O probleme kometno-asteroidnoi opasnosti
16.01.2007 19:43 | B. R. Mushailov/GAISh MGU

Stat'ya byla opublikovana v Astronomicheskom kalendare na 1997 g., s. 209.

Za poslednee vremya vblizi Zemli proleteli neskol'ko sravnitel'no krupnyh nebesnyh tel. Sil'nuyu trevogu vyzvalo v 1936 g. prohozhdenie asteroida Adonis na rasstoyanii okolo 2 mln. km ot Zemli. A nastoyashuyu paniku vyzval v 1937 g. asteroid Germes, imeyushii diametr ≈1,5 km, promchavshiisya lish' na rasstoyanii 800 tys. km ot Zemli (udvoennoe rasstoyanie do Luny). Pozzhe (v 1992 g.) bol'shoi azhiotazh byl svyazan s priblizheniem k Zemle maloi planety Toutatis. Asteroid diametrom okolo polukilometra proletel mimo Zemli 19 maya 1996 g. na rasstoyanii vsego 450 tys. km.

Eti asteroidy (za isklyucheniem poslednego) byli obnaruzheny i katalogizirovany zadolgo do ih prohozhdeniya v okrestnosti Zemli. V nastoyashee vremya zaregistrirovano uzhe bolee 6000 malyh planet-asteroidov, dvizhushihsya vokrug Solnca po orbitam, blizkim k ellipticheskim. Dlya etih asteroidov opredeleny priblizhennye orbity i vvedena sootvetstvuyushaya numeraciya. Odnako obnaruzhennyh, no ne zaregistrirovannyh asteroidov (orbity kotoryh po raznym prichinam ne udalos' opredelit') sushestvenno bol'she.

Obshee chislo malyh planet, razmery kotoryh prevyshayut 1 km (tela men'shih razmerov inogda imenuyut "meteoroidami"), poryadka 1 mln. Znachitel'naya chast' asteroidov dvizhetsya v ploskostyah, blizkih k ploskostyam orbit bol'shih planet Solnechnoi sistemy, glavnym obrazom raspolagayas' v poyase (toroidal'nom kol'ce) mezhdu orbitami Marsa i Yupitera. Vnutrennii krai poyasa (ili kol'ca) malyh planet nahoditsya na rasstoyanii 2,2 a.e. ot Solnca, a vneshnii - na rasstoyanii 3,6 a.e. (srednee rasstoyanie mezhdu Zemlei i Solncem sostavlyaet 1 a.e. ≈149,6 mln. km). Verhnii predel dlya obshei massy malyh planet kol'ca asteroidov ocenivaetsya v 1/1000 massy Zemli.

Ekscentrisitety (e) orbit dlya bol'shinstva malyh planet sostavlyayut 0,1-0,2, no v otdel'nyh sluchayah dostigayut 0,8. Blagodarya etomu nekotorye asteroidy pronikayut vnutr' orbit Marsa i Zemli. A vot asteroid Ikar v perigelii okazyvaetsya v dva raza blizhe k Solncu, chem Merkurii, za chto on i poluchil svoe imya.

Hotya nekotorye malye planety podhodyat dostatochno blizko k Zemle, ih poverhnosti, kak pravilo, ne mogut nablyudat'sya iz-za togo, chto oni ochen' maly. Obychno oni kazhutsya zvezdoobraznymi ob'ektami. Otsyuda i ih nazvanie - asteroidy ("zvezdoobraznye").

Asteroidy, sblizhayushiesya s Zemlei (ASZ), uslovno mozhno razdelit' na sleduyushie gruppy: asteroidy gruppy Atona (s bol'shoi poluos'yu orbity (a), men'shei 1 a.e., i Q=a(1+e)≥1,02 a.e.), asteroidy gruppy Apollona (a≥1 a.e., q=a(1-e)≤1,02 a.e.), asteroidy gruppy Amura (a≥1 a.e.; 1,02a.e. < q < 1,33 a.e.) i asteroidy, dlya kotoryh a < 1 a.e., Q < 1,02 a.e. (zdes' q i Q - perigeliinye i afeliinye rasstoyaniya, sootvetstvenno). ASZ s diametrami d≥1 km okolo 1000.

Ris. 1. Harakternye orbity asteroidov

K chislu ob'ektov, sblizhayushihsya s Zemlei, sleduet otnesti takzhe korotkoperiodicheskie komety¹ i krupnye fragmenty meteornyh potokov. Pri etom znachitel'naya chast' tak nazyvaemyh ASZ mozhet prihodit'sya na "ugasshie" komety, t.k. trudno ob'yasnit' nablyudaemoe chislo ob'ektov grupp Apollona i Amura i ih orbity (naprimer, srednie nakloneniya ih orbit sushestvenno bol'she, chem u asteroidov osnovnogo poyasa), esli rassmatrivat' tol'ko asteroidnye istochniki proishozhdeniya. Tak, orbita "asteroida" Faeton pochti sovpadaet s orbitoi meteornogo potoka Geminid, chto mozhet neposredstvenno ukazyvat' na kometnoe proishozhdenie Faetona. Soglasno nekotorym ocenkam [Babadzhanov P.B. Meteority i ih nablyudenie. M.: Nauka, 1987, 176 s.] v okrestnosti Zemli okolo 99% meteornyh tel (s massami menee 0,1 kg) imeyut kometnoe proishozhdenie.

Istochnikami popolneniya nebesnyh ob'ektov, sblizhayushihsya s Zemlei (a takzhe meteoritov, vypadayushih na Zemlyu), yavlyayutsya: asteroidy osnovnogo asteroidnogo poyasa (orbity, sootvetstvuyushie orbital'nym rezonansam s Yupiterom, Saturnom, Marsom [A.Roi. Dvizhenie po orbitam. M.: Mir, 1981, 544 s.] ob'ekty, kotorye mogut migrirovat' iz zaneptunnyh poyasov (poyasa Koipera, oblaka Hillsa i Oorta).

Sushestvovanie zaneptunnogo poyasa bylo predskazano K.Edzheversom (1949) i Dzh.Koiperom (1951). Poyas Koipera (ili "bank Koipera") raspolagaetsya na rasstoyanii 40-60 a.e. ot Solnca. Summarnaya massa tel etogo poyasa sopostavima (ne men'she) s massoi Zemli. Pervyi ob'ekt (1992 QB1) zaneptunnogo poyasa byl obnaruzhen v 1992 g. na rasstoyanii v 42 a.e. ot Solnca. V 1993 g. bylo naideno eshe neskol'ko zaneptunnyh ob'ektov s bol'shimi poluosyami orbit 32,3≤a≤43,8 a.e., ekscentrisitetami e≤0,07 i nakloneniyami orbit (k ploskosti ekliptiki) i<8^o.² Ih diametry lezhali v intervale ot 100 do 280 km. V 1996 g. bylo izvestno o sushestvovanii uzhe bolee 30 ob'ektov poyasa Koipera s bol'shimi poluosyami orbit ot 35 do 48 a.e. Ekscentrisitety orbit etih tel okazalis' malymi, a ih diametry sostavili 100-300 km. Pri etom nekotorye iz novyh nebesnyh ob'ektov nahodilis' mezhdu orbitami planet-gigantov (1993HA2, 1994TA, 1995DW2). Iz nekotoryh ocenok sleduet, chto diametry naibol'shih ob'ektov poyasa Koipera mogut dostigat' 1000 km.

Oblako Hillsa nahoditsya na rasstoyanii 10³≤a ≤2^.10⁴ a.e., a oblako Oorta (kotoroe imeet formu dvumernogo tora) - 2^.10⁴ ≤a≤10⁵ a.e. ot Solnca. Massa oblaka Hillsa na dva poryadka mozhet prevyshat' massu tel oblaka Oorta.

Pri opredelennyh predpolozheniyah za schet gravitacionnogo vliyaniya naibolee krupnyh tel zaneptunnogo poyasa i gravitacionnogo vliyaniya planet-gigantov otdel'nye tela poyasa Koipera za vremya sushestvovaniya Solnechnoi sistemy mogli migrirovat' iz central'noi i vneshnei oblastei etogo poyasa v ego vnutrennyuyu chast'. A bol'shinstvo tel s ekscentrisitetami e≥0,1 moglo migrirovat' iz vnutrennei chasti zaneptunnogo poyasa k orbite Neptuna i dalee k Solncu. Razmery tel, kotorye mogli, v konechnom itoge, migrirovat' k orbite Zemli iz zaneptunnogo poyasa, sopostavimy s razmerami Hirona d≥200 km).³ Konkretnye ocenki mass migriruyushego k Zemle veshestva iz zaneptunnogo poyasa zavisyat ot raspredeleniya tel etogo poyasa po ih massam i elementam orbit, kotoroe v nastoyashee vremya neizvestno.

Sredi tel, prishedshih iz zon planet-gigantov, dolya tel, peresekayushih orbitu Zemli, na poryadok bol'she doli nebesnyh tel, orbity kotoryh tol'ko peresekayut orbitu Marsa. Pri etom vremya zhizni asteroidov, peresekayushih tol'ko orbitu Marsa, ocenivaetsya v ≈2 mlrd. let, a dinamicheskoe (do stolknoveniya s planetoi ili do "vybrosa" na giperbolicheskuyu orbitu) vremya zhizni asteroida, peresekayushego orbitu Zemli, - 10-100 mln. let.

Chast' tel, migrirovavshih k Zemle iz razlichnyh oblastei Solnechnoi sistemy, v dal'neishem popolnyalo semeistvo asteroidov, orbity kotoryh pochti celikom nahodyatsya vnutri orbity Zemli (a nekotorye orbity - vnutri orbity Venery). Chislo podobnyh ob'ektov mozhet byt' veliko. Eti ob'ekty opasny tem, chto priblizhayutsya k Zemle so storony Solnca, i ih poyavlenie trudno prognozirovat'.

Vremya "aktivnoi zhizni" komety Enke (a=2,2 a.e., e=0,85, i=12^o, Q=4,1 a.e.) ocenivaetsya v ≈10⁴ let. Poetomu dlya popolneniya gruppy Apollona tol'ko kometami trebuetsya zahvat odnoi komety tipa Enke (d=5^.10 km) za 10 tys. let.

V rabote [Hahn G, Bailey M. Bystraya dinamicheskaya evolyuciya gigantskoi komety Hiron // Nature, 1990, V. 348, R. 132] na intervale ≈100 tys. let rassmatrivalas' evolyuciya orbit 83 gipoteticheskih tel (tipa Hirona), dvizhushihsya po blizkim nachal'nym orbitam. Bylo ustanovleno, chto na issleduemyh intervalah vremeni izmeneniya bol'shih poluosei dostigali 20-30 a.e. V odnom iz variantov rascheta orbita gipoteticheskogo tela peresekala v techenie 4 tys. let orbitu Zemli. Issledovanie dinamicheskoi evolyucii orbity Gidal'go (a=3,79 a.e., e=0,71, i=42,5^o, d≈50 km) takzhe svidetel'stvuet o tom, chto oskuliruyushaya orbita Gidal'go (v techenie bolee chem 10% vremeni) peresekaet orbitu Zemli.

Bolee poloviny iz izvestnyh ASZ s perigeliyami orbit q<1,33 a.e. peresekaet orbitu Zemli. Poetomu chislo asteroidov, peresekayushih orbitu Zemli (APOZ), s diametrom d≈1 km ocenivaetsya v N≈500. Srednee vremya do stolknoveniya APOZ sostavlyaet ≈50 mln. let. Veroyatnost' vybrosa ASZ na giperbolicheskuyu orbitu na poryadok bol'she veroyatnosti ego stolknoveniya s Zemlei. Vypadenie na Zemlyu ASZ diametrom okolo 1 km mozhet proishodit' v srednem chashe, chem raz v 100 tys. let. Perigelii ili afelii orbit tel, stalkivayushihsya s Zemlei, v osnovnom lezhat vblizi orbity Zemli. Pri etom orbita ASZ sil'no menyaetsya za vremya (ot momenta "vyhoda na orbitu" APOZ) do stolknoveniya asteroida s Zemlei.

V nastoyashee vremya izvestno okolo 10 ASZ s diametrom d≥5 km. Po sovremennym ocenkam nebesnye tela s takimi diametrami mogut stalkivat'sya s Zemlei ne rezhe, chem raz v 20 mln. let. Dlya krupneishego predstavitelya populyacii asteroidov, priblizhayushihsya k zemnoi orbite, 40-kilometrovogo amurca Ganimeda veroyatnost' stolknoveniya s Zemlei v blizhaishie 20 mln. let ne prevyshaet 0,0005%. Veroyatnost' zhe stolknoveniya s Zemlei 20-km asteroida Eros ocenivaetsya za tot zhe period primerno v 2,5%.

Bolee velika veroyatnost' "vstrechi" Zemli s melkimi nebesnymi ob'ektami. Sredi asteroidov, orbity kotoryh v rezul'tate dolgoperiodicheskih vozmushenii planet mogut peresekat' orbitu Zemli, imeetsya ne menee 200 tys. ob'ektov s d≥100 m. Planeta Zemlya stalkivaetsya s podobnymi telami ne rezhe, chem raz v 5 tys. let, a potomu na Zemle kazhdye 100 tys. let obrazuetsya ne menee 20 kraterov poperechnikom bolee 1 km. Ezhegodno s Zemlei stalkivayutsya v srednem 2 zheleznyh ili kamennyh tela massoi bolee 100 t. Melkie zhe asteroidnye oskolki (glyby metrovyh razmerov, kamni i pylevye chasticy, vklyuchaya i kometnogo proishozhdeniya) nepreryvno padayut na Zemlyu ezhegodno v vide desyatkov tysyach tonn kosmicheskogo veshestva. Meteoroidnye ob'ekty razmerom svyshe neskol'kih metrov mogut byt' obnaruzheny opticheskimi sredstvami na rasstoyanii poryadka 1 mln. km ot Zemli. Bolee krupnye ob'ekty (desyatki i sotni metrov v diametre) mogut byt' obnaruzheny i na znachitel'no bol'shih rasstoyaniyah.

Geohimicheskie i paleontologicheskie dannye svidetel'stvuyut o tom, chto primerno 65 mln. let nazad nebesnoe telo razmerom 10-15 km stolknulos' s Zemlei v severnoi chasti poluostrova Yukatan (Meksika). Pri etom obrazovalsya krater diametrom v 180 km. V rezul'tate proizoshla gibel' znachitel'nogo chisla vidov zhivotnyh i rastenii.

Sredi impaktnyh struktur, vyyavlennyh na territorii Rossii, vydelyayutsya: Popigaiskaya (diametr kratera D≈100 km, vozrast T ≈35 mln. let), Puchezh-Katunkskaya (D≈80 km, T≈180 mln. let), Karskaya (D≈70 km, T ≈70 mln. let).

Za poslednee stoletie krome Tungusskogo yavleniya (30 iyunya 1908 g.) nablyudalos' padenie na Zemlyu krupnogo meteorita v Brazilii (v 1930 g.) i Sihote-Alinskogo meteorita (1947 g.). Dlya bol'shinstva obnaruzhennyh na poverhnosti Zemli meteoritov ne udaetsya opredelit' momenty padeniya. Krupneishii iz izvestnyh meteoritov upal v Arizone (SShA) primerno 50 tys. let nazad. Vozrast kamennyh meteoritov razlichnyh grupp kolebletsya ot 0,1 do 300 mln. let. Drevnii vozrast (neskol'ko soten mln. let) obnaruzhivaemyh na Zemle zheleznyh meteoritov mozhet byt' svyazan s ih bol'shei prochnost'yu i s tem, chto obrazovavshiesya pri stolknovenii zheleznye oskolki do ih vypadeniya na Zemlyu pochti ne drobilis'.

Real'noi ocenkoi energii Tungusskogo fenomena yavlyaetsya velichina ≈6 Mt (E=2,5^.10²³ erg), moshnost' vzryva brazil'skogo meteorita sostavila 1 Mt (vzryv vodorodnoi bomby s trotilovym ekvivalentom v 1 Mt), a energiya Sihote-Alinskogo meteorita ocenivaetsya v ≈20 kt (8^.10²⁰ erg). Energiya soudareniya s Zemlei Arizonskogo meteorita ekvivalenta ≈250 Mt.

Uchityvaya empiricheskuyu zavisimost', svyazyvayushuyu energiyu zemletryaseniya (E) s magnitudoi (M) zemletryaseniya po shkale Rihtera

lg E = 11,8 + 1,5 M,

nahodim, chto energiya Tungusskogo fenomena ekvivalentna zemletryaseniyu s magnitudoi M=7,7, a dlya Arizonskogo meteorita M=8,8.

Energiya sil'neishego zemletryaseniya (M=12) sostavlyaet primerno 6,3^.10²⁹ erg (15^.10⁶ Mt), poetomu energiya soudareniya poryadka 10³⁰ erg (chto sootvetstvuet asteroidu diametrom d ≈8 km) dolzhna privodit' k katastrofe global'nogo masshtaba s narusheniem zemnoi kory. Pri etom razmer kratera, obrazuyushegosya na poverhnosti Zemli, sostavit velichinu okolo D=100 km ( v etom sluchae glubina kratera lish' primerno v 2 raza budet men'she srednei tolshiny h=35 km zemnoi kory).

Pri padenii kosmicheskogo tela (asteroida) diametrom okolo 10 km v okean glubinoi 4-5 km vozniknet "vodyanoi" val vysotoi poryadka glubiny okeana na rasstoyanii okolo 25 km ot mesta udara (pri skorosti padeniya tela v 20-30 km/s). Pri diamerte kosmicheskogo tela v 2 km vysota vala na teh zhe rasstoyaniyah sostavit uzhe primerno 1 km. V sluchae padeniya meteorita diametrom vsego ≈200 m v oblast' okeana so srednei glubinoi ≈0,6 km (srednyaya glubina Baltiiskogo morya) dolzhna obrazovat'sya volna s nachal'noi amplitudoi okolo 500 m.

Pri rasprostranenii volny ot mesta udara (mesta padeniya tela) amplituda volny zatuhaet primerno obratno proporcional'no ee radiusu, no ostavayas' dostatochno znachitel'noi na bol'shih rasstoyaniyah. Tak, dlya tela diametrom 2 km vysota volny sostavlyaet primerno 10 m na rasstoyanii do 2 tys. km ot mesta padeniya. Cunami, voznikayushie pri padenii v okeany i morya dazhe ne ochen' krupnyh kosmicheskih tel (d ⁴

Esli kosmicheskoe telo ne yavlyaetsya asteroidom (meteoritom), a yavlyaetsya kometnym yadrom, to posledstviya stolknoveniya s Zemlei mogut byt' eshe bolee katastroficheskimi dlya biosfery iz-za intensivnogo rasseivaniya kometnogo veshestva.

Za vsyu istoriyu chelovecheskoi civilizacii uzhe nablyudalos' okolo 2 tysyach kometnyh poyavlenii. No pochti dlya poloviny iz nih net svedenii o tochnyh polozheniyah etih komet (hotya by dlya treh razlichyh momentov vremeni). Poetomu nichego opredelennogo ob ih orbitah skazat' nel'zya.

Naibolee tochnyi i polnyi katalog kometnyh orbit - katalog Marsdena - za promezhutok vremeni, ravnyi 2065 godam, soderzhit svedeniya o 1029 kometnyh poyavleniyah. Sredi nih tol'ko 659 razlichnyh komet: 114 yavlyayutsya korotkoperiodicheskimi, 162 - dolgoperiodicheskimi, 285 - s parabolicheskimi i 98 - s giperbolicheskimi orbitami. Ekscentrisitety giperbolicheskih orbit komet neznachitel'no prevyshayut edinicu (naprimer, naibol'shim ekscentrisitetom e=1,0063 obladala kometa Sandidzha - 1972IV).

Eto svidetel'stvuet o tom, chto eti orbity obrazovalis' iz ellipticheskih (s ekscentrisitetami, blizkimi k edinice) pod deistviem gravitacionnyh vozmushenii ot planet, poskol'ku iz mezhvezdnogo prostranstva dolzhny byli by popadat'sya komety s bol'shimi skorostyami i dvizhushiesya po rezko vyrazhennym giperbolicheskim orbitam. Sledovatel'no, komety yavlyayutsya chlenami Solnechnoi sistemy, a ne prishel'cami iz mezhzvezdnyh prostorov.

Ezhegodno otkryvayutsya okolo desyatka komet, a sotni i tysyachi, veroyatno, ostayutsya neobnaruzhennymi. Dovol'no chasto - odin raz v dva-tri goda - vblizi Zemli i Solnca prohodit yarkaya kometa s bol'shim hvostom, a obshee chislo komet, podhodyashih k Solncu na perigeliinye rasstoyaniya q < 1 a.e. (t.e. peresekayushih orbitu Zemli), ne bolee pyati v god. Veroyatnost' stolknoveniya komety s Zemlei za vremya zhizni odnogo pokoleniya (primerno 70 let) ocenivaetsya kak 6 shansov iz 10 millionov. Odnako, nesmotrya na nichtozhnuyu malost' etoi velichiny, zemlyane v 1908 g., po-vidimomu, "vytashili vyigryshnyi bilet", kogda v Sibiri v basseine reki Podkamennoi Tunguski upalo nebesnoe telo, imenuemoe teper' "Tungusskim fenomenom". V nastoyashee vremya sushestvuyut vesomye osnovaniya schitat', chto eto nebesnoe telo bylo oskolkom yadra komety Enke.

Delenie yadra komety na neskol'ko chastei (fragmentov) nablyudalos' mnogokratno. Tak, periodicheskaya kometa Biely (1846II) razdelilas' na dve chasti na glazah u nablyudatelei v seredine yanvarya 1846 g. Pri etom kazhdyi iz komponentov poperemenno okazyvalsya yarche drugogo. V marte 1976 g. yarkaya kometa Uesta (1976VI) posle tesnogo sblizheniya s Solncem raspalas' na chetyre vtorichnyh yadra. Prichinoi razrusheniya komety Uesta mog stat' sushestvennyi progrev ee ledyanogo yadra vblizi perigeliya orbity. Eto sposobstvovalo obrazovaniyu mnogochislennyh mikrotreshin v yadre i vzryvnomu vyhodu gazov iz polostei v yadre. Analogichnoe yavlenie nablyudaetsya s aisbergami v okeanah, kotorye inogda s oglushitel'nym vzryvom rassypayutsya na melkie kuski.

A kometa Shumeikerov-Levi 9 v 1992 g. "imela neostorozhnost'" sblizit'sya s Yupiterom. V rezul'tate moguchie gravitacionnye ob'yatiya Yupitera raznesli yadro komety na mnozhestvo oskolkov. Letom 1994 g. oni vrezalis' v "poverhnost'" Yupitera, obrazovav gigantskie vihrevye struktury, sravnimye po razmeram s Zemlei.

"Ne uderzhalas'" i kometa Galleya. Posle ocherednogo prohozhdeniya perigeliya v 1986 g. ona, udalyayas' ot Solnca i nahodyas' mezhdu orbitami Saturna i Urana, neozhidanno "vspyhnula". 12 fevralya 1991 g. bylo obnaruzheno uvelichenie ee yarkosti v trista raz! Yadro komety, sostoyashee iz "smesi" snega, l'da, zamerzshih gazov i kosmicheskoi pyli i imeyushee razmery 147,57,5 km , po-vidimomu, stolknuvshis' s nebol'shim meteoritom, vybrosilo pylevoe oblako, rastyanuvsheesya na 300 tys. km i svetyasheesya otrazhennym solnechnym svetom. Posle etogo kometa raskololas' na neskol'ko chastei (fragmentov).

Ris. 2. Orbity nekotoryh korotko- periodicheskih komet (otnositel'no ploskosti ekliptiki)

V nastoyashee vremya ustanovlena neposredstvennaya svyaz' mezhdu meteornymi potokami i kometami (naprimer, Galleya, Enke, Biely), dvigavshimisya ranee po tem zhe orbitam. Meteornye tela - roi chastic, okruzhavshih yadro komety, - raspredeleny po vsei orbite komety. Poskol'ku raspad komety est' process postepennyi, to meteornye potoki mogut sushestvovat' dostatochno dlitel'noe vremya. Kogda Zemlya peresekaet orbitu komety, ona stalkivaetsya s etim roem chastic, i nablyudaetsya velikolepnoe zrelishe v vide ogromnogo chisla meteorov (inogda nablyudaetsya do 1000 meteorov v minutu), razbegayushihsya kak budto iz odnoi tochki neba - radianta. Eto tak nazyvaemyi "meteornyi dozhd'". Vozmushenie orbit meteorov planetami postepenno rasseivaet meteornye potoki, i v itoge voznikayut tak nazyvaemye sporadicheskie (sluchaino poyavlyayushiesya) meteory, ne otnosyashiesya k kakomu-to opredelennomu potoku.

Raspredeleniya dolgoperiodicheskih komet po bol'shim poluosyam ih nevozmushennyh orbit (t.n. pervichnyh orbit do momenta vhozhdeniya komety v zonu deistviya planet) gruppiruyutsya v oblasti bol'shih poluosei 2^.10⁴≤a≤10⁵ a.e. Opirayas' na etot fakt, Ya.Oort v 1950 g. sdelal vyvod o tom, chto Solnechnaya sistema dolzhna byt' okruzhena gigantskim oblakom komet (t.n. "oblako Oorta"), raspolagayushimsya na rasstoyanii ot 2???10 do 105 a.e. ot Solnca. Ono i yavlyaetsya istochnikom, iz kotorogo pod deistviem tyagoteniya blizko prohodyashih zvezd vremya ot vremeni vyryvayutsya komety. Te iz nih, kotorye popadayut vo vnutrennyuyu oblast' Solnechnoi sistemy, i nablyudayutsya kak novye komety.⁵

Odnako oblako Oorta, skoree vsego, predstavlyaet soboi lish' slabyi oreol ("galo"), kotoryi okruzhaet namnogo bolee vmestitel'noe hranilishe komet s chislom v sotni ili tysyachi raz bol'shim (≈10¹³-10¹⁴)! Eto hranilishe (bank Hillsa) raspolagaetsya gorazdo blizhe k Solncu, na rasstoyanii ne bolee a=20000 a.e. Vnutrennii bank Hillsa yavno ne proyavlyaetsya, poskol'ku, v otlichie ot galo, komety neposredstvenno iz nego ne vyryvayutsya, i, sledovatel'no, ne prihodyat vo vnutrennie oblasti Solnechnoi sistemy.⁶ Vnutrennii bank komet, uzhe bolee "zhestko svyazannyi" s Solncem (bolee ustoichivyi k vneshnim vozmusheniyam, obuslovlennym, naprimer, prohozhdeniem vblizi nego blizhaishih k Solncu zvezd), mozhet byt' istochnikom, postavlyayushim kometnye yadra v galo, otkuda oni i napravlyayutsya v glubiny Solnechnoi sistemy.

Vozmusheniya vnutrennego (bolee plotnogo, chem oblako Oorta) kometnogo banka sposobny privesti k rezkomu usileniyu potoka v napravlenii k Solncu, a sledovatel'no, k dovol'no chastym stolknoveniyam komet s Zemlei. "Bombardirovka" Zemli kometami dolzhna proishodit' ne nepreryvno, a otnositel'no korotkimi porciyami. Za vremya sushestvovaniya Solnechnoi sistemy (≈4,4 mlrd. let) moglo proizoiti okolo desyati kometnyh bombardirovok, vyzvannyh prohozhdeniyami zvezd cherez vnutrennii kometnyi bank Hillsa. Dlitel'nost' kazhdoi takoi bombardirovki v srednem v 1000 raz koroche, chem promezhutok vremeni mezhdu nimi. S etimi "kometnymi livnyami" (po nekotorym ocenkam vo vremya takogo livnya za 500 tys. let na Zemlyu mozhet vypadat' do 200 komet!) mozhet byt' svyazano vymiranie nekotoryh biologicheskih vidov i massovoe vozniknovenie kraterov na Zemle (znachitel'noe umen'shenie prozrachnosti zemnoi atmosfery za schet "kometnoi bombardirovki" mozhet privodit' k vymiraniyu snachala prosteishih, a zatem bolee slozhnyh vidov, v chastnosti, dinozavrov).⁷

Nekotorye sovremennye issledovaniya svidetel'stvuyut o tom, chto vymiranie otdel'nyh biologicheskih vidov, a takzhe massovoe poyavlenie kraterov na Zemle v srednem proishodilo s odnoi i toi zhe periodichnost'yu primerno v 26 mln. let. Prichinoi podobnyh sobytii mogli byt' intensivnye bombardirovki poverhnosti Zemli kometnymi livnyami, a periodichnost' svyazana s povtoryayushimisya s intervalom okolo 30 mln. let prohozhdeniyami Solnca cherez galakticheskuyu ploskost'. Massivnye oblaka pyli i gaza, sosredotochennye v ploskosti Galaktiki, dolzhny privodit' k sil'nym vozmusheniyam kometnogo banka, vyzyvaya poyavlenie kometnyh livnei.

Vozmozhno, odnako, i inoe ob'yasnenie, esli predpolozhit', chto nashe Solnce yavlyaetsya ne odinochnoi zvezdoi, a komponentom dvoinoi sistemy, tem bolee chto kratnye sistemy dostatochno rasprostraneny v zvezdnom mire. Sputnica Solnca (uzhe nazvannaya v chest' drevnegrecheskoi bogini vozmezdiya Nemezidoi) mogla by predstavlyat' soboi nebol'shuyu "nevidimuyu zvezdu" (t.n. chernyi karlik - prakticheski nesamosvetyashiisya ob'ekt tipa planety), massoi v neskol'ko sotyh dolei (ili eshe men'she) massy Solnca. Obrashayas' otnositel'no Solnca (centra mass sistemy) po sil'no vytyanutoi ellipticheskoi orbite s periodom v 26 mln. let, v perigelii svoei orbity eta zvezda, priblizhayas' dostatochno blizko k Solncu (na rasstoyanie poryadka tysyachi astronomicheskih edinic), vyzyvala by obil'nye kometnye livni.

Periodu obrasheniya etoi zvezdy po ellipticheskoi orbite T=26 mln. let sootvetstvuet, soglasno 3-mu zakonu Keplera, bol'shaya poluos' orbity, ravnaya a=8,8^.10⁴ a.e. Uchityvaya, chto poslednyaya "kometnaya aktivnost'" (vyzvavshaya ocherednoe ischeznovenie nekotoryh biologicheskih vidov) proizoshla okolo 11 mln. let nazad (chto sostavlyaet pochti polovinu perioda T), sputnica Solnca dolzhna seichas nahodit'sya vblizi naibolee udalennoi ot Solnca tochki orbity (afeliya), chto i ne pozvolyaet obnaruzhit' ee v nastoyashee vremya.

Takim obrazom, kometno-asteroidnaya opasnost' predstavlyaet soboi real'nuyu ugrozu dlya znachitel'nogo chisla biologicheskih vidov organizmov, nahodyashihsya na Zemle. Padenie na Zemlyu nebesnyh tel (asteroidov ili komet) s diametrami d≥5 km sposobno vyzvat' katastrofu global'nogo masshtaba (harakternoe vremya T vypadeniya na Zemlyu podobnyh ob'ektov T=20-30 mln. let), a pri 0,5<d<1 km (T=10-100 tys. let) - razrusheniya regional'nogo masshtaba. Nebesnye ob'ekty men'shih razmerov mogut vyzvat' lokal'nye povrezhdeniya na poverhnosti Zemli. Pri etom masshtaby povrezhdenii (porazhenii) sushestvenno zavisyat ot stepeni zaselennosti mestnosti, v kotoroi proizoidet padenie nebesnogo tela.

V nastoyashee vremya vvidu otsutstviya dostatochnoi informacii o rasprostranennosti razlichnyh ob'ektov v Solnechnoi sisteme (osobenno nebesnyh tel razmerami desyatki i sotni metrov, kotorye mogut predstavlyat' opasnost' pri ih padenii na Zemlyu), a takzhe neeffektivnosti nyne vozmozhnyh (obsuzhdaemyh) metodov otkloneniya ob'ektov, padenie kotoryh na Zemlyu sposobno vyzvat' global'nuyu katastrofu (udarnoe vozdeistvie, dostavka na poverhnost' ob'ekta raketnyh dvigatelei bol'shoi i maloi tyagi, ispol'zovanie solnechnyh parusov i t.p.), dlya razresheniya problemy predotvrasheniya stolknovenii nebesnyh tel s Zemlei neobhodimo provedenie dal'neishih issledovanii.

Prilozhenie. OBRAShENIE uchastnikov Mezhdunarodnoi konferencii SPE-94

My, uchastniki Mezhdunarodnoi konferencii "Problemy zashity Zemli ot stolknoveniya s opasnymi kosmicheskimi ob'ektami (SPE-94)", sostoyavsheisya v gorode Snezhinske (Chelyabinsk-70) v sentyabre 1994 goda, obrashaem vnimanie mirovogo soobshestva na potencial'nuyu opasnost' dlya chelovechestva budushih neminuemyh stolknovenii Zemli s ob'ektami kosmicheskogo proishozhdeniya, takimi kak asteroidy i komety. Real'nost' etoi opasnosti naglyadno prodemonstrirovana v iyule 1994 goda pri padenii fragmentov komety Shumeikerov-Levi 9 na Yupiter. Dlya Zemli podobnoe stolknovenie oznachalo by konec sushestvovaniya chelovecheskoi civilizacii.

Osoznavaya opasnost' takih yavlenii v budushem, konstatiruya uroven' tehnicheskih znanii i tehnologii, podtverzhdaya priverzhennost' obshechelovecheskim idealam i cennostyam, soznavaya otvetstvennost' pered svoimi narodami i mezhdunarodnym soobshestvom za preduprezhdenie katastroficheskih yavlenii, ubezhdennye v neobhodimosti konsolidacii usilii uchenyh i specialistov vseh stran, obrashaem Vashe vnimanie na dannuyu problemu i predlagaem razvernut' v ramkah mezhdunarodnogo proekta raboty i issledovaniya po ocenke grozyashei opasnosti i vozmozhnosti ee predotvrasheniya.

My, nizhepodpisavshie nastoyashee Obrashenie, prizyvaem uchenyh, sotrudnikov i rukovoditelei nauchnyh uchrezhdenii, promyshlennyh predpriyatii, obshestvennyh organizacii, fondov, kompanii i firm, biznesmenov, vseh obespokoennyh grazhdan, pravitel'stva vseh stran s pros'boi podderzhat' nashe nachinanie.

Rossiya, Snezhinsk (Chelyabinsk-70), 30 sentyabrya 1994 goda.

REZOLYuCIYa uchastnikov konferencii SPE-94

Uchastniki konferencii, rassmotrev predstavlennye materialy i doklady, reshili:

1. Opasnye kosmicheskie ob'ekty (OKO), takie kak asteroidy i komety, orbity kotoryh peresekayut orbitu Zemli, predstavlyayut ser'eznuyu ugrozu sushestvovaniyu chelovecheskoi civilizacii.

2. Nakoplennyh znanii o povedenii kosmicheskih tel i ih vzaimodeistvii s planetami, a takzhe znanii i opyta v oblasti raketno-kosmicheskih, yadernyh i obshepromyshlennyh tehnologii dostatochno, chtoby pristupit' k razrabotke mezhdunarodnogo proekta sozdaniya sistemy zashity Zemli ot opasnyh kosmicheskih ob'ektov.

3. Vazhneishei zadachei na blizhaishii period yavlyaetsya utochnenie ocenki riska stolknoveniya OKO s Zemlei:

- vyyavlenie astronomicheskimi sredstvami OKO osobo krupnyh razmerov - poryadka 1 km i svyshe, opredelenie parametrov ih orbit i sostavlenie sootvetstvuyushih katalogov;

- ocenka chisla bolee melkih OKO i raspredelenie ih po razmeram;

- ocenka vozmozhnosti obnaruzheniya OKO v zavisimosti ot ih razmera i tipa.

4. Neobhodimo vesti kompleksnye issledovaniya mehanicheskih, fizicheskih i himicheskih svoistv OKO, vklyuchaya izuchenie neobhodimosti i vozmozhnosti provedeniya eksperimentov na asteroidah i kometah s ispol'zovaniem yadernyh ustroistv.

5. Neobhodimo provesti raboty i issledovaniya po ocenke vozmozhnosti predotvrasheniya stolknovenii OKO s Zemlei sushestvuyushimi v rasporyazhenii chelovechestva tehnicheskimi sredstvami i tehnologiyami.

6. Neobhodimo opredelit' oblik sistemy zashity Zemli ot stolknoveniya s OKO, ocenit' effektivnost' takoi sistemy i social'no-politicheskie i ekologicheskie posledstviya ee sozdaniya internacional'nymi usiliyami.

7. Konferenciya rekomenduet "Programmu nauchno-tehnicheskih issledovanii po sozdaniyu sistemy zashity Zemli ot stolknoveniya s opasnymi kosmicheskimi ob'ektami" i rekomenduet sopredsedatelyam konferencii SPE-94 podgotovit' predlozheniya ob obrazovanii koordinacionnogo soveta dlya ee realizacii.

Konferenciya obrashaetsya k shirokoi obshestvennosti, pravitel'stvam i nauchnym organizaciyam s prizyvom obratit' vnimanie na dannuyu problemu i sposobstvovat' skoreishemu ee resheniyu. Konferenciya otmechaet, chto lyubye dopolnitel'nye kommentarii i zamechaniya k Rezolyucii i "Programme..." mozhno prisylat' v Orgkomitet i oni budut soobsheny vsem uchastnikam konferencii.

Rossiya, Snezhinsk (Chelyabinsk-70), 30 sentyabrya 1994 goda.

---

1) Hotya komety podobno asteroidam dvizhutsya vokrug Solnca, oni sushestvenno otlichayutsya ot nih po himicheskomu sostavu; komety intensivno rasseivayut solnechnyi svet i poetomu, nesmotrya na malye razmery ih yader, oni chasto vidny nevooruzhennym glazom.

2) Obnaruzhennye na rasstoyanii ot 32 do 35 a.e. ot Solnca ob'ekty asteroidnogo tipa, po-vidimomu, dvizhutsya v okrestnosti ustoichivyh treugol'nyh tochek libracii Neptuna i yavlyayutsya "troyanskimi asteroidami" semeistva Neptuna.

3) V nastoyashee vremya schitaetsya, chto Hiron (a=13,7 a.e., e=0,38, i=6,9^o) byl "zahvachen" iz zaneptunnogo poyasa.

4) Pri opredelenii stepeni kometno-asteroidnoi opasnosti neobhodimy ocenki posledstvii po razlichnym faktoram - svetovoe izluchenie, udarnye volny, zagryaznenie atmosfery pyl'yu i aerozolyami i t.p. Vybros solenoi vody morei i okeanov (v rezul'tate padeniya kosmicheskogo tela) na vysoty poryadka 20-30 km mozhet privodit' k slozhnym fiziko-himicheskim processam (vozmozhno, k razrusheniyu ozonovogo sloya i drugim neobratimym posledstviyam) v atmosfere Zemli.

5) Pod vliyaniem vozmushenii ot blizko prohodyashih zvezd komety oblaka Oorta mogut napravlyat'sya kak v mezhzvezdnoe prostranstvo za predely Solnechnoi sistemy, tak i po napravleniyu k Solncu - vo vnutrennie oblasti Solnechnoi sitemy, obrazuya dolgoperiodicheskie komety. Pri etom orientaciya orbit komet ne dolzhna imet' kakogo-libo privilegirovannogo polozheniya otnositel'no ploskosti ekliptiki, chto na samom dele i nablyudaetsya.

6) Esli chislo kometnyh yader v banke Hillsa dostatochno veliko (ok. 10¹⁴), to na predele chuvstvitel'nosti sovremennoi apparatury v principe mozhno nablyudat' teplovoe izluchenie zaklyuchennyh v nem kometnyh yader.

7) Odnako ne isklyucheno, chto kometnye livni, "vysypayushie" na Zemlyu bol'shoe kolichestvo veshestva (v chastnosti, organicheskie molekuly), sposobny byli dat' nachalo organicheskoi zhizni na Zemle.

Publikacii s klyuchevymi slovami: asteroidy - komety - asteroidnaya opasnost' Publikacii so slovami: asteroidy - komety - asteroidnaya opasnost'
Sm. takzhe: Neobychnye hvosty komety Czyczin'shan'-ATLAS Kometa Czyczin'shan'-ATLAS nad Dolomitovymi Al'pami Kometa Czyczin'shan'-ATLAS nad Kaliforniei Kometa Czyczin'shan'-ATLAS uletaet Pochti vsya kometa Czyczin'shan'-ATLAS "Klipper" i kometa Kakimi budut hvosty komety Czyczin'shan'-ATLAS? Vse publikacii na tu zhe temu >>