Любое небесное тело, превышающее по размерам космическую пыль, но уступающее астероиду, называют метеороидом. Попавший в земную атмосферу метеороид именуется метеором, а упавший на земную поверхность – метеоритом.

Скорость движения в космосе

Скорость метеороидных тел, движущихся в космическом пространстве, может быть различной, но в любом случае она превышает вторую космическую скорость, равную 11,2 км/с. Такая скорость позволяет телу преодолевать гравитационное притяжение планеты, но она присуща лишь тем метеорным телам, которые родились в Солнечной системе. Для метеороидов, которые прилетают извне, характерны и более высокие скорости.

Минимальная скорость метеорного тела при встрече с планетой Земля определяется тем, как соотносятся направления движения обоих тел. Минимальная сопоставима со скоростью движения Земли по орбите – около 30 км/с. Это относится к тем метеороидам, которые движутся в том де направлении, что и Земля, как бы догоняя ее. Таких метеорных тел большинство, ведь метеороиды возникли из того же вращающегося протопланетного облака, что и Земля, следовательно, должны двигаться в том же направлении.

Если метеороид движется навстречу Земле, то его скорость прибавляется к орбитальной и потому оказывается более высокой. Скорость тел из метеорного потока под названием Персеиды, через который Земля каждый год проходит в августе, равна 61 км/с, а метеороиды из потока Леонид, с которым планета встречается между 14 и 21 ноября, имеют скорость 71 км/с.

Наибольшая скорость характерна для фрагментов комет, она превышает третью космическую – такую, которая позволяет телу покинуть пределы Солнечной системы – 16,5 км/с, к которой нужно прибавить и орбитальную скорость, и сделать поправки на направление движения относительно Земли.

Метеорное тело в земной атмосфере

В верхних слоях атмосферы воздух почти не препятствует движению метеора – он здесь слишком разрежен, расстояние между молекулами газа может превышать размеры среднего метеорного тела. Но в более плотных слоях атмосферы на метеор начинает воздействовать сила трения, и движение его замедляется. На высоте 10-20 км от земной поверхности тело попадает в область задержки, теряя космическую скорость и как бы зависая в воздухе.

В дальнейшем сопротивление атмосферного воздуха уравновешивается земной силой тяжести, и метеор падает на поверхность Земли подобно любому другому телу. Скорость его при этом достигает 50-150 км/с, в зависимости от массы.

Не всякий метеор достигает земной поверхности, становясь метеоритом, многие сгорают в атмосфере. Отличить метеорит об обычного камня можно по оплавленной поверхности.

Совет 2: Какой вред может нанести пролетающий близко к Земле астероид

Вероятность встречи Земли с крупным астероидом достаточно невелика. Тем не менее ее нельзя исключить полностью, чуть выше вероятность пролета астероида вблизи нашей планеты. Несмотря на то, что непосредственного столкновения в этом случае нет, появление астероида вблизи Земли все равно несет целый ряд угроз.

За время своего существования Земля уже сталкивалась с астероидами, и каждый раз это приводило к тяжелым последствиям для ее обитателей. На поверхности планеты выявлено более полутора сотен кратеров, диаметр некоторых из них достигает 100 км.

То, что падение крупного астероида приведет к катастрофическим разрушениям, хорошо понятно любому здравомыслящему . Неслучайно ученые ведущих стран мира уже десятилетиями отслеживают траектории полетов наиболее опасных космических тел, разрабатывают варианты противодействия астероидной угрозе.

Одним из наиболее опасных для землян является астероид Апофис (Apophis), по прогнозам он сблизится с Землей в 2029 году на расстояние от 28 до 37 тысяч километров. Это в 10 раз меньше, чем расстояние до Луны. И хотя ученые уверяют, что вероятность столкновения ничтожна, столь близкий проход астероида может представлять для планеты серьезную .

Размеры Апофиса относительно невелики, его диаметр всего 270 метров. Но всякий астероид окружен целым облаком мелких частиц, многие из которых могут нанести вред выведенным на орбиту космическим аппаратам. На скоростях, достигающих нескольких десятков километров в секунду, даже пылинка способна причинить серьезные повреждения. Апофис пройдет там, геостационарные спутники, именно им его мелкие обломки угрожают больше всего.

Некоторая часть вещества пролетающих вблизи Земли астероидов может попадать на ее поверхность, это тоже таит свои . Ученые предполагают, что именно кометы и могут переносить микроскопические организмы с одних планет на другие. Вероятность этого невелика, но исключить ее полностью нельзя.

Несмотря на то, что попавшие в атмосферу планеты обломки небесного странника нагреваются до высокой температуры, какие-то организмы вполне могут уцелеть. А это, в свою очередь, является очень большой угрозой для всего живого на Земле. Чуждые земной флоре и фауне микроорганизмы могут стать смертельно опасными и при быстром размножении привести к гибели человечества.

Подобные сценарии выглядят весьма маловероятными, однако на деле они вполне возможны. Земной медицине до сих пор не удается справиться даже с гриппом, ежегодно приводящим к гибели сотен тысяч человек. Теперь представьте микроорганизм, имеющий в десятки раз более высокую летальность, быстро размножающийся и способный легко распространяться. Его появление в крупном городе станет настоящей катастрофой, так как удержать начавшуюся эпидемию будет очень сложно.

Давайте проясним несколько терминов, которые часто путают.

Метеороиды - (от греч. meteoron, рожденный воздухом) меньше, чем астероид, иногда достигают размеров булыжника, но часто меньше песчинки.

Микрометеороиды - также называют частицами космической пыли, крайне малые метеороиды.

Метеоры - метеороиды, которые вошли в атмосферу и сгорели в процессе полета. Именно это - «падающие звезды». Время загадывать желание.

Метеориты - куски «падающих звезд», упавших-таки на землю.

Микрометеориты - это микрометеороиды, которые упали на Землю. Микрометеороиды не сгорают целиком, потому что они настолько малы, что очень быстро остывают и теряют тепло. Ученые обнаружили высококачественные залежи микрометеоритов в полярном льду и снегу. Да вы и сами можете собрать микрометеориты с крыш и других источников, используя магнит, бумагу и микроскоп.

Астероиды - (буквально, «звездоподобный») это каменные или железные планетоиды, особенно с орбит внутри юпитерианской.

Болиды - для астрономов это особенно яркие метеоры - файрболы! Для геологов болиды это астероиды или кометы, которые упали и оставили кратер.

Что мы можем сказать о столкновениях, которые не произошли, но однажды могут случиться? Событие в Подкаменной Тунгуске повалило около 80 миллионов деревьев - или бы уничтожило город. Болид, который создал «метеоритный кратер» в Аризоне был куда более разрушительным, чем Тунгусский метеорит, распылив себя железным дождем на местную область. К счастью, столкновения таких масштабов крайне редки. Но они случаются. Отец всех столкновений, кстати, не оставил кратера на сегодня. Когда Земля была юной, произошло гаргантюанское столкновение с огромным астероидом, полагают многие. Он вошел в нашу планету на огромной скорости, вырвав из нее огромный кусок и забросив его на орбиту. Так образовалась Луна.

Носит ли Земля какие-либо шрамы этого космического апокалипсиса детства? Возможно, необычные минералы, образовавшиеся в тот момент или токи расплавленной породы, сформировавшейся в то время и поныне присутствующей глубоко под поверхностью. Эти токи вполне могут объяснить современные факты вроде «горячих точек» внутри Земли, вроде той, что под Йеллоустоунским национальным парком, которые извергаются каждые несколько сотен тысяч лет (да, про это еще было в фильме «Послезавтра»), или сверхвулканов, от которых гибнут Помпеи. Мы пока не знаем.

«Апофис» - каменный привет из будущего

Событий, в результате которых рождаются луны, в нашей родной звездной системе не ожидается. Но программа околоземных объектов NASA (NEO) неуклонно получает подробную информацию о том, каких масштабов события ждут нас в будущем. Вот, например, 13 апреля 2029 года астероид Апофис подойдет к Земле на расстояние 45 000 километров. Если он врежется, он высвободит 510 мегатонн энергии. Это в 10 раз мощнее, чем «Царь-Бомба» - самая большая из термоядерных бомб, на испытания которых когда-либо замахивалось человечество, ну и русские, конечно же. И это в 50 раз мощнее, чем Тунгусский взрыв. Если Апофис прилетит в крупную населенную зону, больше не будет крупной населенной зоны.

Конечно, 45 000 километров - это вам не в магазин сходить. Случайное прохождение астероида на таком расстоянии, вероятно, не повредит людям с планеты Земля - но вдруг? Какова вероятность того, что этот случайный астероид все же приземлится? Вопрос, на самом деле, из разряда каковы шансы, что дротик дартса попадет в яблочко мишени.

Вот анализ.

Диаметр Земли - 12 743 км. Диаметр большого круга в 45 000 км от поверхности Земли это 45 000 км от круга, олицетворяющего поверхность Земли, плюс 6400 км до центра Земли, плюс 6400 км до другого конца Земли, плюс 45 000 км до другой грани большого круга. Это 100 000 км, или 8 диаметров Земли. Вспомним, площадь прямоугольника, круга или любой другой фигуры пропорциональной квадрату любой длины измерения формы.

Наша планета занимает 1/64 зоны диаметром 100 000 км большого круга, поэтому у астероида, который случайно движется сквозь этот круг, будет 1 из 64 шансов попасть в яблочко. Попадет ли Апофис в цель в 2029 году? Максимальный риск - 2,7 % (больше, чем 1 к 40). К счастью, он быстро упал со времен первоначальных расчетов. Новые измерения и вычисления показывают, что риски равны нулю. Более того, астероид пройдет в 35 400 км от Земли. Мы будет уклоняться от пули. Но мы можем ожидать, что каждый из 64 астероидов, которые пройдут в 45 000 км от нас, может попасть в яблочко.

Большую часть раз нам просто повезет. К примеру, дополнительные вычисления астрономов касательно времени после 2029 года показали, что Апофис будет везти с собой в корзинке один на миллион шанс попасть во время посещений бабушки Земли в 2036, 2068, 2076 и 2013 годах. Но не будет же нам постоянно везти? Столкновение с астероидом может произойти, а значит, произойдет. Даже один процент может означать региональное опустошение - и это слова NASA.

Туринская шкала опасности столкновения - это единственная метрика риска столкновения с астероидом, предназначенная для общего пользования (хотя Палермская техническая шкала опасности столкновения больше используется астрономами). Туринская шкала была названа в честь города Турин в Италии, собрана в 1995 году и представлена на конференции в 1999 году угадайте где. Все известные астероиды по этой шкале обладают статусом «0» (не представляет опасности), кроме астероида VK184 2007, у которого статус «1» (шанс столкновения крайне мал, нет повода для общественного беспокойства). Самый высокий балл - 10: «Столкновение неизбежно и способно вызвать климатическую катастрофу, которая поставит под угрозу будущее цивилизации, какой мы ее знаем».

Не только Апофис

Более важным, чем анализ вероятности воздействия конкретно Апофиса, будет лучшее понимание того, как противостоять любому астероиду. В конце концов, если у вас на заднем дворе мусор, вам не важно, какой он.

Известно около 900 крупных (1 км или больше в диаметре) известных околоземных объектов. Мы показывали , на которой изображены все. 92 из них были открыты в 2000 году, но с тех пор наблюдается тенденция снижения количества новых открытий. Другими словами, мы обнаружили большинство из того, что есть, и продолжаем их исследовать для полной инвентаризации. Но: есть много других астероидов, диаметр которых меньше километра, но которые могут причинить ущерб. Вспомните, как Апофис, так и Тунгусский метеорит были меньше километра в поперечнике. Не стоит также забывать и о том, что нечто большое может приземлиться у вас на улице завтра, испортив настроение (на очень долгое время) и нарушив все метрики. Но астрономы бдят, а значит в скором будущем переживать не стоит.

Все это основано на конкретном предсказании орбиты тела опасных размеров, которые хранятся в базе данных. Столкновения с метеоритами размером с Тунгусский происходят раз в тысячу лет, в среднем. Крупные столкновения случаются реже, мелкие - чаще. Астероид, который отправил к праотцам динозавров, может упасть раз в 200 миллионов лет. События же эквивалентные килограмму тротила происходят три раза в день. Взрывы метеоритов до 1 мегатонны по большей части происходят в небе. «Падающие звезды» находятся в этой категории.

Что же нам делать?

Падение астероида прикончило динозавров. Падение еще одного может приговорить нас. Нужно что-то с этим делать, да? Но что? Ассоциация исследователей космоса, которая называет себя «международной профессиональной организацией астронавтов и космонавтов», утверждает, что затяжные дискуссии могут привести к бездействию, и эвакуация из зоны падения - наш единственный шанс. Эвакуация это хорошо, она может повредить разве что экономику, но спасти жизни. И уже есть конкурентоспособные стратегии. Всегда можно оценить экономические затраты, спланировать, реализовать и радоваться.

Проблемные астероиды нужно разобрать. Это означает обнаружение потенциально опасных объектов, слежку за ними, чтобы столкновение можно было предсказать за много лет до него. Это даст время на разработку эффективных действий. Такие проекты называются наблюдениями «Космической стражи» после того, как Артур Кларк выдал фантастический роман «Свидание с Рамой» 1973 года, а NASA запустило их 19 лет спустя в 1992 году. Позднее секция 321 NASA поставила задачу в 2005 году обнаружить и охарактеризовать 90 % околоземных объектов размером не менее 140 метров к 2020 году. Эта цель будет достигнута, судя по прогнозам, несколькими годами позже. Неважно - понимание того, как работать с опасными астероидами, важнее, чем достичь цели в срок. Но и осознание опасности астероида это только часть истории. Смягчение их угрозы это часть два. Некоторые методы нейтрализации угрозы астероида могут работать временно (веками или тысячелетиями, например).

Что сюда входит? Отталкивание тела в сторону, и это не хилый одноклассник, учитывая, что скалистый астероид 30 метров в диаметре может весить около 600 000 тонн, быть на расстоянии миллионов километров от нас и лететь на скорости 32 000 км/ч. Это примерно 10 км/с. Нельзя просто вызвать эвакуатор, чтобы оттащить астероид в сторону. Для этого разрабатываются разнообразные экзотические стратегии. Все они на сегодняшний день даже не расписаны на бумаге, но от некоторых уже несет романтикой за космическую версту.

1. Приземлиться на астероид и установить множество зеркал, которые сосредоточат солнечный свет на определенной области. Достаточное количество зеркал сможет выпарить часть материала. Пары будут улетучиваться в космос, понемногу толкая астероид в противоположном направлении (в соответствии с третьим законом Ньютона).
2. Как и выше, нагреть материал, но в этот раз используя мощный лазер (на солнечных батареях). Лазер не может быть на Земле, поскольку лучу понадобится преодолеть огромное расстояние, растеряв мощности; лазер придется перевезти.
3. Высадить на астероид космический корабль, а затем использовать двигатели корабля, чтобы подтолкнуть астероид. Корабль должен быть перевернут вверх ногами, чтобы это сработало.
4. Поглощение и отражение света вызывает небольшое количество силы. Например, когда Солнце находится прямо над головой, оно толкает квадратный километр земной поверхности с силой примерно 500 г/км 2 . Свет толкает идеально отражающую поверхность в два раза тяжелее, чем абсолютно черную (абсорбирующую). Кроме того, все тела излучают тепло, больше при высоких температурах и меньше - при низких. Это производит небольшую тягу - эффект Ярковского. По этим причинам черным, белым или серебряным цветом - значит заставить его сменить траекторию с течением времени. Слабые силы будут делать это долго, сильные - быстро. Взрывы, например, могут вызвать кратковременные и мощные силы.
5. Столкнуть космический корабль с астероидом. На скорости 10 км/с столкновение вызовет мощный взрыв и, что более важно, изменит скорость астероида, а значит и его орбиту. Едва ли это поможет против астероида 1 км в диаметре и с плотностью, в два раза превышающую плотность воды, если столкнуть его со 100-тонным кораблем, поскольку это лишь оттянет момент на 35 км/год. Но для астероида 50 м в поперечнике, то есть размером с Тунгусский болид, ситуация будет другой: диаметр в 20 раз меньше, а значит и объем, и масса, а скорость изменится в 8000 раз, то есть это будет уже 18 000 км/мес. Учитывая то, что Земля всего 12 тысяч километров в диаметре, вероятно, такой ход спасет нашу планету.
6. Взорвать что-нибудь рядом или под поверхностью астероида. Или врезать большой корабль в него с той же целью. Могут быть проблемы, если астероид развалится, вместо того, чтобы сменить орбиту.
7. Ядерный взрыв сильнее и, по данным NASA, будет более эффективным. Кроме того, с учетом нынешних технологий, это даже возможно. Но взрывы могут просто развалить астероид, а не сдвинуть. Если развалить его недостаточно хорошо, то летящие осколки найдут себе новые опасные орбиты. Это нужно опробовать экспериментально, чтобы сработало потом. Если нам удастся провести эксперимент, мы вполне сможем в дальнейшем подорвать опасный астероид вроде Апофиса превентивно, если человечество будет недостаточно подковано, чтобы встретить лицом к лицу опасность. Заодно будет стимул , которое хранится у нас на Земле.
8. Брюс Уиллис.

В то время как избавление от опасных астероидов выглядит правдоподобным, технология еще слишком сыра, чтобы давать стопроцентную уверенность. Известный астроном Карл Саган вообще боится, что мы отправим астероид на Землю, вместо того, чтобы отвести его. Нам нужно знать, когда и где состоится столкновение, как можно заранее. Имея 100 и больше лет в запасе, мы сможем эвакуировать зону падения метеорита, а также вовремя выработать методы, которые подтолкнут или уничтожат гостя. Даже крупные города можно переместить или рассредоточить за сотню лет. Если Сеул начал бы перемещение 50 лет назад, чтобы выйти из зоны обстрела северокорейской артиллерии, дело было бы наполовину сделано.

С другой стороны, если предупреждение будет сделано за пару дней или недель, понадобится срочная эвакуация. Некоторые города должны запастись планом заранее. Так как большая часть Земли покрыта водой, большинство астероидов упадет в глубокую воду. Как и землетрясения, падение вызовет цунами. Даже относительно небольшое цунами разрушило АЭС в Фукусиме в Японии, высвободив большое количество радиоактивных загрязнений.

Другая разрушительная катастрофа связана с цунами в Индийском океане в 2004 году - тогда погибло более 200 000 человек. Истории наводнений в разных народах (Ноев ковчег) напоминают нам о необходимости предвидеть катастрофу. Вселенной не стоит бояться ввиду скоротечности нашей жизни, но если мы хотим справиться с катастрофами космических масштабов, нужно действовать разумно и коллективно.

Наиболее хорошо изученными среди малых тел Солнечной системы являются астероиды - малые планеты. История их изучения насчитывает почти два столетия. Еще в 1766 г. был сформулирован эмпирический закон, определяющий среднее расстояние планеты от Солнца в зависимости от порядкового номера этой планеты. В честь астрономов, сформулировавших этот закон, он получил название: "закон Тициуса - Боде". a = 0.3*2k + 0.4 где число k = -* для Меркурия, k = 0 для Венеры, далее k = n - 2 для Земли и Марса, k = n - 1 для Юпитера, Сатурна и Урана (n - порядковый номер планеты от Солнца).

Сначала астрономы, сохраняя традиции древних, присваивали малым планетам имена богов, как греко-римских, так и других. К началу ХХ века на небе появились имена почти всех известных человечеству богов - греко-римских, славянских, китайских, скандинавских и даже богов народа Майя. Открытия продолжались, богов стало не хватать, и тогда на небе стали появляться названия стран, городов, рек и морей, имена и фамилии реальных живых или живших людей. Неизбежно стал вопрос об упорядочении процедуры этой астрономической канонизации имен. Вопрос этот тем более серьезен, что, в отличие от увековечения памяти на Земле (названия улиц, городов и т.п.), имя астероида не может быть изменено. Этим с момента своего создания (25 июля 1919 г.) занимается Международный астрономический союз (МАС).

Большие полуоси орбит основной части астероидов заключены в пределах от 2,06 до 4,09 а. е., а среднее значение составляет 2,77 а. е. Средний эксцентриситет орбит малых планет -- 0.14, средний наклон плоскости орбиты астероида к плоскости орбиты Земли -- 9.5 градусов. Скорость движения астероидов вокруг Солнца -- около 20 км/с, период обращения (астероидный год) -- от 3 до 9 лет. Период собственного вращения астероидов (т. е. продолжительность суток на астероиде) в среднем составляет 7 часов.

Ни один астероид главного пояса, вообще говоря, не проходит вблизи орбиты Земли. Однако в 1932 г. был открыт первый астероид, орбита которого имела перигелийное расстояние меньше радиуса орбиты Земли. В принципе, его орбита допускала возможность сближения астероида с Землей. Этот астероид вскоре был "утерян" и вновь открыт в 1973 г. Он получил номер 1862 и имя Аполлон. В 1936 г. на расстоянии 2 миллиона км от Земли пролетел астероид Адонис, а в 1937 г. - астероид Гермес пролетел на расстоянии 750 тысяч км от Земли. Гермес имеет диаметр почти 1.5 км, а открыт был всего за 3 месяца до его максимального сближения с Землей. После пролета Гермеса астрономы начали осознавать научную проблему астероидной опасности. К настоящему времени известно около 2000 астероидов, орбиты которых позволяют им приблизиться к Земле. Такие астероиды называют астероидами, сближающимися с Землей.

По своим физическим характеристикам астероиды разделяют на несколько групп, внутри которых объекты имеют сходные отражательные свойства поверхности. Такие группы называют таксономическими (таксонометрическими) классами или типами. В таблице приведены 8 основных основных таксономических типов: C, S, M, E, R, Q, V и А. Каждому классу астероидов соответствуют метеориты, имеющие сходные оптические свойства. Поэтому каждый таксонометрический класс можно характеризовать по аналогии с минералогическим составом соответствующих метеоритов.

Форму и размеры этих астероидов определяют с помощью радиолокации при их прохождениях вблизи Земли. Некоторые из них похожи на астероиды главного пояса, но основная их часть имеет менее правильную форму. Например, астероид Тоутатис состоит из двух, а может быть и больше, соприкасающихся друг с другом тел.

На основе регулярных наблюдений и вычислений орбит aстероидов можно сделать следующий вывод: пока нет известных астероидов, про которые можно сказать, что в ближайшие сто лет они подойдут близко к Земле. Ближайшим будет прохождение астероида Хатор в 2086 г. на расстоянии 883 тысячи км.

К настоящему времени целый ряд астероидов прошли на расстояниях существенно меньших, чем вышеприведенные. Они были открыты во время своих ближайших прохождений. Таким образом, пока основную опасность представляют еще не открытые астероиды.

Окружающее нас космическое пространство постоянно находится в движении. Следом за движением галактических объектов, таких как галактики и скопления звезд, по четко определенной траектории двигаются и другие космические объекты, среди которых астроиды и кометы. За некоторыми из них человек наблюдает уже не одну тысячу лет. Вместе с постоянными объектами на нашем небосклоне, Луной и планетами, наш небосвод часто посещают кометы. Со времен своего появления человечество не раз могло наблюдать кометы, приписывая этим небесным телам самые разнообразные толкования и объяснения. Ученые долгое время не могли дать четких объяснений, наблюдая астрофизические явления, которые сопровождают полет столь стремительного и яркого небесного тела.

Характеристика комет и их отличие друг от друга

Несмотря на то, что кометы — явление для космоса достаточно распространенное, видеть летящую комету повезло далеко не всем. Все дело в том, что по космическим меркам полет этого космического тела — явление часто. Если сравнивать период обращения подобного тела, ориентируясь на земное время – это довольно большой промежуток времени.

Кометы – это небольшие по размерам небесные тела, двигающиеся в космическом пространстве по направлению к главной звезде солнечной системы, нашему Солнцу . Описания наблюдаемых с Земли полетов подобных объектов наводят на мысль, что все они являются частью солнечной системы, некогда участвующие в ее формировании. Другими словами, каждая комета – это остатки космического материала, используемого при образовании планет. Практически все известные кометы на сегодняшний день входят в состав нашей звездной системы. Аналогично планетам эти объекты подчиняются тем же законам физики. Однако их движение в космосе имеет свои отличия и особенности.

Основное отличие комет от других космических объектов заключается в форме их орбит. Если планеты двигаются в правильном направлении, по круговым орбитам и лежат в одной плоскости, то комета несется в пространстве совершенно иначе. Эта яркая звезда, внезапно появившаяся на небосклоне, может двигаться в правильном или в обратном направлении, по эксцентрической (вытянутой) орбите. Такое движение влияет на скорость кометы, которая является самой высокой среди показателей всех известных планет и космических объектов нашей Солнечной системы, уступая только нашему главному светилу.

Скорость движения кометы Галлея при прохождении рядом с Землей составляет 70 км/с.

Не совпадает и плоскость орбиты кометы с эклиптической плоскостью нашей системы. Каждая небесная гостья имеет свою орбиту и соответственно свой период обращения. Именно этот факт и лежит в основе классификации комет по периоду обращения. Существует два вида комет:

• короткопериодические с периодом обращения от двух, пяти лет до пары сотен лет;
• долгопериодические кометы, совершающие оборот по орбите с периодом от двух, трех сотен лет до миллиона лет.

К первым относятся небесные тела, которые достаточно быстро двигаются по своей орбите. Среди астрономов принято обозначать такие кометы префиксами Р/. В среднем период обращения короткопериодических комет составляет менее 200 лет. Это самый распространенный вид комет, встречаемый в нашем околоземном пространстве и пролетающий в поле зрения наших телескопов. Самая известная комета Галлея совершает свой бег вокруг Солнца за 76 лет. Другие кометы гораздо реже посещают нашу солнечную систему, и мы редко когда становимся свидетелями их появления. Их период обращения составляет сотни, тысячи и миллионы лет. Долгопериодические кометы обозначаются в астрономии префиксом С/.

Считается, что короткопериодические кометы стали заложницами силы притяжения крупных планет солнечной системы, сумевших вырвать этих небесных гостей из крепких объятий дальнего космоса в районе пояса Койпера. Долгопериодические кометы — это более крупные небесные тела, прилетающие к нам из дальних уголков облака Оорта. Именно эта область космоса является родиной всех комет, которые регулярно наведываются с визитом к своей звезде. Через миллионы лет с каждым последующим визитом в солнечную систему размеры долгопериодических комет уменьшаются. В результате такая комета может перейти в разряд короткопериодических, сократив срок своей космической жизни.

За время наблюдений за космосом зафиксированы все известные до сегодняшнего дня кометы. Рассчитаны траектории этих небесных тел, время их очередного появления в пределах солнечной системы и установлены приблизительные размеры. Одно из них даже продемонстрировало нам свою гибель.

Падение в июле 1994 году короткопериодической кометы Шумейкера-Леви 9 на Юпитер стало ярчайшим событием в истории астрономических наблюдений за околоземным пространством. Комета вблизи Юпитера раскололась на фрагменты. Самый крупный из них имел размеры более двух километров. Падение небесной гостьи на Юпитер продолжалось в течение недели, с 17 по 22 июля 1994 года.

Теоретически возможно столкновение Земли с кометой, однако из того числа небесных тел, которые нам известны на сегодняшний день, ни одно из них во время своего путешествия не пересекается с траекторией полета нашей планеты. Сохраняется угроза появления на пути нашей Земли долгопериодической кометы, которая еще вне зоны досягаемости средств обнаружения. В такой ситуации столкновение Земли с кометой может обернуться катастрофой глобального масштаба.

Всего известно более 400 короткопериодических комет, которые регулярно посещают нас. Большое количество долгопериодических комет прилетает к нам из дальнего, открытого космоса, рождаясь в 20–100 тыс. а.е. от нашей звезды. Только в XX веке таких небесных тел зафиксировано более 200. Наблюдать такие удаленные космические объекты в телескоп было практически невозможно. Благодаря телескопу Хаббл появились снимки уголков космоса, на которых удалось обнаружить полет долгопериодической кометы. Этот далекий объект выглядит, как туманность, украшенная хвостом длиной в миллионы километров.

Состав кометы, ее строение и главные особенности

Главная часть этого небесного тела — ядро кометы. Именно в ядре сосредоточена основная масса кометы, которая варьируется от несколько сотен тысяч тонн до миллиона. По своему составу небесные красавицы — ледяные кометы, поэтому при близком рассмотрении являются грязными ледяными комками больших размеров. По своему составу ледяная комета представляет собой конгломерат твердых фрагментов различных размеров, скрепленных космическим льдом. Как правило, лед ядра кометы — это водяной лед с примесью аммиака и углекислоты. Твердые фрагменты состоят из метеорного вещества и могут иметь размеры, сравнимые с частицами пыли или, наоборот, иметь размеры в несколько километров.

В научном мире принято считать, что кометы являются космическими доставщиками воды и органических соединений в открытом космосе. Изучая спектр ядра небесной путешественницы и газовый состав ее хвоста, стала понятна ледяная природа этих комических объектов.

Интересны процессы, которые сопровождают полет кометы в космическом пространстве. Большую часть своего пути, находясь на огромном расстоянии от звезды нашей солнечной системы, эти небесные странницы не видны. Сильно вытянутые эллиптические орбиты способствуют этому. По мере приближения к Солнцу комета нагревается, в результате чего запускается процесс сублимации космического льда, составляющего основу ядра кометы. Говоря понятным языком, ледяная основа кометного ядра, минуя этап плавления, начинает активно испаряться. Вместо пыли и льда под воздействием солнечного ветра молекулы воды разрушаются и образуют вокруг ядра кометы кому. Это своеобразная корона небесной путешественницы, зона, состоящая из молекул водорода. Кома может иметь огромные размеры, растянувшись на сотни тысяч, миллионы километров.

По мере того как космический объект приближается к Солнцу, скорость кометы стремительно растет, начинают действовать не только центробежные силы и гравитация. Под воздействием притяжения Солнца и негравитационных процессов испаряющиеся частицы кометного вещества образуют хвост кометы. Чем ближе объект к Солнцу, тем интенсивнее, больше и ярче хвост кометы, состоящий из разреженной плазмы. Эта часть кометы наиболее заметна и видимая с Земли считается у астрономов одним из самых ярких астрофизических явлений.

Пролетая достаточно близко от Земли, комета позволяет детально рассмотреть всю ее структуру. За головой небесного тела обязательно тянется шлейф, состоящий из пыли, газа и метеорного вещества, которое чаще всего и попадает в дальнейшем на нашу планету в виде метеоров.

История комет, полет которых наблюдался с Земли

Рядом с нашей планетой постоянно пролетают различные космические объекты, озаряя своим присутствием небосвод. Своим появлением кометы часто вызывали у людей необоснованный страх и ужас. Древние оракулы и звездочеты связывали появление кометы с началом опасных жизненных периодов, с наступлением катаклизмов планетарного масштаба. Несмотря на то, что хвост кометы составляет всего миллионную часть массы небесного тела – это наиболее яркая часть космического объекта, дающая 0,99% света в видимом спектре.

Первой кометой, которую сумели обнаружить в телескоп, стала Большая комета 1680 года, более известная как комета Ньютона. Благодаря появлению этого объекта ученому удалось получить подтверждения своих теорий относительно законов Кеплера.

За время наблюдений за небесной сферой человечеству удалось создать список наиболее частых космических гостей, регулярно посещающих нашу солнечную систему. В этом списке на первом месте определенно стоит комета Галлея – знаменитость, которая озарила нас своим присутствием уже в тридцатый раз. Это небесное тело наблюдал еще Аристотель. Ближайшая комета получила свое название благодаря стараниям астронома Галлея в 1682 году, рассчитавшего ее орбиту и следующее появление на небе. Наша спутница с регулярностью 75-76 лет пролетает в зоне нашей видимости. Характерной особенностью нашей гостьи является то, что, несмотря на яркий след в ночном небе, ядро кометы имеет практически темную поверхность, напоминая собой обычный кусок каменного угля.

На втором месте по популярности и знаменитости находится комета Энке. Это небесное тело имеет один из самых коротких периодов обращения, который равняется 3,29 земных года. Благодаря этой гостье мы можем регулярно наблюдать на ночном небе метеорный поток Тауриды.

Другие наиболее знаменитые последние кометы, осчастливившие нас своим появлением, имеют также громадные периоды обращения. В 2011 году была открыта комета Лавджоя, сумевшая пролететь в непосредственной близости от Солнца и при этом остаться целой и невредимой. Эта комета относится к долгопериодическим, с периодом обращения 13 500 лет. С момента своего обнаружения эта небесная гостья будет пребывать в области солнечной системы до 2050 года, после чего на долгие 9000 лет покинет пределы ближнего космоса.

Самым ярким событием начала нового тысячелетия, в прямом и в переносном смысле, стала комета Макнота, открытая в 2006 году. Это небесное светило можно было наблюдать даже невооруженным глазом. Следующее посещение нашей солнечной системы этой яркой красавицей намечено через 90 тыс. лет.

Следующая комета, которая может посетить наш небосвод в ближайшее время, вероятно будет 185P/Петрю. Ее станет заметно, начиная с 27 января 2019 года. На ночном небе это светило будет соответствовать яркости 11 звездной величины.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

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