пыль. Взрыв болида привел к появлению гигантского пылевого кольца в верхних слоях атмосферы, которое опоясало все северное полушарие Земли и оставалось в стратосфере по меньшей мере три месяца после этого события.
Самый большой кусок метеорита весом 654 килограмма был поднят осенью 2013 года из озера Чебаркуль (Челябинская область) с глубины 20 метров. При взвешивании он раскололся, фрагмент массой 540 килограммов был передан в Челябинский государственный краеведческий музей. Позже его вес начал уменьшаться из-за испарения воды, которая попала в него во время нахождения в озере. В 2015 году он весил 503,3 килограмма. Еще один осколок метеорита стал экспонатом Национального музея естественной истории Франции.
Исследования фрагментов небесного тела показали, что это обыкновенный хондрит типа LL5 – один из типов каменных метеоритов. Его возраст составляет около 4,45 миллиарда лет. Примерно 290 миллионов лет назад челябинский метеорит пережил крупную катастрофу – столкновение с другим космическим телом. Об этом свидетельствуют темные жилы в его толще – следы плавления вещества при мощном ударе. При этом ученые полагают, что это был очень "быстрый" процесс. Следы космических частиц – треки ядер железа – не успели заплавиться, а значит, само "ДТП" длилось не более нескольких минут. В то же время, не исключено, что следы плавления могли возникнуть во время слишком тесного сближения астероида с Солнцем, считают ученые из Института геологии и минералогии (ИГМ) СО РАН.
Ученые Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН заявляли, что космический объект некогда откололся от относительно крупного астероида.
Химический анализ показал, что в метеорите остались следы органических соединений, содержащих серу и кислород. После вспышки болида жители в течение целого дня чувствовали запах серы или запах гари, который появился через час после взрыва.
Ученые вычислили, что челябинское космическое тело находилось в главном поясе астероидов Солнечной системы, области между орбитами Марса и Юпитера, где проходят траектории множества малых тел. Орбиты некоторых из них, в частности, астероидов группы Аполлона или Атона вытянуты и могут пересекать земную орбиту.
Метеорит "Челябинск" оказался самым большим из известных небесных тел, падавших на Землю после Тунгусского метеорита в 1908 году. Такое событие в среднем происходит раз в 100 лет, а по некоторым данным – и чаще, до пяти раз в столетие.
После падения метеорита в Челябинской области "космическая угроза" волнует специалистов все больше. Ученые выяснили, что небольшие астероиды размерами около одного метра попадают в атмосферу Земли и распадаются там примерно раз в две недели. Противопоставить что-либо более крупным космическим объектам человечество пока не в силах. Ученые также подчеркивают, что космические тела, приходящие с дневного неба, невозможно своевременно обнаружить с помощью никаких наземных средств.
По этой причине NASA, Роскосмос и другие космические агентства активно работают над разработкой систем обнаружения астероидов еще до подлета к Земле, и задумываются о создании средств "космической обороны".
Первым продуктом такого рода стала система Scout, разработанная в NASA и успешно протестированная осенью 2016 года. Ею был обнаружен астероид диаметром от пяти до 25 метров и определено расстояние, на которое он приблизится к Земле, за пять дней до его сближения с планетой. В 2018 году NASA планирует вывести на орбиту целый выводок микроспутников NEA Scout, которые помогут наземному "скауту" заполнить пробелы в познаниях об астероидах, подобных челябинскому. Когда такой объект приблизится к Земле, один из зондов подлетит к нему, сделает детальные снимки его поверхности, а также "пощупает" его для изучения структуры недр и химического состава.
В России в 2016 году Совет РАН по космосу утвердил параметры проекта по созданию системы мониторинга космических тел. Научно-исследовательские работы носят названия "Система обнаружения дневных астероидов" (СОДА) и "СОДА-обнаружение". Система позволит обнаруживать небесные тела диаметром более десяти метров за четыре часа до предполагаемого времени входа в атмосферу. Проект СОДА предусматривает строительство космического аппарата, который отправят в одну из точек Лагранжа – L1, находящуюся на расстоянии в полтора миллиона километров от Земли. Там планируется разместить телескоп, который будет осматривать пространство вокруг Земли.
В начале 2018 года ученые сообщили, что в России начали разрабатывать систему слежения за опасными астероидами "Небосвод", состоящую из двух группировок спутников – на земной и солнечной орбитах. Ее разработкой занимается российская корпорация "Комета".
Пока же ни одна страна технически не в состоянии уничтожать в атмосфере космические объекты, подобные челябинскому метеориту.
Сюрпризы из космоса
В 9 часов 20 минут утра 15 февраля 2013 года жители Урала и Казахстана стали свидетелями невероятного космического шоу: над их головами пронесся ярчайший болид, который взорвался над Челябинском через 13 секунд после входа в атмосферу. Вечером в этот же день совсем рядом с Землей пролетел «большой брат» челябинского метеорита — астероид 2012 DA14 размером с 15-этажный дом. Он пролетел на расстоянии 26 тысяч километров от нашей планеты, так что второго шоу не случилось.
Визит космического гостя обошелся без жертв, однако от выбитых стекол и паники пострадало около полутора тысяч жителей города и области. Экономический ущерб, по оценкам чиновников области, составил свыше миллиарда рублей.
Кадр с видеорегистратора/youtube
Челябинский метеорит стал первым, падение которого было всесторонне изучено и задокументировано. Падающий болид был заснят на тысячи камер автомобильных регистраторов челябинцев, а за его останками охотилась целая команда геологов под руководством Виктора Гроховского, выловившая «Челябинск» со дна озера Чебаркуль в октябре 2013 года.
Падение «Челябинска», самого крупного объекта, столкнувшегося с Землей со времен Тунгусского метеорита, всколыхнуло публику, политиков и научную общественность. Пользователи сети начали пересматривать фильмы-катастрофы об астероидах и кометах, а политики с удивлением обнаружили, что Земля находится не в пустом пространстве, а в окружении тысяч огромных объектов, которые грозят разрушить изрядную часть планеты.
Место падения Тунгусского метеорита. Следы лесного пожара и вывал леса
Прямым результатом падения Челябинского метеорита стало утроение бюджета NASA на мониторинг околоземных объектов и борьбу с ними. Российские чиновники заявили о готовности создать систему, которая сбивала бы гостей из космоса при помощи термоядерных боезарядов, и пообещали разработать программу раннего предупреждения под эгидой МЧС к 2020 году.
По обе стороны океана у людей возникали одни и те же вопросы: почему «Челябинск» не был обнаружен до момента его падения? как можно и возможно ли в принципе бороться с подобной космической угрозой? чем грозят нам падения небесных камней и сколько стоит защита от них?
Перепись космического населения
Ответ на вопрос, почему метеорит вовремя не обнаружили, довольно прост: небольшие небесные тела диаметром около 20 метров, подобные «Челябинску», специалисты по астероидной опасности не считают способными нанести серьезный вред Земле и потому пристально не следят за ними.
Хотя ученые все же приглядывают за такими небесными камнями «одним глазком» при помощи роботизированных телескопов в рамках проектов Catalina Sky Survey , Pan-STARRS и многих других государственных и частных инициатив. Но главный «ответственный» за поиск потенциальных убийц человечества — орбитальный инфракрасный телескоп WISE , который находит даже невидимые с Земли астероиды, почти не отражающие свет.
Телескоп WISE, фото: NASA
По итогам работы телескопа NASA в 2010 и 2011 годах опубликовало каталог околоземных объектов — всего их около 18,5 тысячи, а также использовало разработанные в Массачусетском технологическом институте критерии опасности (Туринская шкала), в соответствии с которыми все астероиды в каталоге NEOWISE были раскрашены по вероятности их столкновения с Землей от белого (опасности нет) до красного (столкновение неизбежно).
Хорошая новость: на сегодняшний день в этом каталоге все объекты белые. Это означает, что пока ученым не удалось найти ни одного околоземного астероида, вероятность падения которого на Землю в последующие 200 лет превышает 1%, или тройки по Туринской шкале. Периодически в каталоге появлялись объекты с ненулевыми баллами опасности, но по мере уточнения их орбит они быстро опускались сначала до единицы, а затем и до нуля.
Двум астероидам — Апофису и Бенну — при их открытии присваивали очень высокие значения индекса опасности. Открытый в 2004 году 350-метровый Апофис (кстати, его назвали не в честь древнеегипетского бога Апепа, а в честь злодея из сериала Stargate: SG-1) сначала получил рекордную на то время двойку, а затем и четверку по Туринской шкале. Столкновение с Землей должно было произойти в 2036 году.
Фотография астероида Итокава, сделанная во время японской миссии «Хаябуса» в 2005-м. Предположительно, астероид идентичен по составу и размерам Апофису. Фото: ISAS/JAXA
Через два года, когда астрономы уточнили орбиту астероида, он был низложен сначала до единицы, а затем и до нуля. Вероятность того, что Апофис встретится с Землей, оценивается в 0,00089% или один шанс из 112 тысяч. Сегодня самым опасным околоземным объектом считается 500-метровый «аполлоновский» астероид 2009 FD, который может упасть на Землю в 2185 году с вероятностью 0,29%.
Орбита Апофиса
Что касается объектов размером с «Челябинск», то ученые не могут оценить, как часто они могут падать на Землю и велика ли реальная угроза. В 2011 году на первой презентации каталога NEOWISE NASA сообщало, что сегодня мы знаем лишь о пяти тысячах астероидов размером около ста метров, тогда как их общая численность оценивается в несколько десятков тысяч. Число менее крупных объектов в пределах главного пояса астероидов может достигать миллиона.
Сделаны из чего-то
Точно оценить ущерб невозможно из-за того, что мы очень мало знаем о составе астероидов, а это критически важная информация, без которой нельзя оценить последствия от падения на Землю гипотетического «Апофиса».
Идея изучать астероиды «на месте» витает в умах астрономов уже довольно давно. Первооткрывателем в этом деле стал японский зонд «Хаябуса» , который отправился к астероиду Итокава в 2008 году для того, чтобы забрать пробы грунта. Из-за многочисленных поломок и фантастического невезения «Хаябусе» удалось собрать лишь полторы тысячи пылинок, которые он все же доставил на Землю в 2010 году.
Hayabusa-2. Изображение: JAXA
Зимой 2014 года к астероиду 1999 JU3 отправился преемник неудачливого зонда, аппарат «Хаябуса-2», который прибудет к цели в 2018 году. Параллельно с этим NASA разрабатывает свою собственную миссию, OSIRIS-REx , которая отправится к Бенну в 2016 году с той же задачей, что и «Хаябуса».
Отсутствие конкретных данных о составе астероидов не мешает инженерам мечтать о системах защиты от небесных гостей. Один из многочисленных проектов — система DE-STAR , которая должна как следует нагреть опасный астероид и сбить его с пути. По расчетам авторов идеи, платформы размером в 100 метров будет достаточно для того, чтобы столкнуть Апофис с его орбиты, а десятикилометрового лазера хватит для того, чтобы полностью испарить его.
Кроме того, существуют проекты вроде зондов NEOShield или ISIS, потенциального «компаньона» OSIRIS-REx, которые предполагают отвод астероидов с намеченного курса «хуком справа» — столкновением с тяжелой металлической болванкой. Как вариант инженеры предлагают присоединить к камню тяжелый спутник, который изменит орбиту небесного тела. Российские ученые из Института космических исследований и вовсе планируют сбивать астероиды при помощи других астероидов.
Художественное изображение OSIRIS-REx. Изображение: University of Arizona/Goddard/NASA
Пока «Хаябуса-2» и OSIRIS-REx не достигли своих целей, ученые могут только гадать о точном минеральном и химическом составе астероидов. Состав небесных тел можно определять по их спектрам, однако из-за столкновений с другими телами поверхность астероидов может радикально изменять цвет, поэтому спектр будет обманывать астрономов. Не зная состав, можно лишь приблизительно оценивать последствия от падения космических камней, опираясь на то, какие катастрофы Земля уже переживала в прошлом.
Хорошо забытое старое
Самый известный и изученный след подобных падений — кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан в южной Мексике. Падение 10-километрового космического «булыжника» 65,5 миллиона лет назад оставило воронку диаметром 180 километров и привело к катастрофическим последствиям: считается, что именно из-за падения метеорита вымерли динозавры и изрядная часть фауны мезозоя.
И это не самый худший вариант: диаметр кратера Вредефорт в ЮАР, очевидно оставленного метеоритом, составляет 300 километров. «Камушек» упал на Землю около двух миллиардов лет назад, когда на планете господствовали микробы. Совсем недавно ученые нашли в Австралии безымянный пока кратер диаметром 400 километров, возникший около 300—420 миллионов лет назад.
Другое дело, что следов от встречи с небольшими — до нескольких сотен метров — астероидами известно не так много, так что последствия от падения таких камней на города и густонаселенные страны определить невозможно.
Один из немногих примеров подобных событий — так называемая «Кловисовская комета» — объект размером предположительно с Тунгусский метеорит (ученые не сходятся во мнении, астероид это был или комета), который упал на территорию Нового Света примерно 13 тысяч лет назад. Его падение вызвало масштабные пожары, резкое похолодание из-за клубов пепла и аэрозольных частиц, вымирание останков мегафауны и исчезновение культуры Кловис, первых племен индейцев Америки.
Лишь в 2013 году геологам удалось локализовать место падения этого объекта: он рухнул на территории провинции Квебек в Канаде, однако сам кратер найти пока не удалось. Так что очень может быть, что «Кловисова комета» была относительно небольшой.
Что делать?
Этот вопрос регулярно задают руководителю NASA и российским космическим чиновникам. Как выразился нынешний глава Американского космического агентства, пока у человечества есть только одна опция — «молиться», так как проблема игнорировалась десятилетиями и эффективных средств для уничтожения и 100% обнаружения астероидов пока нет.
Более того, пока не будут получены результаты исследований «Хаябусы» и «Осириса», а также полные каталоги околоземных астероидов, правительства вряд ли выделят деньги на что-то, кроме молитвы. Политики вспоминают о небесных сюрпризах только при падении очередного «Челябинска», и их пыл достаточно быстро охлаждается, когда они видят расчеты тех сумм, которые нужно вложить в защиту Земли. Так что сегодня человечество может надеяться лишь на коммерческие проекты по «освоению» астероидов — может быть, собранные ими данные о малых небесных телах и кометах убедят чиновников всерьез задуматься о будущем планеты.
Александр Телишев
Астероиды, которые в будущем могут приблизиться к Земле на расстояние, равное 7,5 млн км, считаются потенциально опасными для Земли. Наша планета уже не единожды сталкивалась с этими космическими телами. Сегодня мы поговорим о том, насколько опасно падение астероида на Землю и есть ли в обозримом будущем вероятность масштабной катастрофы? А для начала небольшая историческая справка.
Астероид (с греч. «подобный звезде», «звезда») также называют малой планетой. Является небесным телом, размер которого превышает 30 км. Некоторые из них имеют свои спутники. Множество астероидов путешествует по нашей Солнечной системе. 3,5 млн лет назад на Землю упало огромное количество астероидов, которые привели к глобальным изменениям.
Следы древнейшего астероида
Весной 2016 года в Австралии геологи обнаружили следы падения астероида, диаметр которого составил около 30-40 км. То есть по размерам он соизмерим с небольшим спутником. Падение стало причиной 11-балльного землетрясения, цунами и масштабных разрушений. Вероятно, это был один из астероидов, в результате падения которых на земле сформировались не только зачатки жизни, но и сформировалось все многообразие биосферы.
Есть также мнение,что таинственное исчезновение динозавров произошло из-за падения на Землю большого астероида. Хотя это всего лишь одна из множества версий...
Это интересно! Древний ударный образовался в результате встречи с метеоритом. Его глубина когда-то доходила до 20 км. Падение метеорита вызвало цунами и изменения климата, подобное ядерной зиме. Кроме этого, на срок до 16 лет на Земле могла упасть температура на 26 градусов.
Челябинский метеорит
Падение астероида на Землю в феврале 2013 стало одним из самых обсуждаемых происшествий не только в России, но и во всем мире. Астероид, чья масса достигала 16 тонн, частично сгорел в атмосфере Земли, а вот его относительно небольшая часть упала близ Челябинска, к счастью, пролетев над ним.
В том году он пролетел над уральским городом, что и послужило основой для его наименования. Тело само по себе оказалось вполне заурядным и состояло из хондритов, но вызвали интерес время и место его падения. Ни один из упавших на Землю астероидов не наносил подобного ущерба, так как не падал в такой близости от густонаселенного пункта. Масса метеорита составила 6 тонн. Упав в озеро стал причиной выбитых стекол в 7 000 зданий. 112 человек госпитализировали с ожогами, еще несколько человек обратились к медикам за помощью. В общей сложности ударная волна охватила 6,5 тыс. кв.м.
Огромный урон, нанесенный астероидом, мог бы быть гораздо более весомым, если бы небесный камень упал не в воду, а на сушу. К счастью, падение астероида на землю не обернулось масштабной катастрофой.
Чем опасно падение большого метеорита на Землю?
По вычислениям ученых, падение астероида на Землю способно привести к огромному ущербу, если тело размером около 1 км упадет на сушу Земли. В первую очередь образуется воронка диаметром примерно 15 км, это станет причиной попадания в атмосферу пыли. А это, в свою очередь, способно привести к масштабным пожарам. Пыль, нагреваясь от солнца, снизит уровень озона, ускорит химические реакции в стратосфере, снизит количество солнечного света, доходящего до поверхности планеты.
Таким образом, последствия падения астероида на Землю очень серьезны. Глобальная температура Земли упадет на 8 0 С, вызвав ледниковый период. Но чтобы повлечь за собой вымирание человечества, астероид должен быть в 10 раз больше.
Гигантская опасность
Недавно ученые выяснили, что в список потенциальных угроз для нашей планеты нужно включить кентавров - это гигантские астероиды, диаметр которых составляет от 50 до 100 км. Гравитационное поле других планет каждые 40-100 тысяч лет выбрасывает их в сторону нашей Земли. Их количество в настоящее время резко возросло. Возможно ли падение гигантского астероида на Землю в ближайшее время, постоянно вычисляют ученые, хотя вычисление траектории падения кентавров - задача весьма трудная.
Кроме этого, в список потенциальных угроз для Земли входят:
- супервулканическое извержение;
- глобальная пандемия;
- падение астероида (в 0,00013%);
- ядерная война;
- экологическая катастрофа.
Упадет ли астероид на Землю в октябре 2017?
Основной вопрос, который на данный момент волнует ученых - это опасность, исходящая от астероида, размеры которого в 2 раза превосходят Челябинский метеорит. Есть вероятность, что в октябре 2017 года случится событие, которое вызовет гораздо больший масштаб бедствий, чем удар в 2013 году. Астроном Джудит Рис утверждает, что диаметр астероида достигает 40 км. Его окрестили объектом WF9.
Опасное небесное тело было обнаружено учеными на Гавайях еще в 2012 году. В том году он прошел на очень близком расстоянии от Земли, а 12 октября 2017 года приблизится на наиболее опасное для нашей планеты расстояние. Ученые считают, что если падение астероида на Землю действительно состоится, то первым его увидят британцы.
На данный момент ученые активно изучают возможность столкновения. Правда, вероятность падения астероида на Землю весьма мала и составляет, как утверждают исследователи, 1 к миллиону. Однако она все же есть.
Постоянная опасность
Следует заметить, что мимо Земли постоянно пролетают те или иные астероиды разных размеров. Они являются потенциально опасными, но весьма редко действительно падают на Землю. Так, в конце 2016 года мимо Земли пролетело тело на удалении в 2/3 расстояния до с небольшой грузовик.
А январь 2017 г. ознаменовался пролетом небесного тела, достигающего размера 10-этажного дома. Он пролетел в пределах 180 тысяч км от нас.