• Образование
• 31 Августа, 2020

КОСМИЧЕСКИЕ ПРИШЕЛЬЦЫ

Елена БРУСИЛОВСКАЯ,
лауреат премии Союза журналистов Казахстана

Семь лет назад, 15 февраля 2013 года на российский город Челябинск, неподалеку от  границы с Костанайской областью,   упал метеорит. К сожалению, вовремя его обнаружить ученые не смогли, поэтому  нежданное «небесное шоу» наделало немало шума.  Это еще раз заставило задуматься о том, что с космосом шутить опасно. Он во многом еще непредсказуем.

ЗВЕЗДНЫЕ ДОЖДИ

Знаете ли вы, что каждый день на нашу Землю выпадает порядка 100 тонн «небесных осадков»? В основном это мелкие метеориты, большинство которых сгорает в атмосфере, не долетая до поверхности Земли. Более крупные падают значительно реже. Например, метеоритные тела размером от 1 м до 30 м появляются раз в несколько месяцев, свыше 30 м – примерно раз в 300 лет. Если диаметр небесного странника больше 100 м – и того реже, интервалы между такими «визитами» составляют от десятков тысяч до миллионов лет. А вот столкновение с космическим телом еще крупнее грозит глобальной катастрофой.
И подобное на Земле уже случалось – на полуострове Юкатан находится самый большой на Земле метеоритный кратер Чиксулуб диаметром 180 км. Причем одна его часть находится на суше, а другая – на дне Мексиканского залива. Ученые предполагают, что кратер образовался примерно 65 млн лет назад, в конце мелового периода. Астероид, который тогда врезался в Землю, был диаметром порядка 10 км, для планеты это имело катастрофические последствия – наступила так называемая ядерная зима, что в свою очередь, по одной из гипотез, привело к гибели динозавров. Если бы такой гигантский астероид упал на Землю сейчас, то наша цивилизация в ее нынешнем виде перестала существовать. Но это, к счастью, единичный случай, а сравнительно небольших метеоритных кратеров на Земле больше чем достаточно.
Есть они и в Казахстане. Как рассказала заведующая лабораторией физики звезд и туманностей Астрофизического института им. В. Г. Фесенкова Любовь Шестакова, в Актюбинской области есть метеоритный кратер Жаманшин, диаметр которого достигает 10 км. Несколько лет назад там побывала научная экспедиция, и ученые с помощью радиоуглеродного метода определили дату его рождения в миллион лет. Кроме того, в районе Аральского моря расположен еще один крупный метеоритный кратер Шийли. Небольшие кратеры есть и в других регионах. Как правило, они видны лишь из космоса.

ГДЕ ЖИВУТ АСТЕРОИДЫ?

Что же касается челябинского метеорита, то, как считают специалисты, он был слишком малым небесным телом, чтобы его могли заранее обнаружить приборы. А если учесть, что такие метеориты в большинстве случаев движутся со средней скоростью в 60 км/с, то специалисты просто не успевают даже предупредить о возможной опасности.
Насколько же вероятно столкновение Земли с крупным небесным странником? Кстати сказать, о челябинском метеорите говорили, что это лишь осколок крупного астероида, движущегося по направлению к Земле. Мы попросили прокомментировать ситуацию руководителя лаборатории физики Луны и планет Астрофизического института им. В. Г. Фесенкова, доктора физико-математических наук, профессора Виктора Тейфеля.
– Метеорит, что упал в Челябинске, никак не был связан с астероидом, – уверенно заявил Виктор Германович, – да и от астероида никаких особых последствий быть и не могло, потому что он прошел на расстоянии в 27 тысяч км от Земли, что достаточно много, чтобы не задеть нашу планету, в то же время это значительно ниже орбиты геостационарных спутников, которые используются для телевизионной связи: они обращаются вокруг Земли на расстоянии в 36 тысяч км. Этот астероид, зафиксированный под номером 2012DA14, был открыт в феврале 2012 года астрономами испанской обсерватории Ла Сагра, траектория его была рассчитана, его ждали. По размерам он небольшой – его поперечник составляет около 45 метров, вес около 200 тысяч тонн. Ну, конечно, если бы он врезался в Землю, такое событие носило бы катастрофический характер. Не глобальный, но чреватый большими разрушениями и жертвами. Но на таком расстоянии он не мог столкнуться с Землей.
Как пояснил Виктор Германович, в большинстве своем астероиды группируются между орбитами Марса и Юпитера, в так называемом поясе астероидов.
– Это десятки тысяч, если не миллионы тел размером начиная от 700 километров и кончая мелкими, которые мы называем метеоритами, некоторые из них попадают на Землю. Такие метеориты есть и в нашем институте, – рассказывает Виктор Тейфель. – Существует гипотеза, что этот пояс астероидов возник в результате распада еще одной планеты нашей Солнечной системы, которую назвали Фаэтон. Правда, есть и другие гипотезы. Надо отметить, что немало астероидов имеют вытянутые орбиты, что позволяет им заходить внутрь орбиты Земли. Ведь плоскости астероидных орбит, в отличие от кометных, почти совпадают с плоскостью земной орбиты. А это означает, что иногда пути Земли и астероида могут пересечься. Но для столкновения нужно, чтобы оба тела оказались в одном месте в одно и то же время. Вероятность этого крайне мала, но, увы, не равна нулю.
По словам Виктора Тейфеля, астероиды обнаруживаются главным образом путем фотографирования, а теперь и по цифровым изображениям участков неба, где они оставляют свои следы. Поэтому можно даже по паре снимков обнаружить смещение такого объекта на фоне звездного поля.
– Несколько лет назад мы наблюдали довольно редкое явление, когда астероид на пути своего следования на 12 секунд закрыл одну из звезд, что позволило определить его размер, – продолжает рассказ Виктор Германович.– Астероиды имеют различные формы, порой самые необычные. Если крупные астероиды, такие как Церера, Веста или Паллада, почти круглые, то астероиды поменьше чаще похожи на бесформенные глыбы, есть даже в форме гантели или собачей косточки…
В основном все эти небесные тела испещрены кратерами, потому что подвержены атакам метеоритов. Что интересно – американские исследователи запускали искусственный спутник NEAR Shoemaker, который целый год обращался вокруг астероида Эрос, и даже была предпринята попытка посадить на Эрос этот космический аппарат, но, к сожалению, при посадке тот разбился. Но позже все-таки удалось посадить космический аппарат на один из астероидов. Это случилось 30 сентября 2016 года, когда космический аппарат Европейского космического агентства «Розетта», спустя 12,5 лет после старта, совершил контролируемый спуск на поверхность кометы Чурюмова–Герасименко. Впрочем, это отдельная история.

КОСМИЧЕСКИЕ КАТАСТРОФЫ

Что же касается возможного столкновения крупного астероида с Землей, то, как сказал Виктор Тейфель, сценарии здесь можно придумывать самые разные, чем вовсю и занимаются литературные и кинофантасты. Ведь если астероид размером в несколько сотен метров упадет, допустим, в океан, возникнет гигантское цунами, которое смоет все находящееся в прибрежной зоне. Если же такой астероид врежется в землю, то это будет взрыв в миллионы мегатонн.
– Нечто подобное произошло в 1994 году, когда в атмосферу гигантского Юпитера врезались обломки кометы Шумейкер-Леви, – рассказывает Виктор Тейфель. – Это был первый и пока единственный случай столкновения небесных тел в Солнечной системе, вычисленный и зафиксированный астрономами. Правда, мы могли наблюдать только последствия этих мощных взрывов, потому что сами столкновения происходили на невидимой стороне планеты, но не очень далеко от ее края. И поэтому американцы, например, используя инфракрасную аппаратуру, зарегистрировали выступающие из-за края диска Юпитера огненные шары.
Куски ядра кометы, распавшейся на 22 фрагмента, врезались в атмосферу Юпитера со скоростью около 64 километров в секунду. Образовавшиеся темные пятна в местах ударов на краю диска Юпитера создавали потрясающий эффект – казалось, что от края диска выгрызена его часть… Мощность взрывов оценивалась в миллионы мегатонн, что во много раз превышает весь ядерный потенциал, накопленный на Земле. Для нашей планеты такое столкновение наверняка было бы фатальным. Интересно то, что места этих ударов были достаточно точно предсказаны астрономами, а это дает надежду, что современная небесная механика обладает возможностями заблаговременно «поймать» опасного небесного странника.
Мы уже упомянули о падении метеоритов у нас в Казахстане, но, как правило, их история уходит в глубокую древность. А есть ли что-нибудь новенькое? Как рассказал Виктор Тейфель, в 1962 году в Павлодарской области был найден довольно крупный метеорит.
– Помню, еще в 60-е годы был зафиксирован пролет крупного болида, на поиски которого выезжала даже экспедиция нашего института, но, правда, ничего не нашли. Ведь Казахстан – это огромная территория во многом не заселенная, поэтому вполне возможно, что были случаи падения метеоритов, о которых астрономы просто не знали, – поясняет он.
В то же время астрономами подробно описан Сихотэ-Алинский метеорит, упавший на Дальнем Востоке в 1947 году, что дало повод ученым предположить, что челябинский метеорит представлял нечто аналогичное.
– Действительно, тогда в Уссурийской тайге упал крупный железный метеорит, – поясняет Виктор Тейфель. – Общий вес всех его осколков оценивался в 60–100 тонн, поэтому он вошел в десятку крупнейших метеоритов мира, упавших на Землю. Кстати, экспедицию по обследовании территории его падения возглавлял наш академик В. Г. Фесенков, имя которого сейчас носит наш Астрофизический институт. Тогда было собрано огромное количество осколков, они хранятся и у нас в институте.
Но утверждать, что метеорит, упавший в Челябинске, подобен Сихотэ-Алинскому, сейчас было бы некорректно. Специалисты обнаружили ряд фрагментов метеоритного тела и пришли к выводу, что это, в отличие от Сихотэ-Алинского, челябинский метеорит каменный, из класса так называемых хондритов. В таких метеоритах присутствуют вкрапления в виде крохотных, примерно в миллиметр диаметром, шариков – хондр. Судя по образцам, метео­рит распался еще довольно высоко в атмосфере, так что индивидуальные его осколки успели оплавиться и покрыться черной коркой. Семь лет назад это событие очень напугало горожан, породив всякого рода домыслы и мистификации.
Скажем, показали горящий кратер – якобы след от упавшего метеорита. Но дело в том, что врезающееся в атмосферу космическое тело летит с большой скоростью, поэтому впереди себя в атмосфере оно создает мощную ударную волну, гораздо сильнее, чем реактивный самолет, когда он движется на сверхзвуковой скорости. Последствия такого падения будут зависеть от величины астероида. Скажем, столкновение с астероидом в десятки метров нанесет серьезный ущерб лишь той местности, куда он упадет. Кстати сказать, знаменитый Тунгусский метеорит, который упал в тайге в 1908 году, вызвал гигантский взрыв, сравнимый по мощности с ядерным. Но никакой радиоактивности в месте падения объекта не обнаружили, как и обломков. Академик Василий Фесенков в 40-е годы высказал гипотезу, что, возможно, Тунгусский метеорит был ядром кометы.

КАК СПАСТИ ЗЕМЛЮ?

В общем, угроза, исходящая от астероидов, вполне реальна, поэтому во всех обсерваториях мира постоянно ведутся наблюдения за ближним и дальним космосом. Это дало возможность составить подробную карту орбит потенциально опасных для Земли небесных тел с подробной их классификацией.
По мнению астрономов, реальная опасность может исходить со стороны астероидов, чьи размеры достигают сотен метров, а иногда и нескольких километров. Если такое тело войдет в земную атмосферу со скоростью в 60 км/с, произойдет взрыв мощностью во много килотонн, а, возможно, и мегатонн.
Особую трудность для наблюдения представляют космические тела, которые приближаются к Земле со стороны Солнца. Ведь Солнце ослепляет, поэтому ученые предлагают установить космический зонд между Венерой и Землей, чтобы видеть такие объекты.
Сейчас обнаружено, в том числе и с помощью инфракрасного излучения, около 20 тысяч опасных объектов. Некоторые из них очень большие, их диаметр составляет километр и больше. Но размер большинства – от 100 до 300 м. Такие астероиды могут причинить крупнейшие разрушения на Земле, аналогичные последствиям ядерной бомбардировки, поэтому понятно, что человечество должно объединиться, чтобы найти эффективный способ защиты от космической угрозы.
– Но до сих пор не существует крупной международной космической миссии, в рамках которой проводились бы реальные испытания различных технологий противоастероидной защиты, – считает ведущий научный специалист нашего астрофизического института, заведующий сектором наблюдений искусственных спутников земли и информационных систем Александр Серебрянский.
По его мнению, эту проблему можно было бы разделить на три составляющие: обнаружение опасных объектов, определение степени их угрозы и методов противодействия космической опасности.
Надо сказать, что методов защиты от астероидов предложено множество.
Например, послать навстречу космическому объекту ракету с ядерным зарядом, чтобы раздробить или чуть-чуть сдвинуть его траекторию. Или установить на опасном объекте космические двигатели, которые сдвинули бы его с опасной для Земли траектории. Или, «отловив» астероид, отбуксировать его на окололунную орбиту. Или «покрасить» объект в белый или черный цвет, чтобы вызвать эффект Ярковского, то есть появление слабого реактивного импульса за счет теплового излучения от нагревающейся днем и остывающей ночью поверхности астероида, что может придать ему дополнительное ускорение и изменить траекторию. Предлагается и полная фантастика – укутать астероид специальной пленкой, которая, нагревшись на Солнце, также заставит его изменить путь.
Но вот вопрос – как и когда эти методы можно реализовать?
Увы, человечество пока не придумало ни защитной пленки, ни аппаратов, которые позволили бы осуществить эти идеи на практике. Причем космическая опасность сейчас возросла как никогда, и во многом по вине самого человека: по разным оценкам, в околоземной орбите находится до 700 тысяч спутников и их фрагментов, которые могут представлять реальную опасность.
– Если астероид влетит в пояс наших геостационаров, то это тоже может иметь для землян трудно предсказуемые последствия. Ведь мы очень зависим от спутников – это и связь, телефонная и Интернет, и множество других аспектов, от которых зависит существование нашей цивилизации, – утверждает Александр Серебрянский. – Даже такой небольшой метеорит, как челябинский, может вызвать техногенную катастрофу, если упадет в районе атомной электростанции или захоронения химических или ядерных отходов. То есть человек уже настолько освоил планету, что стал очень уязвим даже для небольших космических тел.
Кстати сказать, челябинский метеорит был обнаружен только за два часа до входа в атмосферу, причем заметил его американский спутник контроля ядерных взрывов. Дело в том, что этот метеорит летел со стороны Солнца, поэтому был невидим для наблюдателей.
В то же время период, оставленный людям на раздумья, не так уж и велик: как утверждают астрономы, весной 2029 года на опасное для Земли расстояние приблизится крупный астероид Апофиз. Поэтому, по мнению ученых, надо всячески поддерживать науку, и астрофизику в частности. Даже такие по астрономическим меркам не слишком выдающиеся события, как «челябинский метеорит» и близкий пролет астероида, показали, насколько важны астрономические наблюдения и насколько необходимо всем странам уделить больше внимания развитию и оснащению астрономических обсерваторий.
Астрономия давно уже относится не только к области фундаментальных наук, не слишком-то уважаемых нашими чиновниками, во многом она стала прикладной наукой, обеспечивающей чисто практические нужды человечества и способной уберечь его от различного рода космических катаклизмов. А то пока мы будем пытаться лишь зарабатывать на космосе, а не изучать его, нам на голову действительно может что-то неожиданно свалиться…