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
Космическое пространство, окружающее нас, на самом деле не такое спокойное и безмятежное, каким кажется на первый взгляд. На протяжении миллиардов лет, с тех пор как образовалась Солнечная система, из глубин космоса к нам прилетают космические гостинцы – метеориты . Земля постоянно подвергается подобным атакам. Даже несмотря на то, что человеческая цивилизация относительно спокойно существует более 4-х млн. лет, в истории планеты неоднократно случались падения метеоритов катастрофического масштаба.
Места падения метеоритов на Земле достаточно красноречиво говорят о подобных жарких свиданиях. Неоднократно астрономы замечали, как падали метеориты и на наш спутник. Разница заключается лишь в масштабах последствий. Лунные метеориты и гигантский объект, упавший на Марс миллионы лет назад, оставили после себя чудовищные кратеры. Для Земли последствия такого свидания могут стать фатальными.
Вход метеорита в верхние слои земной атмосферы отмечается появлением яркого свечения
Что такое упавший метеорит?
Части и фрагменты метеорных тел, достигших поверхности планеты, называются упавшими метеоритами. После падения крупных метеоритов обычно остаются следы — кратеры, большие или маленькие, гигантских размеров или едва заметные среди окружающего нас ландшафта. Характерная черта для данных объектов – огромная термодинамическая нагрузка, которую испытывает небесное тело, проходящее через плотные слои земной атмосферы. Расколовшись или взорвавшись сотни, тысячи метеоритных обломков падают на Землю.
Во время движения к поверхности Земли метеорное тело испытывает огромные термодинамические нагрузки, вызванные силой трения о воздушные массы
Перед тем как на Землю упадет метеорит, метеороиды или летящий астероид , достигнув окрестностей нашей планеты, попадает в земную атмосферу. Соответственно, во время движения поверхность небесного тела испытывает огромные термодинамические нагрузки, вызванные силой трения о воздушные массы. Последующая судьба падающих тел различна.
Крупные объекты с прочной структурой и массой в несколько сотен килограммов сталкиваются с поверхностью нашей планеты, образуя в месте падения крупные кратеры. В ряде случаев полет заканчивается неожиданно – происходит взрыв метеорита, сопровождающийся высвобождением большого количества энергии.
30 июня 1908 года пролетая над тайгой в районе реки Подкаменная Тунгуска, небесное тело взорвалось в воздухе. Феномен получил название тунгусского метеорита 1908 года .
Мелкие метеорные тела с неоднородной и непрочной структурой, как правило, распадаются на мелкие фрагменты, которые при падении рассеиваются на значительной площади. Подобные астрономические явления называются метеоритные дожди. Следы падения космических гостей в подобных случаях найти крайне сложно.
Небольшой метеорит упал неподалеку от американского города Детройта в штате Мичиган
Именно процесс падения и результат последствий определяет виды метеоритов, которые классифицируются по методу обнаружения:
- по месту падения;
- как находка.
В первом случае речь идет о найденных метеоритах, падение которых наблюдаемо от начала и до конца. Они получают свое название перед падением. Во втором случае следует понимать найденный фрагмент или обломок породы, структура и состав которого имеет космическое происхождение. Именно метеориты, которые упали в разное время, а были найдены уже сегодня, составляют основную часть коллекции человеческой цивилизации. Метеорит Гоба является крупнейшим из найденных.
Как правило, основные и громкие находки связаны с падением метеоритов в доисторическую эпоху. Небесные тела, обладая огромной скоростью, большими размерами и приличной массой, при падении образовывали на лике нашей планеты воронки или огромные кратеры. Сегодня обнаружено более 100 кратеров метеоритного происхождения, диаметр которых варьируется в диапазоне 0,2-100 км.
Снимки малых ударных кратеров, диаметр которых превышает несколько сотен метров. Снимки сделаны с борта межпланетной станции «Лунар Орбитер-2».
Количество лунных кратеров, которые являются свидетельствами бомбардировки поверхности нашего естественного спутника, сегодня оценивается в 70% от общего количества видимых объектов на лике Луны. Бассейн Южный полюс - Эйткен является целой страной метеоритных лунных кратеров. Диаметр самого крупного кратера этой области составляет 2500 км. На Марсе самый большой ударный кратер — равнина Эллада, имеет диаметр 2300 км. По мнению ученых, мощность взрыва составила 500-1000 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Антарктические метеориты и их история
Интересна природа упавших на Землю метеоритов, найденных в разные годы. Среди находок встречаются марсианские и лунные метеориты, которые прилетели на Землю миллиарды лет назад, на этапе формирования Солнечной системы. Некоторые объекты, природа которых до конца не установлена, могут быть фрагментами другой планеты, отправившейся на столкновение с Землей. Часто метеориты – это осколки крупных астероидов. Ученые астрофизики допускают, что некоторая часть из найденных метеоритов, являются фрагментами космических тел, прилетевшие к нам из далеких глубин космоса.
Ряд метеоритов, упавших на Землю, с высокой долей вероятности, может быть остатками космических катаклизмов, произошедших на заре формирования Солнечной системы
На сегодняшний день сформировался отдельный подвид метеоритов, упавших на землю. Речь идет об антарктических метеоритах, объектах, которые были найдены на территории ледяного континента. На данный момент ученые располагают коллекцией из более чем 10 тыс. космических гостинцев, найденных на поверхности ледяного панциря Антарктиды. Характерной особенностью этого подвида являются уникальные естественные условия обнаружения. На заснеженной поверхности, в ледяной тоще достаточно легко обнаружить объект внеземного происхождения, который упал на Землю . Антарктические метеориты – это на 100% объекты, падавшие на Землю из космоса. Здесь находят метеориты, недавно прилетевшие к нам из бескрайних космических далей и те, которые упали на нашу планету сотни тысяч, миллионы лет назад.
Благодаря таким находкам можно с высокой точностью исследовать состав и структуру метеоритных роев, существующих в космосе на ранних этапах формирования Солнечной системы. В большинстве случаев, найденные антарктические метеориты отличаются по своему химическому составу от небесных тел, прилетевших к нам в позднюю эпоху.
Следует отметить, что по своей природе антарктические метеориты являются уникальными геологическими объектами. Благодаря ограниченному присутствию на ледяном континенте известных форм жизни и меньшей загрязненности биосферы, ученым удалось выявить в составе антарктических метеоритов органические молекулы внеземного происхождения.
Кроме этого, Антарктида предоставила ученому сообществу ряд объектов, которые оказались на деле марсианскими или лунными метеоритами. Большая часть этих космических гостинцев имеет незначительные размеры, однако они дают необходимую информацию о происхождении Солнечной системы и ее возрасте.
Классификация метеоритов по составу
На Землю прилетают метеориты в основном двух типов:
- каменные;
- железные.
На каменные метеориты приходится 92,8% всех упавших на Землю метеоритов. Это небесные тела или фрагменты более крупных космических тел, которые имеют одинаковый химический состав и схожую геологическую структуру. Как правило, каменный космический гостинец представляет собой окислы магния, кремния и кальция. В незначительных количествах в этих камешках присутствуют космическое железо и алюминий. На 90% структура каменных метеоритов — это спекшаяся масса микроскопических силикатных зерен – хондр. Ввиду этого произошло название каменных метеоритов — хондриты. Метеориты, у которых отсутствует подобная структура, называются ахондриты.
Что касается железных метеоритов, то такие объекты достаточно редко падают на Землю. От общего количества метеоритного вещества, прилетевшего к нам, на железные метеориты приходится всего 5,7%. В составе этих космических объектов, посещавших нашу планету в разные периоды, присутствует природное железо, никель и кобальт. В процентном соотношении это выглядит следующим образом:
- железо – 85%;
- никель — 12%;
- кобальт, сера и фосфор – 3%.
Структура железных метеоритов достаточно устойчивая. Однородная и прочная внутренняя часть покрыта снаружи регмаглиптами, небольшими ямочками и язвочками, образовавшимися во время прохождения метеорита через земную атмосферу. Железный Гоба — крупнейший метеорит на Земле, найденный человеком.
Железный метеорит в экспозиции Музея внеземного вещества ГЕОХИ РАН
Самыми редкими гостями из космоса являются железно-каменные метеориты. Это, так называемый, промежуточный класс объектов, занимающих нишу между железными и каменными метеоритами, прилетевшими к нам из глубин космоса. В составе подобного небесного тела металлы (никелистое железо, алюминий) и силикаты присутствуют в равных пропорциях. Из всех найденных на сегодняшний день объектов, только 1,5% приходится на железно-каменные метеориты. Такое малое количество объясняется невысокой прочностью структуры небесного тела. В момент прохождения через слои атмосферы высока вероятность разрушения железно-каменного метеорита. Силикаты не способны выдерживать значительные термодинамические нагрузки и распадаются. На поверхность нашей планеты падают уже мелкие фрагменты и частицы космического железа.
Отдельным видом идут лунные метеориты и марсианские. Основное отличие этих объектов – химический состав, который очень напоминает состав породы с поверхности Луны или с Марса. В таких метеоритах преобладают изотопы аргона, молекулы других инертных газов, которые в большом количестве присутствуют в геологии внеземных космических объектов. Ученые считают такие метеориты осколками, отколовшимися с поверхности Луны или Марса в результате внешнего космического воздействия. Получив большой импульс в момент столкновения, крупные фрагменты марсианской или лунной поверхности могут покинуть область планетарного тяготения и стать метеороидами, достигшими окрестностей нашей планеты.
Лунный метеорит, найденный советскими полярниками на станции «Мирный» в Антарктиде, июль 1985 года
Последствия падений самых известных метеоритов
Если говорить о том, с какими космическими гостями пришлось сталкиваться Земле на протяжении всей своей длительной истории, то судя по размеру и масштабу следов столкновений, человечеству есть чего опасаться.
Что касается размеров ущерба, который нанесли упавшие космические гостинцы, то сегодня он оценивается невысоко. Все, что упало на Землю в течение последних 500 лет, не принесло землянам особых бед и страданий. Мишенями упавших метеоритов редко когда становились жилые дома и объекты промышленной инфраструктуры. В отличие от доисторического периода, когда на Землю прилетали космические гиганты, современная эпоха не настолько богата на катаклизмы планетарного масштаба.
Ударный кратер Вредефорт, расположенный в 120 километрах на Юго-Запад от Йоханнесбурга, ЮАР. Снимок сделан из космоса с борта МКС.
На лике нашей планеты достаточно следов, которые оставили самые большие метеориты, упавшие на Землю в разные эпохи. Чего только стоит гигантский по своим размерам ударный кратер Вредефорт, след от визита космического гостя обнаруженный в Южной Африке по снимкам, полученным из космоса. Диаметр цирка составляет 300 км. Далее идут не менее впечатляющие по своим размерам следы падений метеоритов:
- Садбери, провинция Онтарио, Канада, диаметр 250 км;
- Чиксулуб, полуостров Юкатан, Мексика, диаметр 170 км;
- Маникуаган, провинция Квебек, Канада. Диаметр кратера 100 км;
- кратер Попигай, Республика Саха-Якутия, Российская Федерация, диаметр 100 км.
Характерной особенностью этого впечатляющего списка является то, что все эти гигантские кратеры очень древние. К примеру, возраст кратера Садбери в Канаде оценивается в 2 млрд. лет. Российский ударный кратер Попигай возник также в доисторическую эпоху, более 35 млн. лет назад. Судя по размерам этих кратеров, можно смело говорить о том, какими последствиями для нашей планеты заканчивались подобные горячие встречи, если в будущем орбиту Земли могут пересечь подобные громадины.
Метеоритный кратер в Сибири, в бассейне реки Попигай, расположенный на границе Красноярской края и Республики Саха-Якутия
Самым древним из найденных метеоритов на Земле считается каменная глыба Хуаншитай, обнаруженная в китайской провинции Сиань. По мнению ученых-астрофизиков Оксфордского университета, двухтонный космический гость прилетел к нам около 2 млрд. лет назад. Не менее впечатляюще выглядит железный гигант — Гоба, обнаруженный на пустынных территориях Намибии в 20-е годы XX века. Этот кусок железа весит 60 тонн. Что касается другим крупных метеоритов, упавших на Землю и найденных человеком, то некоторые из них сегодня числятся в числе охраняемых геологических памятников. Ежедневно на Землю выпадает более 20 тонн метеоритного вещества. Визиты более крупных единичных объектов достаточно редки. Значительное их число выпадает на Землю во время прохождения планеты через орбиты известных метеорных потоков.
Фото метеорного потока Орионид с борта космического телескопа Хаббл
Известные метеориты последних лет
Несмотря на то, что падающие крупные метеориты в масштабах планеты — явление достаточно редкое, угроза метеоритной опасности продолжает оставаться высокой. Проблема заключается в том, что мы до конца не можем знать о том, что происходит в околоземном космическом пространстве. Существующие технические средства не обеспечивают полную и четкую картину состояния ближнего космоса. В последние десятилетия учеными США, России, Китая и Японии, специалистами НАСА и Европейского космического агентства созданы системы раннего обнаружения. Новые технические средства позволяют обнаружить приближающееся к Земле космическое тело. Однако эта система работает только на близких расстояниях, когда времени на принятие соответствующего решения о противодействии угрозы практически не остается.
Радарная станция в системе глобального раннего обнаружения метеоритов, оборудованная на севере Шотландии
Следует отметить, что работы в этом направлении ведутся постоянно. Составлена карта падения метеоритов, которая дает представление о том, куда и чаще всего падают гости из космоса. Параллельно с изучением объектов, упавших на Землю, ученые работают над созданием эффективной системы раннего предупреждения метеоритной опасности.
ТАСС-ДОСЬЕ. 6 декабря 2016 г. в небе над Хакасией взорвался метеорит. Зафиксировано три вспышки, гул был слышен в районе Абакана.
Как заявил член Комитета по метеоритам Российской академии наук, профессор Уральского федерального университета Виктор Гроховский, метеорит в разы меньше своего челябинского "собрата", упавшего в феврале 2013 г. в озеро Чебаркуль.
Метеоритами называют твердые природные тела космического происхождения, которые падают на поверхность крупного небесного объекта, например, планеты. Могут состоять из минералов (каменные метеориты), металлов (железные) и быть смешанного типа (железно-каменные).
Поверхности Земли достигают 9% массы всех метеоритов. По мнению ряда ученых, ежегодно на нашу планету обрушивается метеоритный шквал общей массой примерно 21,3 т. По статистике, разрушительную силу имеет только один из 100 тыс. метеоритов. Большинство из найденных на Земле метеоритов имеют массу от нескольких граммов до нескольких килограммов.
Наиболее часто метеориты падают в Антарктиде: по оценке экспертов, на материке их разбросано примерно 700 тыс. Там же находится крупнейшее скопление метеоритов на ограниченном участке поверхности, обнаруженное в 1979 г. Самый массивный метеорит - весом более 60 т - был найден в Намибии в 1920 г., он получил наименование Гоба.
Случаи падения метеоритов на населенные пункты крайне редки: известно лишь о нескольких подобных фактах. При этом только дважды падающие небесные тела наносили ранения людям (1954 г., штат Алабама, США; 2004 г., Великобритания).
Первое в мировой истории достоверно зарегистрированное падение метеорита датируется 16 ноября 1492 г. Это произошло близ французской деревни Энсисхейм в районе Верхнего Рейна. Камень, упавший с неба, весил около 127 кг. Его падение засвидетельствовали многочисленные очевидцы, в том числе известный немецкий художник и график Альбрехт Дюрер. Он зарисовал это событие на небольшой деревянной доске размером 23х17 см.
Хронология пяти известных случаев падения крупных метеоритов в XX - XXI веках
30 июня 1908 г. над бассейном р. Подкаменная Тунгуска в Восточной Сибири упал метеорит, получивший впоследствии название "Тунгусский". В результате в воздухе, при вхождении небесного тела в плотные слои атмосферы, произошел взрыв мощностью порядка 50 Мт в тротиловом эквиваленте. Ударной волной было опустошено до 2 тыс. кв. км. На сегодняшний день найдено свыше 5 тыс. достаточно крупных фрагментов Тунгусского метеорита.
12 февраля 1947 г. в Приморском крае было зафиксировано падение метеорита массой более 23 т (входит в десятку крупнейших в мире). Он был назван Сихотэ-Алинским по наименованию гор, над которыми метеорит рассыпался железным дождем на площади 35 кв. км.
8 марта 1976 г. на северо-востоке Китая упал метеорит, весивший свыше 4 т. Получил название Kirin.
8 февраля 1969 г. на севере Мексики упал метеорит Allende. При падении раздробился на множество осколков. Собрано порядка 2-3 т фрагментов. Allende считается крупнейшим углистым метеоритом, найденным на Земле.
15 февраля 2013 г. в районе озера Чебаркуль Челябинской области упал метеорит, получивший официальное название "Челябинск" (также известен как "Чебаркульский"). Метеоритный дождь наблюдали жители сразу пяти регионов России - Тюменской, Свердловской, Челябинской, Курганской областей и Башкирии. Большая часть осколков упала в озеро. В октябре 2013 г. из Чебаркуля были подняты фрагменты общей массой 654 кг, в марте 2014 г. на дне озера найден самый крупный осколок весом несколько тонн.
Уральский метеорит на некоторое время отвлёк учёных от другого космического объекта - астероида, который в эти минуты приближается к Земле. Согласно расчётам, на минимальное расстояние к нашей планете он подойдёт в 23 часа 20 минут по московскому времени. На сайте НАСА будет идти прямая трансляция этого уникального события. Увидеть астероид смогут жители Азии и Австралии, а также, возможно, некоторых районов Восточной Европы.
Чуть больше чем через 2 часа объект ДА14 пройдёт мимо Земли на расстоянии 28 тысяч километров - это ближе, чем летают некоторые спутники. Если бы этот астероид весом 130 тонн и диаметром 45 метров столкнулся с нашей планетой, то взрыв был равен одной тысяче Хиросим. Появилось даже предположение, что упавший на Урале метеорит может быть частью этого космического монстра и что вслед за ней последуют другие, более крупные. Однако большинство ученых связи с астероидом ДА14 и уральским метеоритом не видят.
"Что касается того, грозит ли нам Армагеддон или нет. Сейчас уже доподлинно известно. Все астероиды, крупнее, чем один километр в диаметре, которые несут Земле такую катастрофу крупного масштаба, все они известны и имеют хорошо известные орбиты, они все прокаталогизированы и наблюдаются. Опасности от них нет", - заверила заведующая отделом космической астрометрии Института астрономии РАМН Лидия Рыхлова.
Пока следили за крупным астероидом, метеорит, упавший на Урале, проглядели. Впрочем, увидеть его до входа в атмосферу было практически невозможно - это не могут сделать ни гражданские обсерватории, ни радары противоракетной обороны - слишком мал размер и велика скорость. Военные говорят, что даже в случае обнаружения такого метеорита уничтожать такие объекты современным системам ПВО пока не под силу. Уже задним числом ученные вывели данные небесного тела, которое уже упало на Урале - масса несколько тонн, скорость 15 километров в секунду, угол падения - 45 градусов, мощность ударной волны - несколько килотонн. На высоте 50 километров объект разрушился на 3 части и почти полностью сгорел в атмосфере.
"Не более 10 метров в поперечнике, оно летело со сверхзвуковой скоростью и поэтому породило ударную волну. Эта ударная волна и произвела эти все разрушения, люди были ранены не осколками метеорита, а именно ударной волной. Вот если бы сверхзвуковой самолет прошёл бы на этой же высоте, например, не дай бог над Москвой, то разрушения были бы такие же", - заявил замдиректора Государственного астрономического института им. Штернберга Сергей Ламзин.
Любой космический объект, который долетел до атмосферы Земли и оставил в ней след, ученые называют метеоритом. Как правило, они небольшого размера и, двигаясь в воздухе со скоростью несколько километров в секунду, полностью сгорают. И все-таки ежедневно на Землю падает около 5 тонн космического вещества в виде пыли и мелких песчинок. Почти все космические гости прилетают к нам из так называемого пояса астероидов, который расположен между орбитами Марса и Юпитера.
"Некая помойка Солнечной системы, где сосредоточен весь обломочный материал. В этом поясе происходят столкновения между астероидами. В результате образуются некие обломки, которые могут приобрести орбиту, которая пересекает орбиту Земли", - рассказал Михаил Назаров.
Впрочем, некоторые ученые считают, что под Челябинском упал вовсе не метеорит. Они уверены, что никаких обломков никто так и не найдет, как не нашли обломки Тунгусского метеорита. Речь, скорее всего, идет об остывшей комете, которая состоит из замерзших газов.
"Если ядро кометы первого поколения вторгается в Землю, то оно практически полностью сгорает в атмосфере Земли, и найти каких-либо остатков на поверхности невозможно. Это аналогично Тунгусскому феномену, когда не было найдено никаких остатков тела, но был большой вывал леса на большой территории и деревья все были сильно обуглены", - рассказал научный сотрудник отдела космической астрометрии института астрономии РАН Владислав Леонов.
Тем не менее, поиски остатков метеорита под Челябинском продолжаются. При этом ищут не только спасатели и ученые, сейчас в район предполагаемого падения уже устремились десятки охотников за метеоритами. Цена некоторых из них на черном рынке может доходить до нескольких тысяч рублей за один грамм.
Безмолвные пришельцы из космоса - метеориты - прилетающие к нам из звездной бездны и падающие на Землю, могут иметь любые размеры, начиная с небольших камешков, заканчивая глыбами гигантских размеров. Последствия таких падений бывают разными. Одни метеориты оставляют после себя яркие воспоминания в нашей памяти и едва заметный след на поверхности планеты. Другие, наоборот, падая на нашу планету, влекут за собой катастрофические последствия.
Места падения самых крупных метеоритов в истории Земли ярко свидетельствуют об истинных размерах незваных гостей. Поверхность планеты сохранила огромные кратеры и разушения, оставшиеся после встречи с метеоритами, что свидельствует о возможных губительных последствиях, которые ожидают человечество, если на Землю упадет космическое тело крупных размеров.
Метеориты, падавшие на нашу планету
Космос не такой пустынный, как кажется на первый взгляд. По подсчетам ученых ежедневно на нашу планету обрушивается 5-6 тонн космического материала. За год эта цифра составляет порядка 2000 тонн. Этот процесс происходит постоянно, на протяжении миллиардов лет. Нашу планету постоянно атакуют десятки метеорных потоков, кроме того, время от времени астероиды могут лететь к Земле, проносясь от нее в опасной близости.
Каждый из нас может в любой момент стать свидетелем падения метеорита. Одни падают у нас на виду. При этом падение сопровождается целой чередой ярких и запоминающихся явлений. Другие метеориты, которые мы не видим, падают в неизвестном месте. Об их существовании мы узнаем только после того, как находим фрагменты материала внеземного происхождения в процессе своей жизнедеятельности. Виду этого принято разделять космические гостинцы, прилетевшие к нам в разное время, на два типа:
- упавшие метеориты;
- найденные метеориты.
Каждый упавший метеорит, полет которого был прогнозируемым, получает название перед падением. Найденные метеориты называют в основном по месту их находки.
Информация о том, как падали метеориты и какие при этом возникали последствия, крайне ограничена. Ученое сообщество только в середине XIX века стало отслеживать падения метеоритов. Весь предыдущий период в истории человечества содержит ничтожно мало фактов про падение крупных небесных тел на Землю. Подобные случаи в истории различных цивилизаций носят скорее мифологический характер, и их описание не имеет ничего общего с научными фактами. В современную эпоху учеными стали изучаться результаты падения ближайших по времени к нам метеоритов.
Огромную роль в процессе изучения этих астрономических явлений играют метеориты, найденные на поверхности нашей планеты в более поздний период. Сегодня составлена подробная карта падения метеоритов, обозначены области наиболее вероятного падения метеоритов в будущем.
Природа и поведение падающих метеоритов
Большинство небесных гостей, посещавших нашу планету в разное время — это каменные, железные и комбинированные метеориты(железно-каменные). Первые являются наиболее частым в природе явлением. Это остаточные фрагменты, из которых в свое время формировались планеты Солнечной системы . Железные метеориты состоят из железа природного происхождения и никеля, причем доля железа в них составляет более 90%. Количество железных космических гостей, достигших поверхностного слоя земной коры, не превышает 5-6% из общего количества.
Гоба — это на сегодняшний день крупнейший найденный метеорит на Земле. Огромная глыба внеземного происхождения, железный гигант весом в 60 тонн упала на Землю еще в доисторические времена, а была найдена только в 1920 году. Об этом космическом объекте сегодня стало известно только благодаря тому, что он состоит из железа.
Каменные метеориты не являются столь прочными образованиями, однако тоже могут достигать больших размеров. Чаще всего, подобные тела во время полета и при контакте с землей разрушаются, оставляя после себя огромные воронки и кратеры. Иногда каменный метеорит во время полета через плотные слои атмосферы Земли разрушается, вызывая сильнейший взрыв.
Подобное явление еще свежо в памяти ученого сообщества. Столкновение планеты Земля в 1908 году с неизвестным небесным телом сопровождалось взрывом колоссальной силы, произошедшим на высоте около десятка километров. Произошло это событие в Восточной Сибири, в бассейне реки Подкаменная Тунгуска. По подсчетам ученых астрофизиков взрыв Тунгусского метеорита 1908 года имел мощность 10-40 Мт в пересчете на тротиловый эквивалент. При этом ударная волна четыре раза обошла вокруг земного шара. В течение нескольких дней на территории от Атлантики до районов Дальнего Востока в небе происходили странные явления. Правильнее назвать этот объект тунгусским метероидом, так как космическое тело взорвалось над поверхностью планеты. Исследования района взрыва, продолжающиеся уже более 100 лет, дали ученым огромный объем уникального научно-прикладного материала. Взрыв столь крупного небесного тела, массой в сотни тонн в районе сибирской реки Подкаменная Тунгуска, называется в научном мире Тунгусским феноменом. На сегодняшний день найдено более 2 тыс. фрагментов Тунгусского метеорита.
Другой космический гигант оставил после себя огромнейший кратер Чиксулуб, расположенный на полуострове Юкатан (Мексика). Диаметр этой гигантской впадины составляет 180 км. Метеорит, оставивший после себя столь огромный кратер, мог иметь массу в несколько сотен тонн. Недаром ученые считают этот метеорит самым крупных из всех тех, которые посещали Землю за всю ее длинную историю. Не менее впечатляющим выглядит след от падения метеорита в США, знаменитый на весь мир Аризонский кратер. Возможно, падение такого огромного метеорита стало началом конца эры динозавров.
Подобные разрушения и столь масштабные последствия являются следствием огромной скорости, которую имеет несущийся к Земле метеорит, его масса и размеры. Падающий метеорит, скорость которого составляет 10-20 километров в секунду, а масса — десятки тонн, способен вызывать колоссальные разрушения и жертвы.
Даже не столь крупные космические гости, долетающие до нас, могут нанести локальные разрушения и породить панику среди гражданского населения. В новую эпоху человечество неоднократно сталкивалось с такими астрономическими явлениями. На деле все, кроме паники и ажиотажа, ограничивалось любопытными астрономическими наблюдениями и последующим изучением мест падения метеоритов. Так было в 2012 году во время визита и последующего падения метеорита с красивым названием Саттер Милл, который по предварительным данным готов был раскромсать территорию США и Канады. Сразу в нескольких штатах жители наблюдали яркую вспышку в небе. Последующий полет болида ограничился падением на земную поверхность большого количества мелких фрагментов, рассеянных на огромной территории. Подобным образом прошел метеоритный дождь в Китае, наблюдаемый во всем мире в феврале 2012 года. В пустынных районах Китая упало до сотни метеоритных камней различных размеров, оставивших после столкновения ямы и воронки разного размера. Масса самого крупного найденного китайскими учеными фрагмента составила 12 кг.
Подобные астрофизические явления возникают регулярно. Это связано с тем, что метеорные потоки, носящиеся в нашей Солнечной системе, время от времени могут пересечь орбиту нашей планеты. Ярким примером таких встреч считаются регулярные свидания Земли с метеорным потоком Леонид. Среди известных метеорных потоков именно с Леонидами Земля вынуждена встречаться каждые 33 года. В этот период, приходящийся по календарю на ноябрь месяц, звездопад сопровождается падением обломков на Землю.
Наше время и новые факты про упавшие метеориты
Вторая половина XX века стала для астрофизиков и геологов настоящим испытательным и экспериментальным полигоном. За это время произошло достаточно много падений метеоритов, которые удалось зафиксировать различными способами. Некоторые небесные гости своим появлением произвели фурор среди ученых и вызвали немалый ажиотаж у обывателей, другие метеориты стали лишь очередными статистическими фактами.
Человеческой цивилизации продолжает несказанно везти. Самые большие метеориты, упавшие на Землю в современную эпоху, не имели ни громадных размеров, ни нанесли серьезного ущерба инфраструктуре. Космические пришельцы продолжают падать в малонаселенных областях планеты, осыпая частью обломков. Случаи падения метеоритов, повлекших за собой жертвы, практически отсутствуют в официальной статистике. Единственные факты такого неприятного знакомства – падение метеорита в штате Алабама в 1954 году и визит космического гостя в Великобританию в 2004 году.
Все остальные случаи столкновения Земли с небесными объектами можно характеризовать, как интереснейшее астрономическое явление. Самые известные факты падения метеоритов можно пересчитать по пальцам. Об этих явлениях имеется много документальных доказательств и проведена огромная научная работа:
- метеорит Kirin, масса которого составляет 1,7 тонн, упал в мартовские дни 1976 года в северо-восточной части Китая во время метеоритного дождя, продолжавшегося 37 минут и охватившего всю северо-восточную часть страны;
- в 1990 году в районе города Стерлитамак в майскую ночь с 17 на 18 число, произошло падение метеоритного камня весом в 300 кг. Небесный гость оставил после себя кратер диаметром 10 метров;
- в 1998 году в Туркмении упал метеорит весом в 800 кг.
Начало третьего тысячелетия ознаменовалось рядом ярких астрономических явлений, среди которых особо стоит отметить следующие:
- сентябрь 2002 года ознаменовался чудовищным воздушным взрывом в районе Иркутска, который стал результатом падения огромного метеорита;
- метеорит, упавший в 15 сентября 2007 года в районе озера Титикака. Этот метеорит упал в Перу, оставив после себя воронку глубиной 6 метров. Найденные местными жителями фрагменты этого перуанского метеорита имели размеры в диапазоне 5-15 см.
В России наиболее яркий случай связан с полетом и последующим падением небесного гостя в районе города Челябинск. Утром 13 февраля 2013 года страну облетела новость: в районе озера Чебаркуль (Челябинская область) упал метеорит. Основную силу удара космического тела испытала на себе поверхность озера, из которого впоследствии с глубины 12 метров были выловлены фрагменты метеорита общим весом более полутонны. Спустя год со дна озера удалось выловить самый крупный фрагмент Чебаркульского метеорита, имеющий вес несколько тонн. В момент полета метеорита его наблюдали жители сразу трех областей страны. Над Свердловской и Тюменской областью очевидцы наблюдали огромный огненный шар. В самом Челябинске падение сопровождалось незначительными разрушениями объектов городской инфраструктуры, однако среди гражданского населения имели место случаи травматизма.
В заключение
Сколько еще будет падений на нашу планету метеоритов, точно сказать невозможно. Ученые постоянно работают в области обеспечения противометеоритной безопасности. Анализ последних явлений в этой сфере показал, что интенсивность посещений Земли космическими гостями повысилась. Прогнозирование падений в будущем является одной из основных программ, которой занимаются специалисты NASA , других космических агентств и научных астрофизических лабораторий. Все-таки наша планета остается слабо защищенной от визитов непрошеных гостей, и крупный метеорит, упавший на Землю, может сделать свое дело — положить конец нашей цивилизации.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них