Русские и американские учёные просчитали модели последствий падения на Землю крупного космического тела
Вообще-то знаменитый Чебаркульский метеорит, что бахнул 15 февраля 2013 года над Челябинском, вполне мог дочиста разрушить эту столицу суровых мужиков. Если бы целиком дотянул до земли и взорвался от удара об неё. Потому что энергия, выделившаяся в ходе его реального взрыва на большой высоте, составила несколько сот килотонн в тротиловом эквиваленте — примерно 20 таких, что американцы сбросили на Хиросиму.
Это показала, в частности, работа русских учёных из Института динамики геосфер (ИДГ) РАН. Они занялись созданием модели, которая бы строго математически, на строгой научной основе описывала последствия падения на нашу планету космических тел размером более 30 метров. И чтобы сверить модельные расчёты с реальностью, их сравнили с данными наблюдений за падением, как его официально называют, «Челябинского космического тела».
Оказалось, что модель и практика сошлись. «Граница применимости нашей модели — объекты диаметром более 30 — 50 метров, но переходный случай Челябинского метеорита мы смогли описать достаточно хорошо, — отметил по этому поводу один из соавторов выполненной при поддержке Российского научного фонда (РНФ) работы, заведующий лабораторией математического моделирования геофизических процессов ИДГ РАН Валерий Шувалов. — Получается, что модель применима для всех тел, которые могут принести более или менее существенные разрушения. Мы теперь можем предсказать характеристики ударной волны, размер зоны разрушения и массовых пожаров, амплитуду ионосферных возмущений, размер образовавшегося кратера».
То, что результаты эти имеют важное научное значение, подтверждается тем, что их опубликовало авторитетное научное издание Planetary and Space Science. Ещё бы! — различные гости с неба сыплются на нас, словно листья с деревьев осенью. Иное дело, что подавляющее большинство из них довольно мелки, и потому процесс их ликвидации в плотных слоях атмосферы надолго не затягивается. Мгновенный разогрев, развал на части, дальнейший распад — и метеорчик отправляется… Ну, сказать «на небеса» было бы неверно — к Земле он отправляется, ссыпаясь на неё космической пылью.
Говоря более научным языком, когда космический объект тормозится в условиях, когда аэродинамическая нагрузка существенно превышает его прочность, то он деформируется, разрушается, и при этом выделяет энергию.
Но всё зависит от размеров космического агрессора, от его массы, плотности, состава. Хотя в первую очередь, конечно же, от размера.
Что бывает, когда падает настоящий астероид
Вообще говоря, челябинский потенциально грозный «гость» был мелким карликом по космическим масштабам: диаметром всего 17 метров и массою в 10 тысяч тонн.
Что будет, если на Землю упадёт космическое тело диаметром, например, в 10 километров, промоделировала команда американских учёных из Национального центра атмосферных исследований США (NCAR), NASA и Колорадского университета.
Судя по встречающимся на поверхности Земли кратерам ударного происхождения, подобного размера космические тела об неё не раз ударялись. Да тот же кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан, от которого оттолкнулся процесс моделирования учёными последствий такого удара, имеет диаметр в 180 км, а в глубину достигал 20 километров!
И вот что получилось. Выделение энергии при взрыве 10-километрового в диаметре тела эквивалентно таковому, если одновременно взорвать 2 миллиона современных водородных бомб. В атмосферу было выброшено около 15 триллионов тонн пыли и пепла. И все эти триллионы тонн попали в средние и верхние слои атмосферы, совершенно закрыв доступ к земле солнечным лучам.
Это привело к тому, сообщают американцы, что после падения того астероида, от которого остался кратер Чиксулуб, примерно полтора года на всей планете круглосуточно царил практически ночной мрак. Освещённость поверхности была примерно такой, как в лунную ночь сегодня. Температура на континентах упала на 28 градусов, в океанах — на 11.
При таких условиях, конечно же, сильно усложнился, а местами и в вовсе остановился фотосинтез в растениях. С совершенно очевидными последствиями не только для них, но и для тех, кто ими питался, а вскоре — и для тех, кто питался растительноядными.
Тем временем пепел, плававший в верхних слоях атмосферы, прогревался под солнечными лучами. Он нагревал окружающий воздух. Вскоре температура стратосферы достигла 200 градусов Цельсия, что, соответственно, привело к истончению озонового слоя. Это в свою очередь дало путь солнечному ультрафиолету и вообще космическим лучам, от которых ранее берёг озон, к поверхности планеты. Опять же с соответствующими последствиями для растительного и животного мира.
Конец света неотвратим, но вероятность его мала
Российские учёные пошли по менее радикальному пути, нежели американцы. Всё же вероятность падения столь крупных тел довольно мизерна. Совершенно исключить её нельзя, и если подобный астероид на нас грохнется, то конец света можно будет считать состоявшимся. Но чем больше космическое тело, тем меньше вероятность встречи с ним. Просто потому, что их существенно меньше, нежели «камушков» диаметром 30, 50, 80 метров. Эти тоже, конечно, не залетают проведать нас каждый год, но специалисты не раз обращали внимание общественности на то, что знаменитое Тунгусское тело упало в 1908 году, хоть и в Тунгусской тайге, зато ровно на широте Санкт-Петербурга. Залети оно часика на четыре попозже, на месте тех ужасающих вывалов деревьев и пожара могли бы оказаться дома и жители столицы Российской империи.
И?
«Челябинское космическое тело было еще достаточно маленьким, а вот тунгусское, диаметр которого был чуть меньше 100 метров, способно было уничтожить крупный мегаполис, например Москву», — заверил Валерий Шувалов.
При этом основными поражающими факторами, в представлении учёных и учтёнными при составлении модели, будут ударная волна (давление и величина распространения), тепловое излучение, атмосферные возмущения, в том числе ионосферные. Таким образом, сразу предсказуемы большие разрушения и сопутствующие им пожары, загрязнение воздуха продуктами взрыва и горения, нарушения радиосвязи и прочие не вызывающие прилива энтузиазма последствия.
Да, как утверждают учёные, вероятность падения и таких космических тел как челябинское и тунгусское довольно невелика. Но, как видим, раз в сто лет это происходит. И если, как говорилось в ходившей четыре года назад шутке, «метеорит увидел, что падает на Челябинск и в ужасе отвернул», то не факт, что в следующий раз он не выберет город, где его уже не встретят суровые челябинские мужики.
Проблема ещё в том, что худо-бедно сложилась система наблюдений за космическими телами, когда астрономы отслеживают очень значительную часть космических тел, диаметры которых составляют километры. Их орбиты можно вычислить, а падение — заранее предсказать, а при международных усилиях, возможно, успеть изменить его орбиту парочкой ракет с мощными ядерными зарядами на борту. Подчеркну: возможно! Хотя и маловероятно.
Но вот с более мелкими объектами — диаметром несколько десятков и сотен метров — беда. Как говорят учёные, их «очень много, а обнаружить их на данный момент практически невозможно».
Так что в любом случае нужно строить соответствующие модели встреч Земли с подобными незваными «гостями». И готовиться действовать, чтобы максимально уменьшить ущерб от таких событий.
Не везде мужики столь суровы, как в Челябинске…
Нет Комментариев