Станислав Зигуненко - Угроза из космоса. Метеориты в истории человечества
Многолетний опыт показывает, что из ста присланных образцов, настоящими метеоритами оказываются один или два. Но проверять обязательно надо. Только специалисты могут точно определить природу образца.
Сообщите основные данные о себе (адрес, фамилия, имя, отчество), когда и где найден образец, его общий вес и сколько таких образцов найдено.
Запись по классам
И в заключение первой части – ободряющая информация. Хотя случаи падения небесных тел можно перечислять тысячами, ученые с удивлением отмечают, что достоверных случаев смерти людей от удара метеоритом не отмечено ни одного за все время цивилизации.
Подобная статистика, конечно, должна ободрить агентов страховых компаний – значит, они смело могут выписывать полисы на возмещение ущерба хозяйству или компенсацию в случае смерти или ранения его владельца – подобные инциденты исключительно редки.
Однако астрономы выяснили, что наша сравнительно небольшая планета непрерывно вздрагивает от обрушивающихся на нее космических ударов. Ежегодно на Землю падает от 30 до 100 тонн мелких метеоритов и космической пыли. Если учесть, что процесс этот начался сразу после образования Солнечной системы – 6–8 млрд лет тому назад, то старушка Земля должна была не только изрядно потяжелеть с возрастом, но и сплошь покрыться шрамами кратеров, как это произошло, например, с нашей ближайшей соседкой – Луной.
Большая часть «небесных камней», правда, относится к космическим объектам I класса. То есть таким, которые имеют размеры не более 10 м в диаметре. Невзирая на то что они влетают в атмосферу ежечасно, большая часть их без следа сгорает, а остатки самых крупных метеоритов достигают поверхности планеты лишь раз в несколько лет, не причиняя заметного вреда.
Объекты II класса – диаметром от 10 до 100 м – посещают нашу планету значительно реже: самые мелкие – раз в десятилетие, самые крупные – однажды в несколько столетий. К этому классу относился, по всей вероятности, и Тунгусский метеорит. Несмотря на все разговоры об «ужасной катастрофе», последствия его падения довольно скромны – даже кратера не осталось.
III класс – это 300 тыс. малых тел от 100 до 1000 м в поперечнике, которые падают на Землю примерно раз в 5000 лет.
Как правило, они достигают поверхности в целости и взрываются с силой, эквивалентной энергии сотен, а то и тысяч ядерных бомб, образуя обширные кратеры диаметром 1–2 км и более.
И наконец, объектов IV класса (диаметром более 1 км) зарегистрировано более 2000 штук. Это полноценные астероиды. Приблизительно раз в 0,5–1 млн лет такая громадина плюхается на нашу планету с такой силой, что может уничтожить большинство живой материи на Земле.
Так говорит теория. Однако для того, чтобы получить подтверждение, что время от времени на нашу Землю падают не только мелкие метеориты, но и огромные астероиды, надо было найти хотя бы одну астроблему – «звездную рану»; именно так называют исследователи кратеры, остающиеся после падения небесного тела на поверхность той или иной планеты. И вот что дали такие поиски.
Часть вторая
Вселенские бомбардировщики
Почти каждому из нас приходилось хотя бы раз в жизни наблюдать в ночном небе сверкающий след от падающего метеорита. Тем не менее люди спокойно спят по ночам, а по утрам снова принимаются за повседневные хлопоты, не желая думать, что каждый день для них может стать последним. Между тем на нашу планету со всех сторон из космоса несутся тысячи метеоритов, комет и более крупных «небесных камней». Они ежедневно пересекают орбиту Земли, а падение километрового астероида равносильно термоядерной войне…
Пока статистика работает на нас. И все-таки, пока еще есть время, давайте попробуем разобраться, насколько велика опасность. Есть ли у нас возможность предпринять что-либо для своего спасения или, прихватив белую простыню, надо уж немедленно отправляться на кладбище?..
Проблемы с астроблемами
Исчезнувшее железо
Начнем мы этот рассказ опять-таки несколько издалека. Побываем в Аризоне, где некогда был обнаружен один из первых на Земле астероидных кратеров. С ним связана вот какая любопытная история…
Переселенцы из Европы, попавшие на Дикий Запад в конце XIX века, были поражены, обнаружив у местных индейцев большое количество чистого железа. Откуда оно у племен, не знавших металлургии? «С неба», – последовал лаконичный ответ.
Ученые, к которым попали образцы «небесного железа», подтвердили первоначальную догадку: металл оказался метеоритного происхождения. Вскоре была обнаружена и достаточно обширная впадина, в окрестностях которой находили обломки метеорита. Она находилась неподалеку от ущелья с соответствующим названием – Каньон-Дьябло, или Каньон Дьявола.
В 1905 году кратером диаметром в 1200 м и глубиной в 180 м заинтересовался инженер и предприниматель Даниэль Барринджер. Он решил, что после удара гигантский метеорит зарылся в землю, да так там и лежит. Мысль о нескольких миллионах тонн чистого железа с включениями мелких алмазов и платины, выявленных при анализе осколков, не давала покоя инженеру-дельцу Наконец, он принял чисто американское решение: купил участок земли с кратером и организовал компанию по добыче из него полезных ископаемых.
Однако несмотря на многочисленные шурфы, скважины, даже шахты, никакого железа обнаружить не удалось. Вы, наверное, уже догадались почему. Аризонский астероид от удара о нашу твердую планету попросту испарился.
«Как показывают расчеты, – говорит сотрудник Института физики Земли Борис Иванов, – тело при ударе начинает испаряться, если его скорость достигает 5 километров в секунду. Наблюдения астрономов показывают, что скорости метеоритов в окрестностях Земли составляют от 10 до 70 километров в секунду. Мелкие метеориты, конечно, сгорают в атмосфере. Более крупные сгореть не успевают, но тормозятся о воздух, поэтому их находят на поверхности планеты. Только самые крупные небесные тела типа Аризонского астероида могут прорваться к поверхности, не потеряв своей космической скорости. И… испаряются, ударившись о нее».
Железа, таким образом, в метеоритном кратере не найдешь. Так, быть может, тогда и вообще не стоит искать метеоритные следы? Ведь произошедшие некогда катастрофы нам уже не страшны. Зачем же тогда ежегодно для поисков и обследования астроблем снаряжаются специальные экспедиции?
«Попробую ответить на этот вопрос на примере одной из экспедиций, в которой мне самому довелось принимать участие, – продолжал Иванов. – Янис Ярви – в переводе "Заячье озеро" расположено в Карелии, неподалеку от поселка Вяртсиля. По данным геологов, на месте этого озера примерно 700 миллионов лет назад упал гигантский метеорит, образовав кратер диаметром около 120 километров. Затем, 40 миллионов лет назад, ледник, двигавшийся из Скандинавии на юго-восток, прошел через кратер и, словно исполинский бульдозер, снял слой горных пород толщиной в полкилометра. Конечно, при этом был стерт и кратер. Теперь здесь только озеро с островами посредине.
Однако даже неискушенному взгляду очевидна разница между горными породами, слагающими берега озера, и его островами. На берегах – светло-серые сланцевые скалы, а на островах – темно-коричневая порода, будто обожженная в гигантской печи. Это тот же сланец, что и на берегу, только подвергшийся обработке мощной ударной волной, которая прокатилась по земной коре в момент соударения. Интересно, какое при этом развилось давление? Чтобы получить нужные сведения, я беру геологический молоток и откалываю кусок породы. Дома, в лаборатории института, мы воспроизведем в маленьком образце при помощи взрывчатки ударную волну заданной интенсивности и сравним полученные результаты…»
Удар и… кратер
На сегодняшний день на Земле открыто порядка 150 ударных кратеров, причем каждый год к ним прибавляется несколько новых. Возраст ударных кратеров на Земле различен – от нескольких тысяч до почти двух миллиардов лет. Большинство ударных кратеров имеют возраст менее 200 млн лет, хотя, глядя на Луну, можно предположить, что на протяжении последних 3 млрд лет кратеры образуются примерно с одной и той же частотой.
Принято считать, что 70 % всех метеоритов падают в океан. Однако обнаружено их на морском дне пока что немного – все их, пожалуй, можно пересчитать по пальцам.
Поскольку крупные астероиды падают на Землю, к счастью, нечасто и ударяются они о земную поверхность со средней скоростью около 25 км/с (что вдвое больше, чем у современных ракет), то большое значение в изучении этого процесса имеет компьютерное моделирование.
Так вот оно показало, что тело массой более 1000 т проходит через атмосферу практически беспрепятственно. Если же масса тела меньше 100 т, то в атмосфере его скорость уменьшается примерно наполовину. Однако при столь высокой скорости даже небольшие метеориты еще имеют значительную кинетическую энергию, которая затем переходит в тепло и ударную волну деформаций. При этом давление, возникающее в момент удара метеорита о земную поверхность, может достигать 100 ГПа (в миллион раз больше атмосферного), а температура – нескольких тысяч градусов.
