Астероидная опасность: причины, способы защиты. Астероиды угрожающие земле

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Астероидная опасность

Астероид - относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму и не имеют атмосферы.

В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. По состоянию на 2015 г. в базе данных насчитывалось 670 474 объекта, из которых для 422 636 точно определены орбиты и им присвоен официальный номер, более 19 000 из них имели официально утверждённые наименования. Предполагается, что в Солнечной системе может находиться от 1,1 до 1,9 миллиона объектов, имеющих размеры более 1 км. Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марсаи Юпитера.

Самым крупным астероидом в Солнечной системе считалась Церера, имеющая размеры приблизительно 975Ч909 км, однако с 24 августа 2006 года она получила статус карликовой планеты. Два других крупнейших астероида Паллада и Веста имеют диаметр ~500 км. Веста является единственным объектом пояса астероидов, который можно наблюдать невооружённым глазом. Астероиды, движущиеся по другим орбитам, также могут быть наблюдаемы в период прохождения вблизи Земли.

Общая масса всех астероидов главного пояса оценивается в 3,0--3,6·1021 кг, что составляет всего около 4 % от массы Луны. Масса Цереры - 9,5 1020 кг, то есть около 32 % от общей, а вместе с тремя крупнейшими астероидами Веста (9 %), Паллада (7 %), Гигея (3 %) - 51 %, то есть абсолютное большинство астероидов имеют ничтожную по астрономическим меркам массу.

Однако астероиды опасны для планеты Земля, так как столкновение с телом размером более 3 км может привести к уничтожению цивилизации, несмотря на то, что Земля в значительно больше всех известных астероидов.

Почти 20 лет назад, в июле 1981 года, НАСА (США) провело первое Рабочее совещание "Столкновение астероидов и комет с Землей: физические последствия и человечество", на котором проблема астероидно-кометной опасности получила "официальный статус". С тех пор и по настоящее время в США, России, Италии было проведено не менее 15-ти международных конференций и совещаний, посвященных данной проблеме. Понимая, что первоочередной задачей ее решения является обнаружение и каталогизация астероидов в окрестности земной орбиты, астрономы в США, Европе, Австралии и Японии начали предпринимать энергичные усилия для постановки и осуществления соответствующих наблюдательных программ.

Наряду с проведением специальных научно-технических конференций, эти вопросы рассматривались ООН (1995 г.), Палатой Лордов Великобритании (2001 г.), в Конгрессе США (2002 г.) и Организацией экономического сотрудничества и развития (2003 г.). В результате этого, принят ряд постановлений и резолюций по данной проблеме, важнейшей из которых является Резолюция 1080 "Об обнаружении астероидов и комет, потенциально опасных для человечества", принятая в 1996 году Парламентской Ассамблеей Совета Европы.

Очевидно, что к ситуации, когда нужно будет принимать быстрые и безошибочные решения о спасении миллионов и даже миллиардов людей, нужно быть готовым заранее. Иначе, в условиях недостатка времени, государственной разобщенности и других факторов, мы будем не способны принять адекватные и эффективные меры защиты и спасения. В связи с этим, было бы непростительной беспечностью не принять действенных мер по предотвращению подобных событий. Тем более что Россия и другие, технологически развитые страны мира располагают всеми базовыми технологиями для создания Системы планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.

Однако, глобальный и комплексный характер проблемы делает непосильным для отдельно взятой страны создание и поддержание в постоянной готовности такой Системы защиты. Очевидно, что, поскольку эта проблема является общечеловеческой, то и решаться она должна объединенными усилиями и средствами всего мирового сообщества.

Необходимо отметить, что в ряде стран уже выделены определенные средства и начаты работы в этом направлении. В Аризонском университете (США) под руководством Т. Герельса разработана методика мониторинга АСЗ и с конца 80-х годов ведутся наблюдения на 0,9-м телескопе с ПЗС-матрицей (2048х 2048) национальной обсерватории Китт-Пик. Система доказала свою эффективность на практике - уже обнаружено около полутора сотен новых АСЗ, с размерами вплоть до нескольких метров. К настоящему времени завершены работы по переносу аппаратуры на 1,8-м телескоп этой же обсерватории, что значительно повысит скорость обнаружения новых АСЗ. Начат мониторинг АСЗ еще по двум программам в США: в Ловелловской обсерватории (Флагстафф, Аризона) и на Гавайских островах (совместная программа НАСА - Военно-воздушные силы США с использованием 1-м телескопа ВВС наземного базирования). На юге Франции в обсерватории Лазурный берег (Ницца) начата Европейская программа мониторинга АСЗ, в которой задействованы Франция, Германия и Швеция. Ставятся аналогичные программы также в Японии.

При падении крупного небесного тела на поверхность Земли образуются кратеры. Такие события называют астропроблемами, "звездными ранами". На Земле они не очень многочисленны (по сравнению с Луной) и быстро сглаживаются под действием эрозии и других процессов. Всего на поверхности планеты найдено 120 кратеров. 33 кратера имеют диаметр больше чем 5 км и возраст около 150 миллионов лет.

Первый кратер был выявлен в 1920-х годах в Каньоне Дьявола, что в североамериканском штате Аризона. Рис 15 Диаметр кратера - 1,2 км, глубина - 175 м, примерный возраст - 49 тысяч лет. По расчетам ученых такой кратер мог образоваться при столкновении Земли с телом сорокаметрового диаметра.

Геохимические и палеонтологические данные свидетельствуют о том, что примерно 65 млн. лет назад на рубеже Мезазойского периода Меловой эры и Третичного периода Кайнозойской эры небесное тело размером примерно 170-300 км столкнулось с Землей в северной части полуострова Юкатан (побережье Мексики). След этого столкновения - кратер под названием "Чиксулуб". Мощность взрыва оценивается в 100 миллионов мегатонн! При этом образовался кратер диаметром 180 км. Кратер был образован падением тела диаметром 10-15 км. При этом в атмосферу было выброшено гигантское облако пыли общим весом миллион тонн. На Земле наступила полугодовая ночь. Погибло более половины существовавших видов растений и животных. Возможно, тогда в результате глобального похолодания и вымерли динозавры.

По данным современной науки всего за последние 250 миллионов лет произошло девять вымираний живых организмов со средним интервалом в 30 миллионов лет. Эти катастрофы можно связать с падением на Землю крупных астероидов или комет. Отметим, что достается от непрошенных гостей не только Земле. Космические аппараты сфотографировали поверхности Луны, Марса, Меркурия. На них четко видны кратеры, причем сохранились они гораздо лучше благодаря особенностям местного климата.

На территории России, выделяются несколько астропроблем: на севере Сибири - Попигайская - с диаметром кратера 100 км и возрастом 36-37 миллионов лет, Пучеж-Катунская - с кратером 80 км, возраст которого оценивается в 180 миллионов лет, и Карская - диаметром 65 км и возрастом - 70 миллионов лет. небесный астероид тунгусский

Тунгусский феномен

На Землю русскую в XX столетии упало два крупных небесных тела. Во-первых, Тунгусский объект, который вызвал взрыв мощностью 20 мегатонн на высоте 5-8 км над поверхностью Земли. Для определения мощности взрыва его приравнивают по разрушающему воздействию на окружающую среду взрыву водородной бомбы с тротиловым эквивалентом, в данном случае в 20 мегатонн тротила, что превосходит энергию ядерного взрыва в г. Хиросима в 100 раз. По современным оценкам масса этого тела могла достигать от 1 до 5 миллионов тонн. Неизвестное тело вторглось в пределы земной атмосферы 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири.

Начиная с 1927 г. на месте падения Тунгусского феномена работали последовательно восемь экспедиций русских ученых. Было определено, что в радиусе 30 км от места взрыва ударной волной были повалены все деревья. Лучевой ожег стал причиной огромного лесного пожара. Взрыв сопровождался сильным звуком. На огромной территории по свидетельству жителей окрестных (очень редких в тайге) сел наблюдались необычайно светлые ночи. Но ни одна из экспедиций не нашла ни одного кусочка метеорита.

Многим более привычно слышать словосочетание "Тунгусский метеорит", но пока достоверно не известна природа этого явления, ученые предпочитают пользоваться термином "Тунгусский феномен". Мнения о природе Тунгусского феномена самые противоречивые. Одни считают его каменным астероидом с диаметром приблизительно равным 60-70 метрам разрушившимся при падении на куски примерно 10-ти метрового диаметра, которые затем испарились в атмосфере. Другие, и их большинство, что это - осколок кометы Энке. Многие связывают этот метеорит с метеорным потоком Бета-Таурид, родоначальницей которого так же является комета Энке. Доказательством этому могут служить падение двух других крупных метеоров на Землю в тот же месяц года - июнь, которые ранее не рассматривались в одном ряду с Тунгусской. Речь идет о Краснотуранском болиде 1978 года и китайском метеорите 1876 года.

Реальной оценкой энергии Тунгусского феномена является величина примерно равная 6 мегатоннам. Энергия Тунгусского феномена эквивалентна землетрясению с магнитудой 7,7 (энергия сильнейшего землетрясения равна 12).

Вторым крупным объектом, найденным на территории России, был Сихотэ-Алиньский железный метеорит, упавший в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г. Он был значительно меньше своего предшественника, и его масса составляла десятки тонн. Он тоже взорвался в воздухе, не долетев до поверхности планеты. Однако на площади в 2 квадратных километра было обнаружено более 100 воронок диаметром чуть больше метра. Самый большой из найденных кратеров был 26,5 метров в диаметре и 6 метров глубиной. За прошедшие пятьдесят лет найдено свыше 300 крупных осколков. Самый большой осколок имеет вес 1 745 кг, а общий вес собранных осколков превысил 30 тонн метеорного вещества. Найдены были далеко не все осколки. Энергия Сихотэ-Алининьского метеорита оценивается около 20 килотонн.

России повезло: оба метеорита упали в безлюдной местности. Если бы Тунгусский метеорит упал на большой город, то от города и его жителей ничего не осталось.

Из больших метеоритов XX столетия заслуживает внимание Бразильская Тунгуска. Он упал утром 3 сентября 1930 г. в безлюдном районе Амазонки. Мощность взрыва бразильского метеорита соответствовала одной мегатонне.

Все сказанное касается столкновений Земли с конкретным твердым телом. А что же может произойти при столкновении с кометой, огромного радиуса, начиненной метеоритами? На этот вопрос помогает ответить судьба планеты Юпитер. В июле 1996 г. комета Шумейкер-Леви столкнулась с Юпитером. За два года до этого при прохождении этой кометы на расстоянии 15 тысяч километров от Юпитера ее ядро раскололось на 17 осколков примерно по 0,5 км в диаметре, растянувшихся вдоль орбиты кометы. В 1996 г. они поочередно проникли в толщу планеты. Энергия столкновения каждого из кусков по оценкам ученых достигала примерно 100 миллионов мегатонн. На фотографиях космического телескопа им. Хаббла (США) видно, что в результате катастрофы на поверхности Юпитера образовались гигантские темные пятна - выбросы газа и пыли в атмосферу в местах паления осколков. Пятна соответствовали размерам нашей Земли!

Конечно, кометы в далеком прошлом сталкивались и с Землей. Именно столкновению с кометами, а не с астероидами или метеоритами приписывают роль гигантских катастроф прошлого, со сменой климата, вымиранием многих видов животных и растений, гибелью развитых цивилизаций землян. Нет гарантии, что такие же изменения в природе не произойдут после падения астероида на Землю.

В связи с тем, что существует вероятность падения на землю астероидов, необходимо создание защитной установки, которая должна состоять из двух автоматизированных устройств:

Устройство слежения за приближающимися к Земле астероидами;

Координационного центра на земле, который будет управлять ракетами, для раздробления астероида на более мелкие части, которые не смогу нанести вред не природе, не человечеству. Первое должно представлять из себя спутник (в идеале несколько спутников), расположенный на орбите нашей планеты и ведущий постоянное наблюдение за пролетающими мимо небесными телами. При приближении опасного астероида, спутник должен передать сигнал в координационный центр, расположенный на Земле.

Центр автоматически определит траекторию полета и запустит ракету, которая разобьет крупный астероид на более мелкие, тем самым предотвратит мировую катастрофу при столкновении.

То есть необходима разработка учеными конкретных автоматизированных механизмов, которые будут контролировать передвижение небесных тел, а в частности приближающихся к нашей планете и предотвращать мировые катастрофы.

Проблема астероидной опасности интернациональна по своей природе. Наиболее активными странами в решении этой проблемы являются США, Италия и Россия. Положительным фактом является то, что устанавливается сотрудничество по данной проблеме между специалистами-ядерщиками и военными США и России. Военные ведомства крупнейших стран действительно в состоянии объединить свои усилия для решения данной проблемы человечества - астероидной опасности и в рамках конверсии начать создавать глобальную систему защиты Земли. Это кооперативное сотрудничество способствовало бы росту доверия и разрядке в международных отношениях, разработке новых технологий, дальнейшему техническому прогрессу общества.

Примечательным является то, что осознание реальности угрозы космических столкновений совпало со временем, когда уровень развития науки и техники уже позволяет ставить на повестку дня и решать задачу защиты Земли от астероидной опасности. А это означает, что нет безысходности для земной цивилизации перед угрозой из Космоса или, иными словами, у нас есть шанс защитить себя от столкновения с опасными космическими объектами. Астероидная опасность стоит в ряду важнейших глобальных проблем, которые неизбежно придется решать человечеству объединенными усилиями различных стран.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Астероид – планетоподобное тело Солнечной системы: классы, параметры, формы, сосредоточение в космическом пространстве. Названия крупнейших астероидов. Комета – небесное тело, обращающееся вокруг Солнца по вытянутым орбитам. Состав его ядра и хвоста.

презентация , добавлен 13.02.2013

Понятие астероида как небесного тела Солнечной системы. Общая классификация астероидов в зависимости от орбит и видимого спектра солнечного света. Сосредоточенность в поясе, расположенном между Марсом и Юпитером. Вычисление степени угрозы человечеству.

презентация , добавлен 03.12.2013

Состав Солнечной системы: Солнце, окруженное девятью планетами (одна из которых Земля), спутники планет, множество малых планет (или астероидов), метеоритов и комет, чьи появления непредсказуемы. Вращение вокруг Солнца планет, их спутников и астероидов.

презентация , добавлен 11.10.2011

Открытие астероидов вблизи Земли, их прямое движение вокруг Солнца. Орбиты астероидов, их формы и вращение, насквозь холодные и безжизненные тела. Состав астероидного вещества. Формирование астероидов в протопланетном облаке как рыхлых агрегатов.

реферат , добавлен 11.01.2013

Строение комет. Классификация кометных хвостов по предложению Бредихина. Облако Оорта как источник всех долгопериодических комет. Пояс Койпера и внешние планеты Солнечной системы. Классификация и типы астероидов. Пояс астероидов и протопланетарный диск.

презентация , добавлен 27.02.2012

Происхождение космических тел, расположение в Солнечной системе. Астероид - малое тело, вращающееся по гелиоцентрической орбите: типы, вероятность столкновения. Химический состав железных метеоритов. Объекты пояса Койпера и облака Оорта, планетезимали.

реферат , добавлен 18.09.2011

Определение и типы астероидов, история их открытия. Главный пояс астероидов. Свойства и орбиты комет, исследование их структуры. Взаимодействие с солнечным ветром. Группы метеоров и метеоритов, их падение, звездные дожди. Гипотезы Тунгусской катастрофы.

реферат , добавлен 11.11.2010

Межпланетная система, состоящая из Солнца и естественных космических объектов, вращающихся вокруг него. Характеристика поверхности Меркурия, Венеры и Марса. Место расположения Земли, Юпитера, Сатурна и Урана в системе. Особенности пояса астероидов.

презентация , добавлен 08.06.2011

Классификация астероидов, сосредоточение большинства из них в пределах пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Основные известные астероиды. Состав комет (ядро и светлая туманная оболочка), их различия в длине и форме хвоста.

презентация , добавлен 13.10.2014

Схематичное изображение Солнечной системы в пределах орбиты Юпитера. Первая катастрофа – пробой Земли насквозь астероидом Африканом. Атака группой астероидов Скошей. Структура кратера Батракова. Вылет Карибской группы астероидов, глобальные последствия.

Челябинский болид привлек внимание к космосу, откуда можно ожидать падения астероидов и метеоров. Возрос интерес к метеоритам, их поиску и продаже.

Челябинский метеорит, фото с сайта Полит.ру

Астероид, метеор и метеорит

Траектории полета астероидов рассчитаны на столетие вперед, за ними ведется постоянное наблюдение. Эти потенциально опасные для Земли космические тела (размером с километр и более) светят отраженным от Солнца светом, поэтому с Земли часть времени они кажутся темными. Астрономам-любителям не всегда удается их видеть, так как мешают городское освещение, дымка и т.п. Интересно, что большую часть астероидов открывают не профессиональные астрономы, а любители. Некоторым за это даже присуждают международные премии. Такие любители астрономии есть в России и в других странах. Россия, к сожалению, проигрывает из-за нехватки телескопов. Сейчас, когда обнародовано решение финансировать работу по защите Земли от космической угрозы, у ученых появилась надежда приобрести телескопы, которые смогут по ночам сканировать небо и предупреждать о грозящей опасности. Астрономы надеются получить также современные широкоугольные телескопы (не менее двух метров в диаметре) с цифровыми камерами.

Астероиды меньшего размера, метеороиды , летящие в околоземном пространстве вне атмосферы, удается заметить чаще тогда, когда они подлетают близко к Земле. А скорость этих небесных тел около — 30 — 40 км в секунду! Полет такого «камешка» к Земле удается предвидеть (в лучшем случае) только за одни или двое суток. Для того, чтобы понять, как это мало, показателен такой факт: расстояние от Луны до Земли преодолевается всего за несколько часов.

Метеор выглядит как «падающая звезда». Он летит в атмосфере Земли, нередко украшенный горящим хвостом. На небе случаются настоящие метеоритные дожди. Их правильнее называть метеорными дождями. Многие известны заранее. Однако некоторые случаются неожиданно, когда Земля встречается с камнями или кусками металла, блуждающими в Солнечной системе.

Болид , очень крупный метеор, кажется огненным шаром с разлетающимися во все стороны искрами и ярким хвостом. Болид виден даже на фоне дневного неба. Ночью может освещать огромные пространства. Путь движения болида отмечен дымной полосой. Она имеет зигзагообразную форму из-за воздушных течений.

При прохождении тела в атмосфере возникает ударная волна. Сильная ударная волна способна сотрясать здания и землю. Она порождает удары, похожие на взрывы и грохот.

Космическое тело, упавшее на Землю, называется метеоритом . Это лежащий на земле твердый как камень остаток тех метеорных тел, которые не разрушались полностью во время движения в атмосфере. В полете от сопротивления воздуха начинается торможение, а кинетическая энергия переходит в тепло и свет. Температура поверхностного слоя и воздушной оболочки при этом достигают нескольких тысяч градусов. Метеорное тело частично испаряется и выбрасывает огненные капли. Обломки метеора во время приземления быстро остывают и падают на землю теплыми. Сверху они покрыты корой плавления. Место падения чаще принимает форму углубления. Л. Рыхлова, заведующая отделом космической астрометрии Института Астрономии РАН, сообщила, что «ежегодно на Землю выпадает порядка 100 тысяч тонн метеороидного вещества» («Эхо Москвы», 17. 02. 2013). Есть совсем мелкие и достаточно крупные метеориты. Так, метеорит «Гоба» (1920 год, Юго-Западная Африка, железный) имел массу около 60 тонн, а «Сихотэ-Алинский (1947 год, СССР, выпавший железным дождем) — расчетную массу около 70 тонн, собрали 23 тонны.

Метеориты состоят из восьми основных элементов: железа, никеля, магния, кремния, серы, алюминия, кальция и кислорода. Есть и другие элементы, но в небольших количествах. Метеориты по составу бывают разными. Основные: железные (железо в соединении с никелем и небольшим количеством кобальта), каменистые (соединение кремния с кислородом, возможны вкрапления металла; на изломе видны мелкие округлые частицы), железокаменные (равное количество каменистого вещества и железа с никелем). Некоторые метеориты имеют марсианское или лунное происхождение: при падении крупных астероидов на поверхности этих планет происходит взрыв, и части поверхности планет выбрасываются в космос.

Иногда метеориты путают с тектитами . Это небольшие черные или зеленовато-желтые расплавленные кусочки силикатного стекла. Они образуются в момент ударного воздействия крупных метеоритов на Землю. Есть предположение о внеземном происхождении тектитов. Внешне тектиты напоминают обсидиан. Их коллекционируют, а ювелиры обрабатывают и используют эти «драгоценные камни» для украшения своих изделий.

Опасны ли метеориты для человека?

Зафиксировано всего несколько случаев прямого попадания метеоритов в дома, автомобили или в людей. Большая часть метеоритов оказывается в океане (это почти три четверти земной поверхности). Густонаселенные и промышленные области занимают меньшую площадь. Шанс попадания в них намного меньше. Хотя иногда, как мы видим, такое случается и приводит к большим разрушениям.

Можно ли трогать метеориты руками? Считается, что они не представляют никакой опасности. А вот брать метеориты грязными руками не стоит. Их советуют сразу положить в чистый целлофановый пакет.

Сколько стоит метеорит?

Метеориты можно отличить по ряду признаков. Прежде всего, они очень тяжелые. На поверхности «камня» хорошо заметны сглаженные вмятины и углубления («отпечатки пальцев на глине»), нет слоистости. Свежие метеориты обычно темные, так как они оплавляются, когда летят через атмосферу. Эта характерная темная кора плавления имеет толщину около 1 мм (чаще). Нередко метеорит узнают по затупленной форме головки. Излом часто бывает серого цвета, с маленькими шариками (хондрами), которые отличаются от кристаллической структуры гранита. Бывают хорошо видны вкрапления железа. От окисления на воздухе цвет долго пролежавших на земле метеоритов становится бурым или ржавым. Метеориты сильно намагничены, что приводит к отклонению стрелки компаса.

Угрозу Земле могут нести объекты, сближающиеся с ней на расстояние не менее 8 миллионов километров и достаточно большие, чтобы не разрушиться при вхождении в атмосферу планеты. Они представляют опасность для нашей планеты.

Еще недавно астероид Апофис, открытый в 2004 году, назывался объектом с наиболее высокой вероятностью столкновения с Землей. Такое столкновение считалось возможным в 2036 году. Однако после того как в январе 2013 года Апофис прошел мимо нашей планеты на расстоянии около 14 млн. км. специалисты NASA снизили вероятность столкновения до минимума. Шансы, по мнению Дона Йеоманса, руководителя лаборатории по исследованию объектов сближающихся с Землей, менее одного на миллион.
Тем не менее, специалисты рассчитали приблизительные последствия падения Апофиса, диаметр которого около 300 метров, а вес порядка 27 млн. тонн. Так энергия, высвободившаяся при столкновении тела с поверхностью Земли, составит 1717 мегатонн. Сила землетрясения в радиусе 10 километров от места падения может достигнуть 6,5 балла по шкале Рихтера, а скорость ветра окажется не менее 790 м/с. При этом разрушению подвергнутся даже укрепленные объекты.

Астероид 2007 TU24 был обнаружен 11 октября 2007 года, а уже 29 января 2008 года он пролетал рядом с нашей планетой на расстоянии около 550 тыс. км. Благодаря необычайной яркости – 12-й звездной величины – его можно было разглядеть даже в телескопы средней силы. Столь близкое прохождение крупного небесного тела от Земли – редкое явление. В следующий раз астероид таких же размеров сблизится с нашей планетой только в 2027 году.
TU24 – массивное небесное тело сравнимое с размером здания Университета на Воробьевых горах. По мнению астрономов, астероид потенциально опасен, поскольку приблизительно раз в три года пересекает орбиту Земли. Но, по крайне мере, до 2170 года, по расчетам специалистов, он Земле не угрожает.

Космический объект 2012 DA14 или Дуэнде принадлежит к околоземным астероидам. Его габариты относительно скромные – диаметр около 30 метров, масса примерно 40 000 тонн. По словам ученых, он похож на гигантскую картофелину. Сразу после открытия 23 февраля 2012 года было выяснено, что наука имеет дело с необычным небесным телом. Дело в том, что орбита астероида находится в резонансе 1:1 с Землей. Это значит, что период его обращения вокруг Солнца приблизительно соответствует земному году.
В течение долгого времени Дуэнде может находиться рядом с Землей, однако астрономы пока не готовы предсказать поведение небесного тела в будущем. Хотя по имеющимся на сегодняшний день расчетам вероятность столкновения Дуэнде с Землей до 16 февраля 2020 года не превысит один шанс из 14 000.

Сразу же после открытия 28 декабря 2005 года астероид YU55 был причислен к потенциально опасным. В диаметре космический объект достигает 400 метров. Он обладает эллиптической орбитой, что говорит о нестабильности его траектории и непредсказуемости поведения.
В ноябре 2011 года астероид уже всполошил научный мир, подлетев на опасное к Земле расстояние в 325 тыс. километров – то есть оказался ближе чем Луна. Интересно, что объект абсолютно черный и практически незаметен в ночном небе, за что астрономы прозвали его «Невидимкой». Ученые тогда всерьез опасались, что космический пришелец войдет в земную атмосферу.

Астероид с таким интригующим названием давний знакомый землян. Он был открыт немецким астрономом Карлом Виттом еще в 1898 году и оказался первым обнаруженным околоземным астероидом. Эрос также стал первым астероидом, кто обзавелся искусственным спутником. Речь идет о космическом аппарате NEAR Shoemaker, который в 2001 году совершил посадку на небесное тело.
Эрос – крупнейший астероид внутренней Солнечной системы. Его размеры поражают –33 х 13 х 13 км. Средняя скорость гиганта 24,36 км/с. Форма астероида похожа на арахис, что влияет на неравномерное распределение на нем силы тяжести. Ударный потенциал Эроса в случае столкновения с Землей просто огромен. По мнению ученых, последствия после попадания астероида в нашу планету будут более катастрофические, чем после падения Чиксулуба, который предположительно стал причиной вымирания динозавров. Утешает лишь то, что шансы на это в обозримом будущем мизерно малы.

Астероид 2001 WN5 был открыт 20 ноября 2001 года и позднее попал в категорию потенциально опасных объектов. В первую очередь следует опасаться того, что ни сам астероид, ни его траектория достаточно не изучены. По предварительным данным в диаметре он может достигать 1,5 километров.
26 июня 2028 года произойдет очередное сближение астероида с Землей, причем космическое тело приблизится на минимальное для себя расстояние – 250 тыс. км. По мнению ученых, его можно будет рассмотреть в бинокль. Этого расстояния достаточно, чтобы привести к сбоям в работе спутников.

Этот астероид был открыт российским астрономом Геннадием Борисовым 16 сентября 2013 при помощи самодельного 20-см телескопа. Объект сразу же назвали едва ли не самой опасной угрозой среди небесных тел для Земли. Диаметр объекта составляет около 400 метров.
Сближение астероида с нашей планетой ожидается 26 августа 2032 года. По некоторым предположениям глыба пронесется всего в 4 тыс. километрах от Земли со скоростью 15 км/с. Ученые подсчитали, что в случае столкновения с Землей энергия взрыва составит 2,5 тыс. мегатонн в тротиловом эквиваленте. Для примера, мощность самой крупной термоядерной бомбы, взорванной в СССР – 50 мегатонн.
На сегодняшний день вероятность столкновения астероида с Землей оценивают примерно 1/63 000. Впрочем, при дальнейшем уточнении орбиты показатель может как увеличиться, так и уменьшиться.

Член-корреспондент Российской академии наук А. ФИНКЕЛЬШТЕЙН, Институт прикладной астрономии РАН (Санкт-Петербург).

Астероид Ида имеет удлиненную форму, примерно 55 км в длину и 22 км в ширину. У этого астероида есть маленький спутник Дактиль (на фото: светлая точка справа) около 1,5 км в поперечнике. Фото NASA

Астероид Эрос, на поверхность которого в 2001 году совершил посадку космический аппарат NEAR. Фото NASA.

Орбита астероида Апофис пересекает орбиту Земли. Согласно расчетам, 13 апреля 2029 года Апофис пройдет на расстоянии 35,7-37,9 тыс. км от Земли.

Уже два года на сайте журнала “Наука и жизнь” работает раздел “Интернет-интервью”. На вопросы читателей и посетителей сайта отвечают специалисты в области науки, техники, образования. Некоторые интервью мы публикуем на страницах журнала. Предлагаем вниманию читателей статью, подготовленную на основе Интернет-интервью с Андреем Михайловичем Финкельштейном, директором Института прикладной астрономии РАН. Речь идет об астероидах, наблюдениях за ними и о возможной угрозе, которую несут малые космические объекты Солнечной системы. За четырехмиллиардную историю существования наша планета не раз подвергалась ударам крупных метеоритов и астероидов. С падением космических тел связывают происходившие в прошлом глобальные изменения климата и вымирание многих тысяч видов живых существ, в частности динозавров.

Насколько велик риск столкновения Земли с астероидом в ближайшие десятилетия и к каким последствиям такое столкновение может привести? Ответы на эти вопросы интересуют не только специалистов. В 2007 году Российская академия наук совместно с Роскосмосом, Министерством обороны РФ и другими заинтересованными ведомствами подготовила проект Федеральной целевой программы “Предупреждение астероидной опасности”. Эта национальная программа призвана организовать в стране системный мониторинг потенциально опасных космических объектов и предусматривает создание национальной системы раннего предупреждения вероятной астероидной угрозы и разработку средств защиты от возможной гибели цивилизации.

Солнечная система — величайшее творение природы. В ней зародилась жизнь, возник разум и развилась цивилизация. Солнечная система состоит из восьми больших планет - Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и более 60 их спутников. Между орбитами Марса и Юпитера вращаются малые планеты, которых в настоящее время известно более 200 тысяч. За пределами орбиты Нептуна, в так называемом поясе Койпера, движутся транснептуновые карликовые планеты. Среди них наиболее известен Плутон, который до 2006 года считался, согласно классификации Международного астрономического союза, самой удаленной большой планетой Солнечной системы. Наконец, в пределах Солнечной системы движутся кометы, хвосты которых создают впечатляющий эффект “звездных дождей”, когда их пересекает орбита Земли и множество метеоров сгорает в земной атмосфере. Вся эта насыщенная сложными движениями система небесных тел превосходно описывается небесно-механическими теориями, которые надежно предсказывают положение тел в Солнечной системе в любое время и в любом месте.

“Звездоподобные”

В отличие от больших планет Солнечной системы, значительная часть которых была известна с глубокой древности, астероиды, или малые планеты, открыты лишь в XIX веке. Первую малую планету Церера обнаружил в созвездии Тельца сицилийский астроном, директор обсерватории в Палермо Джузеппе Пиацци в ночь с 31 декабря 1800 года на 1 января 1801 года. Размер этой планеты составлял приблизительно 950 км. В период между 1802 и 1807 годами были открыты еще три малые планеты - Паллада, Веста и Юнона, орбиты которых, как и орбита Цереры, лежали между Марсом и Юпитером. Стало ясно, что все они представляют новый класс планет. По предложению английского королевского астронома Уильяма Гершеля малые планеты стали называть астероидами, то есть “звездоподобными”, поскольку в телескопы не удавалось различить диски, характерные для больших планет.

Во второй половине XIX века в связи с развитием фотографических наблюдений число обнаруживаемых астероидов резко возросло. Стало ясно, что нужна специальная служба, обеспечивающая слежение за ними. До начала Второй мировой войны эта служба работала на базе Берлинского вычислительного института. После войны функцию слежения принял на себя Центр малых планет США, расположенный в настоящее время в Кембридже. Вычислением и публикацией эфемерид (таблиц координат планет на определенную дату) занимался Институт теоретической астрономии СССР, а с 1998 года - Институт прикладной астрономии РАН. К настоящему времени накоплено около 12 миллионов наблюдений малых планет.

Более 98% малых планет движутся со скоростью 20 км/c в так называемом главном поясе между Марсом и Юпитером, представляющем собою тор, на расстояниях от 300 до 500 млн км от Солнца. Самыми большими малыми планетами главного пояса помимо уже упомянутой Цереры являются Паллада - 570 км, Веста - 530 км, Гигея - 470 км, Давида - 326 км, Интерамния - 317 км и Европа - 302 км. Масса всех астероидов, вместе взятых, составляет 0,04% массы Земли, или 3% массы Луны. Отмечу, что в отличие от больших планет орбиты астероидов отклоняются от плоскости эклиптики. Например, астероид Паллада имеет наклон около 35 град.

АСЗ - астероиды, сближающиеся с Землёй

В 1898 году была обнаружена малая планета Эрос, обращающаяся вокруг Солнца на расстоянии, меньшем, нежели Марс. Она может подходить к орбите Земли на расстояние около 0,14 а.е. (а.е. - астрономическая единица, равная 149,6 млн км - среднему расстоянию от Земли до Солнца), ближе, чем все известные в то время малые планеты. Такие тела стали называть астероидами, сближающимися с Землей (АСЗ). Некоторые из них, те, что приближаются к орбите Земли, но не входят в глубь орбиты, составляют так называемую группу Амура, по имени их наиболее типичного представителя. Другие проникают в глубь орбиты Земли и составляют группу Аполлона. Наконец, астероиды группы Атона вращаются внутри орбиты Земли, редко выходя за ее пределы. В группу Аполлона входят 66% АСЗ, и они наиболее опасны для Земли. Самые крупные астероиды в этой группе - Ганимед (41 км), Эрос (20 км), Бетулия, Ивар и Сизиф (по 8 км).

С середины XX века астрономы начали массово обнаруживать АСЗ, и сейчас ежемесячно открывают десятки таких астероидов, среди которых есть и потенциально опасные. Приведу несколько примеров. В 1937 году открыли астероид Гермес диаметром 1,5 км, который пролетел на расстоянии 750 тыс. км от Земли (затем его “потеряли” и переоткрыли в октябре 2003 года). В конце марта 1989 года один из астероидов пересек орбиту Земли за 6 часов до того, как наша планета вошла в эту область пространства. В 1991 году астероид пролетел на расстоянии 165 тыс. км от Земли, в 1993-м - на расстоянии 150 тыс. км, в 1996-м - на расстоянии 112 тыс. км. В мае 1996 года на расстоянии 477 тыс. км от Земли пролетел астероид размером 300 м, который был открыт только за 4 дня до момента его наибольшего сближения с Землей. В начале 2002 года астероид 2001 YB5 диаметром 300 м пролетел на расстоянии, всего в два раза превышающем расстояние от Земли до Луны. В том же году астероид 2002 EM7 диаметром 50 м, пролетев на расстоянии 460 тыс. км от Земли, был обнаружен только после того, как стал от нее удаляться. Этими примерами список АСЗ, вызывающих профессиональный интерес и порождающих общественное беспокойство, далеко не исчерпан. Вполне естественно, что астрономы обращают внимание своих коллег, правительственных органов и широкой публики на то, что Земля может рассматриваться как уязвимая космическая мишень для астероидов.

О столкновениях

Для понимания смысла прогнозов столкновений и последствий таких столкновений необходимо иметь в виду, что встреча Земли с астероидом - очень редкое явление. Согласно оценкам, столкновение Земли с астероидами размером 1 м происходит ежегодно, размером 10 м - раз в сто лет, 50-100 м - один раз в период от нескольких сотен до тысяч лет и 5-10 км - раз в 20-200 млн лет. При этом реальную опасность представляют астероиды, превышающие несколько сотен метров в поперечнике, поскольку они практически не разрушаются при проходе сквозь атмосферу. Сейчас на Земле известно несколько сотен кратеров (ас-троблем - “звездных ран”) диаметрами от десятков метров до сотен километров и возрастом от десятков до 2 млрд лет. Наибольшими из известных являются кратер в Канаде диаметром 200 км, образовавшийся 1,85 млрд лет назад, кратер Чиксулуб в Мексике диаметром 180 км, образовавшийся 65 млн лет назад, и Попигайская котловина диаметром 100 км на севере Среднесибирского плоскогорья в России, образовавшаяся 35,5 млн лет назад. Все эти кратеры возникли в результате падения астероидов диаметрами порядка 5-10 км со средней скоростью 25 км/с. Из относительно молодых кратеров наиболее известен кратер Берринджер в штате Аризона (США) диаметром 2 км и глубиной 170 м, возникший 20-50 тыс. лет назад в результате падения астероида диаметром 260 м со скоростью 20 км/с.

Средняя вероятность гибели человека вследствие столкновения Земли с астероидом или кометой сравнима с вероятностью гибели в авиакатастрофе и имеет порядок (4-5) . 10 -3 %. Эта величина рассчитывается как произведение вероятности события на предполагаемое число жертв. А в случае падения астероида число жертв может быть в миллион раз больше, чем при авиационной катастрофе.

Энергия, которая выделяется при ударе астероида диаметром 300 м, имеет тротиловый эквивалент 3000 мегатонн, или 200 тыс. атомных бомб, подобных той, что сброшена на Хиросиму. При столкновении с астероидом диаметром 1 км выделяется энергия с тротиловым эквивалентом 106 мегатонн, при этом выброс вещества на три порядка превышает массу астероида. По этой причине столкновение с Землей крупного астероида приведет к катастрофе глобального масштаба, последствия которой будут усилены разрушениями искусственной технической среды.

По оценкам, среди астероидов, сближающихся с Землей, не менее тысячи имеют диаметр более 1 км (к настоящему времени около половины из них уже открыто). Число астероидов размером от сотен метров до километра превышает десятки тысяч.

Вероятность столкновения астероидов и ядер комет с океаном и морями существенно выше, нежели с земной поверхностью, поскольку океаны занимают более 70% площади Земли. Для оценки последствий столкновения астероидов с водной поверхностью созданы гидродинамические модели и программные системы, моделирующие основные стадии удара и распространения образующейся волны. Экспериментальные результаты и теоретические расчеты показывают, что заметные, в том числе и катастрофические, эффекты возникают тогда, когда размер падающего тела составляет более 10% глубины океана или моря. Так, для астероида 1950 DA размером 1 км, столкновение с которым может произойти 16 марта 2880 года, моделирование показало, что в случае его падения в Атлантический океан на расстоянии 580 км от побережья США волна высотой 120 м за 2 часа достигнет пляжей Америки, а через 8 часов волна высотой 10-15 м дойдет до берегов Европы. Опасным последствием столкновения астероида заметных размеров с водной поверхностью может стать испарение большого количества воды, которая выбрасывается в стратосферу. При падении астероида диаметром более 3 км объем испаряемой воды окажется сравнимым с общим количеством воды, содержащимся в атмосфере над тропопаузой. Этот эффект приведет к длительному повышению средней температуры поверхности Земли на десятки градусов и разрушению озонового слоя.

Около десяти лет назад перед международным астрономическим сообществом была поставлена задача определить к 2008 году параметры орбит не менее 90% АСЗ размерами более 1 км и начать работы по определению орбит всех АСЗ диаметрами более 150 м. Для этого были созданы и создаются новые телескопы, оснащенные современными высокочувствительными системами регистрации и аппаратно-программными средствами передачи и обработки информации.

Драма Апофиса

В июне 2004 года в обсерватории Кит Пик в штате Аризона (США) был открыт астероид (99942) Апофис. В декабре того же года его наблюдали в обсерватории Сайдинг Спринг (Австралия), а в начале 2005 года - опять в США. Астероид Апофис диаметром 300-400 м относится к классу астероидов Атона. Астероиды этого класса составляют несколько процентов от общего числа астероидов, орбиты которых находятся внутри орбиты Земли и выходят за ее пределы в афелии (наиболее удаленной от Солнца точке орбиты). Серии наблюдений позволили определить предварительную орбиту астероида, и вычисления показали беспрецедентно высокую вероятность столкновения этого астероида с Землей в апреле 2029 года. По так называемой Туринской шкале астероидной опасности уровень угрозы соответствовал 4; последнее означает, что вероятность столкновения и последующей региональной катастрофы составляет около 3%. Именно этим печальным прогнозом и объясняется название астероида, греческое имя древнеегипетского бога Апопа (“Разрушитель”), живущего в темноте и стремящегося уничтожить Солнце.

Драматизм ситуации был разрешен к началу 2005 года, когда были привлечены новые наблюдения, в том числе и радиолокационные, и стало ясно, что столкновения не будет, хотя 13 апреля 2029 года астероид пройдет на расстоянии 35,7-37,9 тыс. км от Земли, то есть на расстоянии геостационарного спутника. При этом он будет виден невооруженным глазом как яркая точка с территории Европы, Африки и западной Азии. После этого тесного сближения с Землей Апофис превратится в астероид класса Аполлон, то есть будет иметь орбиту, проникающую внутрь орбиты Земли. Его второе сближение с Землей произойдет в 2036 году, при этом вероятность столкновения будет очень низка. За одним исключением. Если при первом сближении в 2029 году астероид пройдет в узкой области (“замочной скважине”) размером 700-1500 м, сравнимым с размером самого астероида, то гравитационное поле Земли приведет к тому, что в 2036 году астероид с вероятностью, близкой к единице, столкнется с Землей. По этой причине интерес астрономов к наблюдениям за этим астероидом и все более точному определению его орбиты будет возрастать. Наблюдения астероида позволят задолго до момента его первого сближения с Землей надежно оценить вероятность попадания в “замочную скважину” и в случае необходимости предотвратить попадание за десяток лет до подлета к Земле. Сделать это можно с помощью кинетического ударника (запущенной с Земли “болванки” весом 1 т, которая ударит по астероиду и изменит его скорость) или “гравитационного тягача” - космического аппарата, который повлияет на орбиту астероида за счет своего гравитационного поля.

Недремлющее око

В 1996 году на парламентской ассамблее Совета Европы принята резолюция, указывающая на реальную опасность для человечества со стороны астероидов и комет и призывающая правительства стран Европы поддерживать исследования в этой области. Она же рекомендовала создать международную ассоциацию “Space Guard” (“Космическая стража”), учредительный акт которой подписан в Риме в том же году. Основная задача ассоциации - создание службы наблюдения, слежения и определения орбит астероидов и комет, сближающихся с Землей.

В настоящее время наиболее масштабные исследования АСЗ проводятся в США. Там организована служба, поддерживаемая Национальным агентством по исследованию космического пространства (NASA) и Министерством обороны США. Наблюдение за астероидами идет по нескольким программам:

Программа LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research), осуществляемая Лабораторией Линкольна в Соккоро (Нью-Мексико) в кооперации с ВВС США на базе двух 1-метровых оптических телескопов;

Программа NEAT (Near Earth Asteroid Tracking), проводимая Лабораторией реактивного движения на 1-метровом телескопе на Гавайях и на 1,2-метровом телескопе обсерватории Маунт-Паломар (Калифорния);

Проект Spacewatch, в котором задействованы зеркальные телескопы диаметрами 0,9 и 1,8 м обсерватории Китт-Пик (Аризона);

Программа LONEOS (Lowell Observatory Near-Earth Object Search) на 0,6-метровом телескопе Ловеллской обсерватории;

Программа СSS, осуществляемая на 0,7-метровом и 1,5-метровом телескопах в Аризоне. Одновременно с этими программами ведутся радиолокационные наблюдения за более чем 100

астероидами, сближающимися с Землей, на радарах в обсерваториях Аресибо (Пуэрто-Рико) и Голд-стоун (Калифорния). По существу, США в настоящее время играют роль общеземного форпоста по обнаружению АСЗ и слежению за ними.

В СССР регулярные наблюдения за астероидами, включая сближающиеся с Землей, велись в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР (КрАО). Кстати говоря, долгие годы именно КрАО являлась мировым рекордсменом в открытии новых астероидов. Наша страна с распадом СССР потеряла все южные астрономические базы, на которых велись наблюдения астероидов (КрАО, Николаевская обсерватория, Евпаторийский центр космической связи с 70-метровым планетным радаром). Начиная с 2002 года наблюдения АСЗ в России ведут только на скромном полулюбительском 32-сантиметровом астрографе Пулковской обсерватории. Деятельность группы пулковских астрономов вызывает глубокое уважение, однако очевидно, что Россия нуждается в существенном развитии астрономических ресурсов для организации регулярных наблюдений за астероидами. В настоящее время организации Российской академии наук совместно с организациями Роскосмоса и других министерств и агентств разрабатывают проект Федеральной программы по проблеме астероидно-кометной опасности. В ее рамках предполагается создание новых инструментов. В рамках Российской космической программы намечено создание радара на базе 70-метрового радиотелескопа Центра космической связи в Уссурийске, который также можно будет использовать для работ в этой области.

ЦНИИМаш и НПО им. С. А. Лавочкина предложили проекты создания космических систем мониторинга АСЗ. Все они предполагают запуск космических аппаратов, оснащенных оптическими телескопами с зеркалами диаметром до 2 м, на различные орбиты - от геостационарных до расположенных на расстояниях в десятки миллионов километров от Земли. Однако если эти проекты и будут реализованы, то только в рамках крупнейшей международной космической кооперации.

Но вот опасный объект обнаружен, что же делать? В настоящее время теоретически рассматриваются несколько методов борьбы с АСЗ:

Отклонение астероида путем ударного воздействия на него специальным космическим аппаратом;

Сведение астероида с первоначальной орбиты с помощью космического тральщика или солнечным парусом;

Установка малого астероида на траектории большого астероида, сближающегося с Землей;

Разрушение астероида ядерным взрывом.

Все эти методы пока еще очень далеки от реальной инженерной проработки и теоретически представляют собой средства борьбы с объектами разных размеров, находящимися на разных расстояниях от Земли и с разными прогнозируемыми датами столкновения с Землей. Для того чтобы они стали реальными средствами борьбы с АСЗ, необходимо решение множества сложнейших научных и инженерных задач, а также согласование ряда тонких юридических вопросов, касающихся, прежде всего, возможности и условий использования ядерного оружия в дальнем космосе.

Что такое астероиды и кометы? Где они живут? Какую опасность представляют? На сколько вероятно падение метеорита на Землю в ближайшем будущем?.

Хочу сразу сказать, что я не ставил целью этой статьи напугать читателя страшными байками о космической угрозе с красочным описанием падения кометы на Землю и гибелью всего живого. Думаю, сделать это лучше чем в фильме «Армагеддон» в ближайшее время вряд ли кому-то удастся. Здесь я просто собрал и систематизировал в популярной форме основную информацию о малых телах Солнечной системы и попытался объективно ответить на вопрос: «Можно ли спать спокойно по ночам или надо боятся, что в любой момент в Землю со скоростью пули врежется скала размером с дом или с целый город и разнесёт, если не пол планеты, то какую-нибудь небольшую страну?»

Мир астероидов и комет.

У меня для вас две новости — хорошая и плохая. Начну с плохой: вокруг Солнца в пределах сферы радиусом 1 световой год (это сфера, в которой Солнце может удерживать своей гравитацией малые тела) постоянно кружатся триллионы (!!!) глыб размером от десятков метров до сотен и даже тысяч километров!

Хорошая новость в том, что Солнечная система существует уже 4,5 миллиарда лет и первоначальная каша космического вещества уже давно структурировалась в стабильную систему планет, астероидов, комет и т.д., которую мы наблюдаем. Период массированных метеоритных бомбардировок, который пережила Земля и другие планеты, остался в далёком доисторическом прошлом. Практически всё крупное, что должно было упасть на Землю из космоса, к нашему счастью уже упало. Сейчас обстановка в Солнечной системе в целом спокойная. Изредка порадует своим появлением комета — гостья с самых окраин владений нашего светила.

Все крупные астероиды обнаружены, переписаны, поставлены на учёт, их орбиты просчитаны, опасности они не представляют.

С мелкими сложнее — их в космосе больше, чем муравьёв во всех муравейниках. Поставить на учёт каждый космический камень просто невозможно. Из-за малого размера обнаруживаются они только в непосредственной близости от Земли. А совсем мелкие вовсе не обнаруживаются до входа в атмосферу. Но такие особого вреда не приносят, максимум — могут напугать громким хлопком перед тем, как почти полностью сгореть. Хотя могут и стёкла в домах побить, как сделал тот самый Челябинский метеорит, чем и продемонстрировал реальность угрозы из космоса.

Наибольшее опасение вызывают астероиды размером от 150 метров. Теоретически их количество только в «главном поясе» может исчисляться миллионами. Обнаружить такое тело на достаточно большом расстоянии, чтобы успеть что-то предпринять очень сложно. А метеорит размером 150-300 метров гарантированно разрушит город, если в него попадёт.

Таким образом, угроза из космоса более чем реальна. Метеориты падали на Землю на протяжении всей её истории, и рано или поздно это случится снова. Чтобы оценить уровень опасности предлагаю подробнее разобраться в устройстве этого небесного хозяйства.

Терминология.

Малые тела Солнечной системы — все естественные объекты, вращающиеся вокруг Солнца, кроме планет, карликовых планет и их спутников.

Карликовые планеты — тела с массой достаточной, чтобы за счёт собственной гравитации поддерживать форму близкую к шарообразной (от 300-400 км), но не доминирующие на своей орбите.

— малые тела размером более 30 метров.
Малые тела размером менее 30 метров называются метеороиды.
Далее, по мере уменьшения размера, идут микрометеороиды (меньше 1-2 мм), а затем космическая пыль (частицы меньше 10 мкм).
Метеорит — то, что осталось от астероида или метеороида после его падения на Землю.
Болид — вспышка, видимая при входе малого тела в атмосферу.
Комета — ледяное малое тело. При приближении к Солнцу лёд и замёрзший газ испаряется, формируя хвост и кому (голову кометы).
Афелий — максимально удалённая точка орбиты.
Перигелий — ближайшая к Солнцу точка орбиты.
а.е. — Астрономическая Единица расстояния, это расстояние от Земли до Солнца (150 млн. км).

Место массового сосредоточения малых тел. Это широкая полоса между орбитами Марса и Юпитера, по которой вращается основная часть астероидов центральной части Солнечной системы:

Большинство малых тел Солнечной системы летают вокруг Солнца группами по близким орбитам. Это обусловлено тем, что на протяжении миллиардов лет они испытывают гравитационные воздействия со стороны планет (особенно Юпитера) и постепенно смещаются с нестабильных орбит, где такие воздействия максимальны, на стабильные, где гравитационные возмущения минимальны. Так же, группы астероидов возникают при столкновениях, когда большой астероид разваливается на множество мелких, или он остаётся цел, но от него откалывается множество осколков. На данный момент известны десятки групп (или семейств) астероидов, но большинство из них принадлежат главному поясу.

В главном поясе известно 4 тела размером более 400 км, около 200 тел размером более 100 км, около 1000 размером от 15 км. Теоретически подсчитано, что астероидов размером более 1 км там должно быть около 1-2 миллионов. Несмотря на огромное количество, суммарная масса этих камней составляет всего лишь 4 % от массы Луны.

Ранее предполагалось, что главный пояс астероидов возник из обломков взорвавшейся планеты Фаэтон. Но сейчас более вероятной версией считается, что планета в этой области просто не смогла возникнуть из-за близости гиганта-Юпитера.

Миллионы астероидов этого пояса, многие из которых могли бы устроить Армагеддон на Земле, не представляют для нас опасности, так как их орбиты лежат за пределами орбиты Марса.

Столкновения.

Но иногда они сталкиваются между собой, тогда какой-нибудь осколок может случайно попасть и в Землю. Вероятность такой случайности крайне низкая. Если просчитать её для временного промежутка равного жизни 2-3 поколений, то этим поколениям можно особо не беспокоиться.

Но Земля существует миллиарды лет, за это время случалось всякое. Например, вымирание около 80 % всего живого и 100 % динозавров 65 миллионов лет назад. Практически доказано, что в этом виноват , кратер от которого находится в районе полуострова Юкотан (Мексика). Судя по кратеру, это был метеорит размером около 10 км. Предположительно он принадлежал семейству астероида «Баптистина», которое образовалось при столкновении 170-км астероида с другим достаточно крупным.

На сколько же часто происходят такие столкновения? Предлагаю включить пространственное воображение и представить себе главный пояс астероидов уменьшенный в 100 тысяч раз. В таком масштабе его ширина станет приблизительно равной ширине Атлантического океана. Астероид диаметром 1 км превратится в шарик размером 1 см. Четыре гигантских тела — Церера, Веста, Паллада и Гигея с размерами соответственно 950, 530, 532 и 407 км, станут шарами размером примерно 10, 5 и 4 метра. 100-метровые астероиды (минимальный размер, представляющий достаточно серьёзную угрозу) станут 1-мм крошками. Теперь мысленно разбросаем их по всей Атлантике и представим, что они плавно курсируют приблизительно в одном направлении, например сначала с севера на юг, потом обратно. Их траектории не совсем параллельны — пусть некоторые плывут из Лондона к нижней оконечности Южной Америки, а другие из Нью-Йорка в южную Африку. Причем, своё путешествие туда и назад (период обращения) они совершают за 4-6 лет (в таком масштабе примерно это соответствует скорости 1 км/час).

Представили эту картину? В этом же масштабе Земля в самом ближайшем положении относительно какого либо астероида будет представлять из себя 130-метровый островок в Индийском океане. Какова же вероятность, чтобы два астероида столкнулись и осколок угодил прямо в неё!? Теперь, я думаю, вы будете спать спокойнее. По крайней мере тревога о космическом Армагеддоне, постоянно подогреваемая СМИ, должна отойти подальше на задний план. Даже если насыпать в Атлантический океан несколько миллионов шариков размером от 1 миллиметра до десятков сантиметров и всего несколько сотен размером больше метра то, при таком движении о котором мы говорили интуиция подсказывает, что столкновений и попаданий осколков в Землю в ближайшее время можно не ждать. А математические расчёты дают такие данные: астероиды размером от 20 км попадают друг в друга раз в 10 миллионов лет.

Одна из типичных картинок, которые обычно приводят как иллюстрацию при описании пояса астероидов:

Теперь я думаю вы поняли, что в реале он выглядит совсем не так. На самом деле соотношение расстояний между соседними глыбами и их размерами там гораздо больше, чем на этом рисунке. Измеряется оно тысячами километров, может быть изредка сотнями, поэтому межпланетные космические аппараты до сих пор спокойно пролетали через этот пояс без всяких осложнений.

Однако, не смотря на всё сказанное, именно из Главного Пояса Астероидов происходят более 99 % найденных на Земле обломков метеоритов. Они внесли весомый вклад в «развитие» жизни на Земле, периодически устраивая на ней массовые вымирания видов. Что-же, на то он и Главный..

Астероиды сближающиеся с Землёй.

Как уже говорилось выше, большинство астероидов принадлежат какому либо семейству, то есть тела одной группы летят по похожим орбитам. Есть семейства орбиты которых сближаются с земной орбитой, или даже пересекают её. Самые опасные из них — семейства Амура, Аполлона и Атона:

Группа Амура — наименее угрожающая из этих трёх, так как не пересекает орбиту Земли, а только приближается к ней. Этого достаточно, чтобы представлять потенциальную опасность, так как при таких сближениях земное тяготение непредсказуемо меняет орбиту астероидов, в связи с чем угроза из потенциальной может превратиться в реальную. Тот же эффект на них оказывает и Марс, так как они пересекают его орбиту, следовательно иногда сближаются и с ним. Известно около 4000 астероидов этой группы, естественно большая часть ещё не открыта. Самый крупный из них — Ганимед (не путать со спутником Юпитера), его диаметр 31,5 км. Другой член этой группы — Эрос (34 Х 11 км), знаменит тем, на него впервые в истории садился космический аппарат — «NEAR Shoemaker» (NASA).

Группа Аполлона. Как видно на схеме, астероиды этой группы, так же как и «амуры», в афелии (максимальное удаление от Солнца) уходят в Главный пояс, а в перигелии заходят внутрь земной орбиты. То есть, пересекают её в двух местах. В этом семействе известно более 5000 членов, в основном «мелочь», самый крупный — 8,5 км.

Группа Атона. «Атонов» известно около 1000 штук (самый большой — 3,5 км). Они наоборот — курсируют внутри орбиты Земли, и только в афелии выходят за её пределы, так же пересекая нашу орбиту.

На самом деле на схеме показаны проекции типичных орбит «аполлонов» и «атонов». Каждый из астероидов имеет определённый орбитальный наклон, поэтому далеко не каждый из них пересекает орбиту Земли — большинство проходят под или над ней (или чуть сбоку). Зато, если пересекает, то появляется вероятность, что в какой-то момент Земля окажется с ним в одной точке — тогда произойдёт столкновение.

Вот так из года в год и крутится эта космическая карусель. Астрономы всего мира следят за каждым подозрительным объектом, постоянно открывая всё новые и новые. На сайте «Центра Малых Планет» нашёл список астероидов угрожающих Земле (потенциально опасных). Астероиды в нем отсортированы начиная с самого опасного.

Апофис.

Орбита астероида Апофис в двух местах пересекает орбиту Земли.

«Апофис» — один из «атонов», лидирует в списке самых опасных астероидов, так как расчётное расстояние на котором он пройдёт мимо Земли самое маленькое из всех известных — всего 30-35 тыс. км от поверхности нашей планеты. Так как есть вероятность ошибки в расчётах из-за неточных данных, то существует и некоторая вероятность «попадания».

Его диаметр, составляет около 320 метров, период обращения вокруг Солнца — 324 земных дня. То есть, раз в 162 дня он практически пролетает сквозь орбиту Земли, но так как общая протяжённость земной орбиты составляет почти миллиард километров, то рискованные сближения происходят редко.

Апофис был открыт в июле 2004 года и снова приблизился к Земле в декабре. Июльские данные сопоставили с декабрьскими, просчитали орбиту и.. начался большой переполох! Расчёты показали, что в 2029 году Апофис с вероятностью в 3 % упадёт на Землю! Это было равносильно научно обоснованному предсказанию конца света. Начались пристальные наблюдения за Апофисом, каждое новое уточнение орбиты уменьшало вероятность армагеддона. Возможность столкновения в 2029 году была практически опровергнута, однако «под подозрение» попало сближение 2036 года. В 2013 году очередной пролёт Апофиса недалеко от Земли (около 14 млн. км.) позволил максимально уточнить его размер и параметры орбиты, после этого учёные NASA полностью опровергли информацию об угрозе падения этого астероида на Землю.

Немного о других малых телах Солнечной системы.

Самая астероидно-опасная часть нашей планетной системы осталась позади, продвигаемся в сторону её окраин. По мере увеличения расстояния, соответственно уменьшается потенциальная опасность находящихся там объектов. Другими словами, если уж по мнению NASA никакого Апофиса можно не боятся, то опасность малых тел, о которых пойдёт речь ниже, совсем стремится к нулю.

«Троянцы» и «Греки».

Каждая крупная планета Солнечной системы имеет точки на орбите, оказавшись в которых тела с небольшой массой находятся в равновесии между этой планетой и Солнцем. Это так называемые точки Лагранжа, всего их 5. В двух из них, которые находятся на 60° впереди и сзади планеты, обитают «Троянские» астероиды.

Самые большие Троянские группы имеет Юпитер. Те, которые опережают его на орбите, называются «Греки», которые отстают — «Троянцы». Известно около 2000 «Троянцев» и 3000 «Греков». Все они не находятся, конечно, в одной точке, а разбросаны по орбите в областях протяжённостью десятки миллионов километров.

Кроме Юпитера Троянские группы открыты у Нептуна, Урана, Марса и Земли. У Венеры и Меркурия, скорее всего они тоже есть, но их пока не открыли, так как близость Солнца мешает проводить астрономические наблюдения в этих областях. Кстати, в точках Лагранжа Луны относительно Земли тоже есть как минимум сгустки космической пыли, а возможно и попавшие в гравитационную ловушку мелкие осколки метеоритов.

Пояс Койпера.

Далее по мере удаления от Солнца, за орбитой Нептуна (самой дальней планеты Солнечной системы), то есть на расстоянии более 30 а.е. от центра, начинается ещё один обширнейший пояс астероидов — пояс Койпера. Он приблизительно в 20 раз шире Главного пояса и в 100-200 раз массивнее. Условно его внешней границей принято расстояние 55 а.е. от Солнца. Как видно на рисунке, пояс Койпера представляет собой огромный тор (бублик), лежащий за орбитой Нептуна:Уже известно более 1000 Объектов Пояса Койпера (ОПК). Теоретические расчёты говорят, что там должно быть около 500 000 объектов размером от 50 км, около 70 000 размером от 100 км, несколько тысяч малых планет (а может и больших) размером более 1000 км (пока таких открыто только 7).

Самый известный объект пояса Койпера — Плутон. По новому определению термина «планета» он уже не считается полноценной планетой, а относится к карликовым, так как явно не доминирует на своей орбите.

Рассеянный диск.

Внешняя граница пояса Койпера плавно переходит в Рассеянный диск. Здесь малые тела вращаются по гораздо более вытянутым и ещё более наклонным орбитам. В афелии объекты рассеянного диска могут удаляться на сотни а.е.

То есть, объекты этой области не придерживаются какой-то строгой системы в своём вращении, а движутся по самым разным орбитам. Поэтому, собственно, диск и называется рассеянным. Например, там открыты объекты с наклоном орбиты до 78°. Ещё есть объект, который заходит внутрь орбиты Сатурна, а затем удаляется на 100 а.е.

В рассеянном диске вращается самая большая из известных карликовых планет — Эрида, её диаметр около 2500 км, это больше чем у Плутона. В перигелии она заходит в пояс Койпера, в афелии удаляется на расстояние 97 а.е. от Солнца. Период её обращения составляет 560 лет.

Самый экстремальный известный объект этой области — карликовая планета Седна (диаметр 1000 км), в максимальном удалении она уходит от нас на расстояние 900 а.е. Чтобы обернуться вокруг Солнца, ей требуется 11500 лет.

Кажется, что всё это недосягаемые дальние дали, но!. В этой области в данный момент находятся два рукотворных объекта — космические аппараты «Вояджер», запущенные ещё в 1977 году. «Вояджер-1» ушёл немного дальше своего напарника, сейчас он находится на расстоянии 19 миллиардов километров от нас (126 а.е.). Оба аппарата до сих пор успешно передают на Землю информацию об уровне космического излучения, при этом, радиосигнал доходит до нас за 17 часов. Такими темпами «Вояджеры» пролетят 1 световой год (четверть расстояния до ближайшей звезды) за 40 000 лет.

А мы с вами, мысленно конечно, можем преодолеть это расстояние в одно мгновение. Идём дальше..

Облако Оорта.

Облако Оорта начинается там, где заканчивается рассеянный диск (условно принято расстояние 2000 а.е.), то есть чёткой границы у него нет — рассеянный диск становится всё рассеяннее, и плавно превращается в сферическое облако, состоящее самых разных тел, вращающихся по самым разнообразным орбитам вокруг Солнца. На расстоянии более 100 000 а.е. (примерно 1 световой год) Солнце уже не может что-либо удерживать своей гравитацией, поэтому там облако Оорта плавно сходит на нет и начинается межзвёздная пустота.

Привожу иллюстрацию из Википедии, на которой наглядно показаны сравнительные размеры Облака Оорта и внутренней части Солнечной системы:

Для сравнения показана так же орбита Седны (Объект Рассеянного Диска, карликовая планета диаметром около 1000 км). Седна — один из самых далёких объектов, известных на данный момент, перигелий её орбиты равен 76 а.е., афелий — 940 а.е. Открыта в 2003 году. Кстати, её бы вряд ли открыли, если бы она сейчас не находилась в районе перигелия своей орбиты, то есть на ближайшем к нам расстоянии, хотя это и в два раза дальше, чем до Плутона.

Что такое комета.

Комета — это ледяное малое тело (водяной лёд, замёрзшие газы, немного метеоритного вещества), из этих тел в основном и состоит Облако Оорта. Хотя на таких огромных расстояниях современные телескопы не могут видеть объекты размером около километра, теоретически предсказывается, что малых тел в Облаке Оорта имеется несколько триллионов (!!!). Все они и есть потенциальные ядра комет. Однако, при таких грандиозных размерах облака, среднее расстояние между соседними телами там измеряется в миллионах, а на окраинах в десятках миллионов километров.

Всё, что сказано об облаке Оорта открыто «на кончике пера», так как хотя мы и находимся внутри него, оно находится от нас очень далеко. Но каждый год астрономы открывают десятки новых комет, приближающихся к Солнцу. Некоторые из них, самые долгопериодические, были заброшены в нашу часть Солнечной системы именно из облака Оорта. Как это могло произойти? Что именно забросило их сюда?

Варианты такие:

В Облаке Оорта существует крупная планета(ты), которая нарушает орбиты малых Объектов Облака Оорта.
Их орбиты рассеялись, при прохождении вблизи Солнца другой звезды (на раннем этапе эволюции Солнечной системы, когда Солнце ещё находилось внутри породившего его звёздного скопления).
Некоторые долгопериодические кометы были захвачены Солнцем из аналогичного «Облака Оорта» другой, меньшей звезды, прошедшей неподалёку.
Все эти варианты верны одновременно.

Как бы то ни было, каждый год к своему перигелию приближаются новооткрытые кометы, как короткопериодические, прибывшие из пояса Койпера и Рассеянного диска (период обращения вокруг Солнца — до 200 лет), так и долгопериодические — из облака Оорта (им, для оборота вокруг Солнца требуются десятки тысяч лет). В основном, они не подлетают слишком близко к Земле, поэтому их видят только астрономы в Но иногда такие гостьи устраивают красивейшее космическое шоу:

Что если..

Что будет, если всё таки комета или астероид упадёт на Землю, ведь это уже много раз случалось в прошлом? Об этом в