Изображение
Столкновения даже с малыми телами Солнечной системы способны привести к катастрофам общепланетарного масштаба
К началу XXI века сформировалось новое междисциплинарное научное направление — проблема астероидно-кометной опасности (АКО). К этому времени ее актуальность была признана такими авторитетными организациями, как NASA, ЕSА и Роскосмос, а при ООН был сформирован специализированный подкомитет.[1] Повышенный интерес к этой проблеме вызван осознанием как учеными, таки обществом в целом реальности факта угрозы со стороны космических объектов — малых тел Солнечной системы, которые в результате столкновения с Землей могут привести к катастрофе общепланетарного масштаба. Это осознание пришло по мере накопления достаточно большого количества сведений о малых телах Солнечной системы, их динамической и физической эволюции, в частности о механизмах пополнения популяции опасных тел и частоте их столкновений с планетами, которые, как указывают многие факты (например, для Юпитера[2]) происходят гораздо чаще, чем предполагалось ранее.

К счастью, вероятность общепланетарной космической катастрофы достаточно мала, но отнюдь не нулевая, что подтвердилось происшедшим буквально на наших глазах столкновением в июле 1994 года фрагментов кометы Шумейкеров - Леви 9 с Юпитером, в результате которого площади поражения от некоторых из них превысили по размерам площадь земной поверхности[3], а также перманентным обнаружением на материковой и подводной поверхности Земли гигантских (размером в десятки и сотни километров, что соответствует оценочным размерам тел-импакторов в километры и десятки километров[4]) кратеров ударного происхождения — астроблем, причем время появления некоторых из них совпадает с историческим временем массового вымирания многих биологических видов (в том числе широко известного факта гибели динозавров[5]).[6]

Однако следует отметить, что вероятность столкновения Земли с небесными телами меньших размеров (порядка десятков метров) несоизмеримо выше.[7] Причем столкновение даже с таким небольшим по космическим меркам объектом может не только привести к огромным жертвам и материальному ущербу, но и стать своеобразным спусковым крючком для глобального катаклизма. Так, попадание такого тела в зону разлома земной коры или очага вулканической активности, как показывают оценки, может инициировать катастрофу в десятки и сотни раз превышающую по энергетике непосредственное воздействие самого тела, а попадание в расположение атомных объектов (АЭС) привести к радиоактивному заражению огромных территорий, на порядки превышающих последствия чернобыльской или фукусимской трагедий, не говоря о попадании в склады термоядерного оружия или стартовые площадки ракет стратегического назначения.

За последнюю сотню лет на поверхность Земли упали десятки фрагментов астероидов и комет размером около десяти и нескольких десятков метров.


Комментарий: Обратите внимание на увеличение количества отчетов о метеорных события c 2005 года.
AMS tilasto
С экстремальным возрастанием общего количества метеоров в целом, также возрастает вероятность удара фрагментов более крупного размера, сопоставимых с размером челябинского метеорита.


Изображение
280 000 футбольных полей вываленного и выгоревшего леса...
Первым серьезным событием такого рода, широко освещенным в научной[8] и научно-популярной[9] литературе, был тунгусский феномен, происшедший 30 июня 1908 года, который трактовался и как падение (взрыв) астероида или снежно-ледяного обломка кометы или даже искусственного космического объекта. Единственными достоверными показателями этого катаклизма являются оценки, выделенные в результате его взрыва энергии порядка 10 Мт, скорости порядка 30-40 км/с, высоты подрыва — 5-10 км и размеры вывала выгоревшего леса порядка 2000 км2. К счастью, эта катастрофа произошла в глухом таежном краю и поэтому не привела к жертвам и разрушениям. Произойди она на 4 часа позже, и Санкт-Петербург с его более, чем миллионным к тому времени населением был бы стерт с лица Земли [...]

Brazil tunguska
Место расположения дисперсий от воздействия бразильского метеорита
Другим, гораздо менее известным для широкой общественности фактом, явилось падение метеорита 13 августа 1930 года в Бразилии, в верховьях реки Куруса в непроходимых джунглях.[10] Экспедицией, организованной только в 1997 году, были обнаружены три депрессии (одна диаметром примерно в 1 км), ранее идентифицированные снимками со спутников, но осколков метеорита, так же как и в случае тунгусского тела, найти не удалось. По сейсмическим данным была оценена энергия взрыва примерно в 5 Мт, то есть в половину энергии тунгусского взрыва.

12 февраля 1947 года произошло падение Сихотэ-Алинского метеоритного железного дождя в Приморском крае.[11] На рисунке показаны два варианта границы зоны рассеяния Сихотэ-Алинского метеоритного дождя: большой овал — по современным данным, малый — по данным 1947-1950 гг. В южной части схемы между Большим и Малым метеоритными ключами находится кратерное поле.
Изображение
К нему примыкает так называемая зона сплошной выборки метеоритов поверхностного рассеяния (обведена ломанной черной линией). Восточнее Большого метеоритного ключа метеориты собирались на пробных площадках размером 25×25 и 100×100 м (цифры показывают число находок на данной площадке). Проведенные оценки дали начальную массу метероида до разрушения в диапазоне от 150 до 600 т и начальную скорость в диапазоне от 12 до 15 км/с. Его энергия была оценена в (12−42) · 106 МДж, а его разрушение, вероятно, происходило в два этапа: на высотах 22-28 и 10-14 км[12] [Цветков, 1989].

10 августа 1972 года многие очевидцы в США наблюдали яркий дневной болид.[13] Это явление было замечено в штатах Вайоминг, Юта, Монтана и в канадском штате Альберта. Несколько очевидцев отсняли пролет объекта на видео. Кроме того, объект был зафиксирован спутниковыми инфракрасными радиометрами ВВС США. Редкость полета этого болида состояла в том, что он не упал на поверхность Земли, а, отрикошетив от плотных слоев атмосферы на высоте 58 км, унесся обратно в космос[...]


28 февраля 1984 года в 14 ч. 40 мин. по скоординированному (UT) времени в Красноярском крае, Кемеровской, Новосибирской и Томской областях многие очевидцы наблюдали полет по наклонной траектории в направлении с юг - юго-восток на запад - северо-запад светящегося ярче солнца болида, названного Чулымским.[14] Его пролет проходил примерно в 150 км восточнее города Томска, длина проекции светящейся траектории составила 350 - 500 км. Взрыв болида произошел в верхнем течении р. Чулым, вблизи деревни Калушка,в которой спустя 10 с после яркой вспышки на высоте 2-4 км наблюдались колебания почвы, а позже — звуковые явления. [...]
Кратер и повреждения земной поверхности, а также метеоритное вещество не были обнаружены. Было предположено, что взрыв болида произошел в приземном слое атмосферы на высотах порядка 2-4 км, тогда его мощность составляла 11.2 кт.


Комментарий: Странные звуковые явления или таинственный грохот в настоящее время являются довольно частыми событиями. Сотрясение домов жутким гулом стало привычным (хотя и необъясненным) явлением.
Подробнее смотрите в нашей сводке.


Изображение
Кратер стерлитамакского метеорита
17 мая 1990 года западнее города Стерлитамака произошло падение железного метеорита, образовавшего 10-метровый конусообразный кратер.[15] Тысячи жителей юга Башкирии наблюдали очень яркий болид на фоне черного звездного неба. Кратер обнаружили через пару дней. Уже 23 мая группа сотрудников Комитета по метеоритам прибыла на место падения. Сразу же в окрестностях кратера было найдено 15 деформированных фрагментов железного метеорита. По показаниям очевидцев болид двигался с юга на север примерно под углом 40◦ к горизонту, оставляя за собой светлый зигзагообразный след. Причем некоторые очевидцы утверждали, что болид светился.
Изображение
Место падения метеорита в Гренландии

9 декабря 1997 года на юге Гренландии упал гигантский метеорит, его полет наблюдали рыбаки с трех траулеров.[16] Болид зарегистрировали два метеорологических спутника. Астрономы Копенгагенской обсерватории определили массу метеорита в 30-100 тонн к моменту падения. В апреле 1998 года к северу от города Паамиута были обнаружены мельчайшие частицы метеорита, которые позволили уточнить место его падения — 63◦05 с. ш.,50◦48 з. д. (рис. 7, на котором крестиком обозначено место падения метеорита на карте Гренландии). Точное время падения (местное) 5 ч. 11 мин. Анализ мелких фрагментов показал, что это был хондрит. Предпринятая в конце июля 1998 года экспедицией американских и датских ученых попытка обнаружить главный метеорит окончилась безрезультатно.

Изображение
© КОСМОПОИСК
В ночь с 24 на 25 сентября 2002 упал Витимский метеорит.[17] Его падение произошло в Мамско-Чуйском районе Иркутской области, вблизи поселков Бодайбо и Мама. Ярчайший болид вошел в атмосферу на высоте 60 км под углом 32◦ к горизонту. Затем, на высоте 30 км произошла вспышка от взрыва над точкой с координатами —58◦13.6 с. ш. и 113◦27.6 в. д., которую засек американский военный спутник. По свидетельству очевидцев ночное небо пересекла огромная падающая звезда, рухнувшая в сопки. Ослепительная вспышка осветила на несколько мгновений тайгу ярким светом, а затем прогремел взрыв огромной силы — ударная волна выбила стекла практически во всех домах на десятки километров вокруг. Эпицентры этого падения впервые обнаружила экспедиция «Космопоиска», она же пришла к выводу, что, вероятнее всего, на Витиме произошел первый зафиксированный случай выпадения кометного ядра на Землю. Событие, произошедшее в Иркутской области, дало возможность исследователям с полным правом назвать взрыв над Витимом «Тунгусским метеоритом XXI века». Несмотря на многочисленные экспедиции найти главный метеорит не удалось.Данные о размере небесного тела, его скорости и мощности воздушного взрыва более-менее точно не были определены[17] [Прибытие, 2002; Чернобров, 2007].

Изображение
Преполагаемое место падения метеорита в Ориссе
Вечером 29 сентября 2003 года на индийскую деревню Судусудия в штате Орисса упал метеорит. В результате этого события два дома сгорели, пострадали 20 человек, двое погибли. Метеорит, поразивший деревню, был фрагментом огромного болида, который пролетел над южными районами Индии, его наблюдали в 11 округах, а в нескольких местах были найдены весьма большие осколки небесного тела. Один из наиболее крупных (5.7 кг) обнаружили жители деревни Пасчима Сунити. «Свет был таким ярким, что на несколько мгновений ночь превратиласьв день», — описывал происшествие житель деревни Санатан Саху. Некоторые очевидцы помимо света в небе вспоминали также о страшном «грохоте» и «рыке», с которыми метеорит пересекал
небо.[18]


15 февраля 2013 года произошло падение Челябинского болида.[19]
Chelyabinsk
Челябинский метеорит
Утром примерно в 9 ч. 20 мин. местного времени в атмосферу Земли под углом менее 20◦ к горизонту вошло космическое тело размером 16 - 19 метров. До вторжения в атмосферу оно не было зафиксировано средствами ни космического, ни наземного наблюдения, и только после вхождения в атмосферу оно было замечено с американского спутника. Через некоторое время на высоте примерно 23 км произошла вспышка-взрыв, а через 77 с. (в других пунктах через 3 минуты и более) к поверхности пришла взрывная ударная волна. Самые большие разрушения от нее произошли в городах Челябинске, Коркино, Копейске и поселке Роза. За медицинской помощью обратилось более 1500 человек, было госпитализировано около 100 человек. Абсолютное большинство пострадали от выбитых стекол — было разбито 7938 деревянных окон и 1077 стеклопакетов. По числу пострадавших падение Челябинского метеорита не имеет аналогов. Кроме того, более 7300 зданий получили повреждения.[19]. Вдоль траектории падения было обнаружено достаточно много осколков метеорита сравнительно небольших (сантиметровых) размеров, по которым в ГЕОХИ РАН было установлено, что метеорит представляет собой типичный хондрид типа LL и относится к пятому петрологическому типу. Сейчас идут поиски крупного фрагмента, который, по-видимому, упал в озеро Чебаркуль. Впервые в истории падения небесных тел был собран весьма многочисленный видеоматериал. Получены оценки энергии взрываего на высоте 23 км с образованием мощной ударной волны (300-500 кт).

Кроме «прямых попаданий» целый сонм космических тел проносился и проносится в непосредственной близости от нашей планеты. Существует целая популяция астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ), к ним относятся астероиды с перигелийным расстоянием < 1.3 а.е. По общепринятой классификации популяция АСЗ делится на три класса: группы Атона, Апол-лона и Амура. Из числа этой популяции выделяются потенциально опасные объекты (ПОО), к которым относятся тела, чьи орбиты сближаютсяс орбитой Земли до минимального расстояния, не превышающего 7.5 ·106 км (< 1.05 а. е.). Основанием для того, чтобы считать тела (астероида и кометы) на орбитах, проходящих от Земли на расстояниях до 20 радиусов лунной орбиты, потенциально опасными, является то обстоятельство, что в таких пределах можно ожидать хаотического изменения орбит в обозримом будущем под влиянием планетных возмущений, в том числе в результате того, что это — характерный масштаб области неопределенности орбиты малого тела вследствие неточного знания параметров движения этого тела в настоящее время.[17] По данным на конец июня 2011 годачисло ПОО составляло 1237, включая 70 комет, тем не менее, сделанные оценки показали, что доля необнаруженных таких тел размером более 1 км — 20%, размером 140 м — 90% и размером 50 м — 99%. При весомой вероятности встречи такого астероида с Землей он считается угрожающим.[7]

[...]

Перечислим некоторые космические тела, которые в прежние годы пролетали в непосредственной близости от Земли, на расстояниях менее расстояния между Землей и Луной (356400 км), то есть по космическим меркам практически «впритирку»:
  • По рассекреченным данным национальной лаборатории в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико) в 1944 году ненумерованный астероид диаметром около 24 м прошел в 100 000 км от Земли.
  • В 1980 году астероид 2002 NT размером около 2 км пролетел также в 100 000 км (а 1 февраля 2019 года по некоторым прогнозам возможен импакт).
  • 23 марта 1989 года астероид 1989 FC размером в несколько сот метров пересек орбиту Земли в точке, где она находилась всего 6 часов тому назад.
  • 18 января 1991 года маленький астероид 1991 BA прошел в 170 000 км.
  • 20 мая 1993 года астероид 1993 KA2 пронесся в 150 000 км.
  • 15 марта 1994 года астероид 1994 ES1 диаметром около 10 м и массой в 1500 т пролетел в 160 000 км.
  • 9 декабря 1994 года астероид 1994 XM1 размером от 6 до 13 м пронесся в 104 000 км.
  • 14 июня 2002 года астероид 2002 MN размером от 50 до 120 м со скоростью 10 км/c прошел на расстоянии в 120 000 км (астрономы Линкольнской обсерватории заметили его только вдогонку).
  • 2 марта 2009 года астероид 2009 DD45 размером около 20 м со скоростью 20 км/c пролетел на расстоянии 66 000 км.
  • 18 марта 2009 года астероид 2009 FH размером 15 м прошел на расстоянии 79 000 км.
  • 9 ноября 2011 года в 3 ч. 28 мин. астероид 2005 YU55 диаметром около 400 м и массой около 55 млн т пролетел на расстоянии 325 100 км.
  • 15 февраля 2013 года астероид 2012 DA14 размером 44 м и массой около 120 000 т прошел в 27 000 км (в 14 раз ближе Луны!).
Представленные далеко не полные сведения об упавших на Землю метеоритах и космических объектах, пролетевших в непосредственной близости от нее, дают возможность сделать неутешительный вывод о постоянно довлеющей над человечеством угрозе астрокатастрофы, тем более что необходимые для этого малые тела уже витают в ближних пределах Солнечной системы. Так, в работах[21] изучалась вероятная возможность столкновения с Землей астероида 2004 MN4 (99942 Apophis) размером ∼300 м и массой ∼100 млн т в 2029 году, когда он приблизится к ней на расстояние ∼36000 км, имеющего очень высокий рейтинг опасности по палермской шкале (−2.42). Более того, если этот астероид при сближении в 2029 году не станет импактором, но пролетит при этом в зоне резонансного возврата, так называемой keyhole — «замочной скважине» размером ∼1 км, то гравитационное поле Земли так изменит его орбиту, что в 2036 году он гарантировано столкнется с Землей. Из других астероидов довольно высокую вероятность импакта с нашей планетой имеют крупные астероиды 2006 HZ5116 в 2045 и 2065 годах, 2007 VK184 в 2048-2057 годах (рейтинг по Туринской шкале 1) и 2004 VD17 в 2102-2104 годах (рейтинг по туринской шкале >1).[20]

В заключение отметим, что проблема АКО реальна, в мире ей занимаются всерьез, и Россия не должна оставаться в стороне от общего развития. В реалиях России главным условием для этого является координация проблемы со стороны государства, в первую очередь для эффективной работы нужна целевая научно-техническая программа федерального уровня.
Необходимо совместно с другими ведущими мировыми державами создать эффективный инструментарий наблюдения за малыми телами Солнечной системы для обнаружения опасных космических объектов. Провести их возможно наиболее полный мониторинг, каталогизацию и оценку рисков. Разработать надежные методы противоастероидно-кометной защиты Земли. На настоящее время предложено много различных вариантов защиты Земли от космической угрозы. Большинство из них находятся на пределе возможностей существующих технологий, а некоторые напоминают научную фантастику. Выбор конкретного метода предотвращения опасности зависит от размера космического объекта — потенциального импактора, его материала и времени упреждения, начиная с момента обнаружения до столкновения с Землей. Наиболее известными являются следующие методы отражения космической опасности: уничтожение опасного космического объекта; отклонение его с орбиты соударения с Землей; экранирование Земли от столкновения с опасным небесным телом; дистанционное воздействие на опасный объект для его отклонения,торможения и разрушения.

[1] Musser G. 5 Essential things to do in space // Scientist American. — 2007.; Савельев И. Роскосмос объявил войну астероидам // Тайны ХХ века. — 2010.; Информация о проводимых международными организациями и другими учреждениями исследованиях относительно объектов, сближающихся с Землей. Комитет по использованию космического пространства в мирных целях. Науч.-техн. подкомитет. 42 сессия ООН. Вена, 21 февраля - 4 марта 2005 г.

[2] Астероидная атака на Юпитер // Природа. — 2010.

[3] Фортов В.Е., Гнедин Ю.Н., Иванов М.Ф., Ивлев А.В., Клумов Б.А. Столкновение кометы Шумейкеров-Леви 9 с Юпитером. Что мы увидели // УФН. — 1996.

[4] Милош Г. Дж.Образование ударных кратеров: геологический процесс. — М.: Мир, 1994.; Шувалов В.В., Артемьева Н.А., Трубецкая И.А. Зоны ударного метаморфизма на дне океанов // Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие (геофизика сильных возмущений). — М.: ИДГ РАН, 1999.

[6] Иванов Б.А. Геологическое и геохимическое воздействие метеоритных ударов: кратер Чиксулуб // Физические процессы в геосферах (геофизика сильных возмущений). — М.: ИДГ РАН, 1994.; Chatterjee S., Guven N., Yoshinoby A., Donofrio R. Shiva structure: a possible KT boundary impact crater on western shelf of India. Special Publication // Museum of Texas Univ. — 2006.

[7] Шустов Б.М. О скоординированном подходе к проблеме астероидно-кометной опасности // Космич. исслед. — 2010.

[8] Кулик Л.А. К вопросу падения тунгусского метеорита 1908 года // ДАН СССР. Сер. А. — 1927.

[9] Войцеховский А.И. Что это было? Тайна Подкаменной Тунгуски // Знание. — 1991.

[10] Кулик Л. Бразильский двойник тунгусского метеорита // Природа и люди. — 1931.; Bailey M.E., Markham D.J., Massai S., Scriven J.E. The 1930 August 13 «Brazilian Tunguska» event // The Observatory. — 1995

[11] Сихотэ-Алинский железный метеоритный дождь. — М.: Наука, 1959.; Цветков В.И. Сихотэ-Алинский метеорит. // Природа. — 1989.

[12] Цветков В.И. Сихотэ-Алинский метеорит. // Природа. — 1989.

[13] Jacchia L.G. A meteorite that missed the Earth // Sky & Telescope. — 1974; Бейкер Д.М. Дневной болид в США в 1972 году // Астрономическая газета. — 2013.

[14] Овчинников В.М., Пасечник И.П. Землетрясение, вызванное взрывом Чулымского болида // Метеоритика. — 1988.

[15] Петаев М.И., Гареев Э.З. Стерлитамакское падение // Природа. — 1992.

[16] Бронштэн В.А. Гигантские метеориты // Природа. — 1999

[17] Прибытие // Поиск. — 2002. ; Чернобров В.А. Энциклопедия загадочных мест России. — М.: Вече, 2007.

[18] Astro bits // The FBAC Observer. — 2003.

[19] Писаренко Д. Прошляпили. Такой метеорит прилетает раз в 100 лет // Аргументы и факты. —2013; Емельяненко В.В., Попова О.П., Чугай Н.Н. и др. Астрономические и физические аспекты челябинского события 15 февраля 2013 г. // Астроном. вестн. — 2013.

[20] Шевченко И. И. Непредсказуемые орбиты // Природа. — 2010.

[21] Шустов Б.М., Рыхлова Л.В. Астероидно-кометная опасность: новые подходы // Вестн. РАН. — 2009; Финкельштейн А.Н., Шор В.А. В повестке дня — астероидино-кометная опасность // Земля и Вселенная. — 2010.


Комментарий: В 2014 году произошло довольно много метеорных событий, места падения которых (если таковые были) не были обнаружены, но 8 сентября упал метеорит, оставивший после своего приземления воронку 12 метров в диаметре и 5 метров в глубину возле аэропорта Никарагуа. Предположительно, метеорит являлся осколком, отколовшимся от крупного астероида RC 2014.


Болид мог быть не осколком, а телом, которое "сопровождало" астероид. Приняв это во внимание, можно поразмышлять о кометном рое, который путешествует по Солнечной системе, иногда заглядывая "погостить" на Землю.

См. Всплеск наблюдений падений метеоритов до и после Челябинска