Если метеорит упадет на землю что будет: Что произойдет с Землей, если на нее упадет гигантский метеорит

Содержание

Что случится, если комета из фильма «Не смотрите наверх» действительно упадет на Землю

Комсомольская правда

НаукаНаука: Клуб любознательных

Ярослав КОРОБАТОВ

17 января 2022 7:00

Фильм “Не смотрите наверх” заставил задуматься о том, как планета защищена от угроз из космоса. Разбираем с экспертом шансы человечества на выживание

65 миллионов лет назад Земля уже сталкивалась с 10-километровым астероидомФото: Shutterstock

В новом большом голливудском фильме “Не смотрите наверх” Леонардо Ди Каприо (он играл профессора астрономии, его партнеры Кейт Бланшет и Мерил Стрип) пытается спасти Землю от планетарной катастрофы. Поглупевшее человечество оказалось не готово противостоять угрозе всеобщего уничтожения и 10-километровая комета разрушила цивилизацию. Кто-то скажет, Ди Каприо занялся не своим делом и такие вещи, как спасение планеты, надо доверять исключительно Брюсу Уиллису. Но на самом деле этот фильм хороший повод задуматься о том, насколько хорошо защищена планета от столкновения с кометами или астероидами убийцами?

В прошлом — 65 миллионов лет назад — Земля уже сталкивалась с 10-километровым астероидом, это привело к уничтожению половины биосферы вместе с динозаврами. Однако ученые считают, что сейчас у человечества есть шанс выжить: во многих странах еще со времен холодной войны сохранилась система убежищ и есть стратегические запасы продовольствия и вещей первой необходимости на случай войны и чрезвычайных ситуаций. При удачном раскладе примерно одна десятая часть человечество сможет переждать в бункерах полтора-два года ядерной зимы, которая наступить после планетарной катастрофы. Как биологический вид мы сможем продолжить свое существование.

Но есть ли у нас шанс восстановить цивилизацию? А может быть современный уровень технического развития позволяет защититься от столкновения? Об этом мы поговорили с кандидатом физико-математических наук, старшим научным сотрудником Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, доцентом физического факультета МГУ Владимиром Сурдиным.

Хранилище судного дня надо спрятать на Луне

— Возобновление цивилизации это всего лишь вопрос сохранения знаний, — считает ученый. — Если они сохранятся, то за 2-3 пятилетки можно будет восстановить промышленную индустрию. Технически это не так сложно. Последствия Второй мировой войны в общем-то тоже были катастрофическими. Германию разбомбили под ноль, ее уничтожали и мы, и американцы. Прошло 20 лет и Германии стала промышленным лидером Европы.

— Значит, Википедия спасет человечество?

— Википедия штука хорошая и полезная, но всё-таки реальных технологий в ней нет. Существуют более профессиональные хранилища информации, где собраны важнейшие технологии. В Москве есть такое учреждение это военный и научно-технический архив. Вот, что нужно в первую очередь дублировать в разных концах земного шара, а ещё лучше – отправить куда-нибудь подальше от Земли. Например, на Луну. Это недалеко и недорого. И полезно на тот случай, если с Землей что-то случится. Например, на Шпицбергене есть, так называемое, “Хранилище судного дня”, там в туннеле на глубине 130 метров хранится запас семян основных сельскохозяйственных культур. Но представьте, что астероид упадет именно на Шпицберген, и мы лишимся всех запасов культурных растений, которые человечество выводило на протяжении своей истории. А на Луне можно безопасно спрятать знания, цифровую, текстовую и даже биологическую информацию (например, в виде замороженных яйцеклеток) – то, из чего потом можно будет восстанавливать уничтоженную среду обитания.

Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, доцент физического факультета МГУ Владимир СурдинФото: Кадр видео

Километровый камень уничтожит страну размером со Швейцарию

— В фильме ученые вычислили, что астероид упадет в Тихий океан. Существуют ли в реальности способы рассчитать, в какую именно точку планеты угодит комета, чтобы эвакуировать население?

— Это вычисляется элементарно. Например, в 2004 году, когда только что был открыт астероид Апофис, мы не могли точно рассчитать его орбиту и существовала вероятность, что он упадёт на Землю. Так вот, уже тогда вычислили место его возможного падения. Кстати, зона поражения частично приходилась на территорию Сибири и частично — Тихого океана. Но сейчас орбиту Апофиса уточнили и поняли, что он промажет. Так что это как раз расчет довольно простой и надёжный.

— В этом году пройдет эксперимент DART по отклонению орбиты астероида. Зонд ударник на огромной скорости врежется в двойной астероид Дидим. Если все пройдет успешно, значит, появится технология спасения?

— Тут главный параметр – масса астероида. От астероидов размером 10 метров (таким был метеорит, взорвавшийся в небе над Челябинском в 2013 году) вообще не надо защищаться. Куда бы он ни упал, ничего особенного не произойдет. Если диаметр астероида 100 метров, надо считать, куда он упадёт: если на город — то города не будет. Хотя такая вероятность невелика, городов мало, обычно метеориты падают в океан или пустыню. А если астероид километрового размера, то будет уничтожена небольшая страна, размером со Швейцарию. Мы можем сегодня свернуть с опасной траектории только астероид размером 20—30 метров. Уже глыба в 100 метров для современной техники не по зубам.

Все, что к нам летит со стороны Солнца, телескопы не видят

— Может быть использовать ядерное оружие для разрушения астероидов?

— Что такое крупный астероид? Представьте себе пирамиду Хеопса (ее размеры 230 на 138 метров). Вы думаете ее можно разрушить атомной бомбой?

— С обывательской точки зрения есть ощущение, что можно. Все видели фотографии Хиросимы после атомной бомбардировкой — там от города мало что осталось.

— Городские дома – это «картонные коробки», которые легко складываются. Пирамида Хеопса или любая другая пирамида – это почти монолит — сплошное тело, гигантская масса, на разрушение которой нужно очень большая энергия. Отколоть от неё кусочек можно, а разрушить нет — энергии не хватит. К тому же современная атомная бомба весит тонны, самыми мощными ракетами мы одну такую бомбу с большим трудом можем куда-то в дальний космос забросить. Но одной мало, а на большее у нас нет технических возможностей. Так что астероиды 100 и более метров для нас абсолютно опасны, и сделать мы с ними ничего не в состоянии.

— Насколько хорошо мы видим то, что потенциально может угрожать Земле?

— К сожалению, не всегда можно заметить угрозу вовремя. Например, Оумуамуа (это первый обнаруженный межзвездный объект) мы увидели уже на отлете. А Челябинский метеорит вообще не увидели. Дело том, что если Солнце светит в глаза телескопу, он ничего не видит. Поэтому все, что летит со стороны Солнца, мы пропускаем. Оумуамуа, кстати, тоже летел со стороны Солнца, мы его заметили, когда его с хвоста очень хорошо подсветила наша звезда. В этом отношении возможности астрономов очень и очень слабые, у нас нет ресурсов контролировать небо каждую ночь.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Астроном Владимир Сурдин: У человечества есть шанс пережить столкновение с аналогом кометы из фильма “Не смотрите наверх!”

Смотрим глазами ученого новый голливудский научно-фантастический блокбастер с Ди Каприо и Мерил Стрип (подробности)

Что будет, если метеорит упадет на Землю

До сих пор не известно ни одного подтвержденного случая убийства человека метеоритом. И вместе с тем даже небольшое небесное тело, вторгшееся, к нашему несчастью, в атмосферу Земли, обладает колоссальным разрушительным потенциалом, сопоставимым с ядерными боеприпасами. Иногда, как показали недавние события, гости с неба способны застать нас врасплох.

Олег Макаров

В 2018 году метеорит, пройдя в небе над Хабаровском, в буквальном смысле превратил в щебень вершину горы. Да и пролетевший над Челябинском и наделавший в прямом и переносном смысле столько шума болид поразил всех своим невероятным свечением и ударной волной, которая крошила стекла, выносила ворота и срывала облицовочные панели со стен. О последствиях писалось много, гораздо меньше говорилось о сути этого явления.

Чтобы более детально разобраться в процессах, происходящих с малыми небесными телами, встретившими на своем пути планету Земля, «ПМ» обратилась в Институт динамики геосфер РАН, где давно занимаются изучением и математическим моделированием движения метеороидов, то есть небесных тел, входящих в атмосферу Земли. И вот что нам удалось узнать.

Выбитые из пояса

Тела, подобные челябинскому, происходят из главного пояса астероидов, который находится между орбитами Марса и Юпитера. Это к Земле не так близко, но порой пояс астероидов сотрясают катаклизмы: более крупные объекты в результате столкновений распадаются на более мелкие, и некоторые из обломков переходят в разряд околоземных космических тел — теперь их орбиты пересекают орбиту нашей планеты. Иногда небесные камни вышибаются из пояса возмущениями, вызванными большими планетами. Как показывают данные по траектории челябинского метеорита, он представлял так называемую группу Аполлона — группу малых небесных тел, двигающихся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, которые пересекают орбиту Земли, причем их перигелий (то есть ближайшее расстояние от Солнца) меньше перигелия земной орбиты.

Поскольку речь идет чаще всего об обломках, эти объекты имеют неправильную форму. Большинство из них сложены из каменной породы, носящей название «хондрит». Это имя дано ей из-за хондр — сферических или эллиптических вкраплений диаметром около 1 мм (реже — больше), окруженных обломочной или мелкокристаллической матрицей. Хондриты бывают разных типов, но также среди метеороидов встречаются экземпляры и из железа. Интересно, что металлических тел меньше, не более 5% от общего числа, однако среди найденных метеоритов и их обломков железо безусловно преобладает. Причины просты: во-первых, хондриты визуально трудноотличимы от обычных земных камней и обнаружить их тяжело, а во-вторых, железо прочнее, и шансов прорваться через плотные слои атмосферы и не разлететься на мелкие осколки у железного метеорита больше.

Немыслимые скорости

Судьба метеороида зависит не только от его размера и физико-химических свойств его вещества, но и от скорости вхождения в атмосферу, которая может варьироваться в довольно большом диапазоне. Но в любом случае речь идет о сверхвысоких скоростях, значительно превышающих скорость движения даже не сверхзвуковых самолетов, а и орбитальных космических аппаратов. Средняя скорость вхождения в атмосферу — 19 км/с, однако, если метеороид входит в контакт с Землей на курсах, близких к встречному, скорость может достигать и 50 км/с, то есть 180000 км/ч. Самой маленькой скорость вхождения в атмосферу окажется тогда, когда Земля и малое небесное тело будут двигаться как бы на соседних орбитах, рядом друг с другом, пока наша планета не притянет к себе метеороид.

Чем выше скорость вхождения небесного тела в атмосферу, тем сильнее нагрузки на него, тем дальше от Земли оно начинает разрушаться и тем выше вероятность, что оно разрушится, так и не долетев до поверхности нашей планеты. В Намибии в окружении заботливо сделанного ограждения, имеющего форму маленького амфитеатра, лежит огромная металлическая глыба, состоящая на 84% из железа, а также из никеля и кобальта.

Весит глыба 60 т, при этом она является крупнейшим цельным куском космического вещества, когда-либо найденного на Земле. Метеорит упал на Землю около 80000 лет назад, не оставив после падения даже кратера. Вероятно, благодаря какому-то стечению обстоятельств скорость его падения была минимальна, так как сравнимый по массе и также металлический Сихотэ-Алинский метеорит (1947 год, Приморский край) развалился на множество кусков и при падении создал целое кратерное поле, а также огромную область рассеяния мелких обломков, которые в Уссурийской тайге собирают до сих пор.

Что же там взрывается?

Еще до того как метеорит упадет на Землю, он может, как наглядно показал челябинский случай, быть весьма и весьма опасным. Врывающееся в атмосферу на гигантской скорости небесное тело генерирует ударную волну, в которой воздух нагревается до температур более 10 000 градусов. Излучение ударно-нагретого воздуха вызывает испарение метеороида. Благодаря этим процессам его окутывает ореол светящегося ионизированного газа — плазмы. За ударной волной образуется зона высокого давления, которое испытывает на прочность лобовую часть метеорита. По бокам же давление существенно ниже. В результате возникшего градиента давлений метеорит с большой долей вероятности начнет разрушаться. Как именно это произойдет — зависит от конкретных размеров, формы и особенностей строения данного метеороида: трещин, выемок, полостей.

Важно другое — при разрушении болида увеличивается площадь его поперечного сечения, что моментально приводит к росту энерговыделения. Увеличивается область газа, которую тело захватывает, все больше кинетической энергии преобразуется в тепловую. Быстрый рост энерговыделения в ограниченной области пространства за короткое время есть не что иное, как взрыв. Именно в момент разрушения резко усиливается свечение болида (происходит яркая вспышка). И скачкообразно растет площадь поверхности ударной волны и, соответственно, масса ударно-нагретого воздуха.

При взрыве конвенционального или ядерного боеприпаса ударная волна имеет сферическую форму, но в случае с метеоритом это, конечно, не так. Когда малое небесное тело входит в атмосферу, оно формирует условно коническую ударную волну (метеороид при этом находится на острие конуса) — примерно такую же, как создается перед носовой частью сверхзвукового летательного аппарата.

Но разница наблюдается уже и здесь: ведь летательные аппараты имеют обтекаемую форму, а врезающийся в плотные слои болид совершенно не обязан быть обтекаемым. Неправильности его формы создают дополнительные завихрения. С уменьшением высоты полета и увеличением плотности воздуха аэродинамические нагрузки возрастают. На высотах около 50 км они сравниваются с прочностью большинства каменных метеороидов, и метеороиды с большой вероятностью начинают разрушаться. Каждый отдельный этап разрушения несет с собой дополнительное выделение энергии, ударная волна приобретает вид сильно искаженного конуса, дробится, из-за чего при пролете метеорита может быть несколько последовательных приходов избыточного давления, которые ощущаются на земле как серия мощных хлопков. В челябинском случае таких хлопков было минимум три.

К загадкам связанным с крупными метеоритами (болидами) относится феномен так называемых электрофонных болидов. В этом случае человек, наблюдающий пролет малого космического тела по небу слышит некий доносящийся от болида шорох. Очевидно, что звуковая волна не может долететь до уха наблюдателя так быстро. По все видимости шорох возникает при взаимодействии идущего от болида электромагнитного излучения с окружающей наблюдателя земной поверхностью. Но что это за взаимодействие, неизвестно. По некоторым свидетельствам электрофонный эффект наблюдался и при пролете челябинского болида.

Воздействие ударной волны на поверхность Земли зависит от траектории полета, массы и скорости тела. Челябинский метеорит летел по очень пологой траектории, и его ударная волна задела районы городской застройки лишь краем. Большинство же метеоритов (75%) входит в атмосферу по траекториям, наклоненным к поверхности Земли под углом более 30 градусов, и тут все зависит от того, на какой высоте произойдет главная фаза его торможения, обычно связанная с разрушением и резким увеличением энерговыделения. Если эта высота велика, ударная волна дойдет до Земли в ослабленном виде. Если же разрушение произойдет на более низких высотах, ударная волна может «зачистить» огромную площадь, примерно как это происходит при атмосферном ядерном взрыве. Или как при ударе Тунгусского метеорита.

Как камень испарился

Еще в 1950-х годах для моделирования процессов, происходящих при пролете метеороида сквозь атмосферу, была создана оригинальная модель, состоявшая из детонационного шнура (имитирующего фазу полета до разрушения) и прикрепленного на его конце заряда (имитирующего расширение). Под моделью латунной поверхности закрепляли вертикально медные проволочки, изображавшие лес. Эксперименты показали, что в результате детонации основного заряда проволочки, сгибаясь, давали весьма реалистичную картину вывала леса, аналогичную той, что наблюдалась в районе Подкаменной Тунгуски. Следы Тунгусского метеорита не обнаружены до сих пор, причем популярная гипотеза о том, что телом, столкнувшимся с Землей в 1908 году, было ледяное ядро небольшой кометы, вовсе не считается единственно достоверной. Современные расчеты показывают, что тело большей массы, входя в атмосферу, глубже погружается в нее до этапа торможения, и его фрагменты большее время подвержены сильному излучению, что увеличивает вероятность их испарения.

Тунгусский метеорит вполне мог быть и каменным, однако, раздробившись на относительно небольшой высоте, он мог породить облако очень мелких обломков, которые от соприкосновения с раскаленными газами испарились. До земли дошла лишь ударная волна, которая произвела на площади более 2000 км² разрушения, сопоставимые с действием термоядерного заряда мощностью 10−20 Мт. Имеется в виду как динамическое воздействие, так и таежные пожары, порожденные световой вспышкой. Единственный фактор, который в данном случае не действовал, в отличие от ядерного взрыва, — это радиация. Действие фронтальной части ударной волны оставило по себе память в виде «телеграфного леса» — стволы устояли, но ветви были обрублены все до единой.

Энерговыделение при разрушении челябинского метеорита считается, по предварительным оценкам, эквивалентным 300 кт тротила, что примерно в 20 раз больше мощности уранового «Малыша», сброшенного на Хиросиму. Если бы траектория полета болида была близка к вертикальной, а место падения пришлось бы на городскую застройку, колоссальные жертвы и разрушения были бы неизбежны. Так насколько велик риск повторения, и надо ли относиться всерьез к метеоритной угрозе?

Население Земли расселено по планете неравномерно, большую часть Земли занимают океаны и малообитаемые территории, так что попадание крупного метеорита в населенный пункт имеет не очень высокую вероятность. Однако при неблагоприятном стечении обстоятельств метеорит типа челябинского мог бы нанести ущерб сравнимый с результатами ядерной бомбардировки. При попадании меторита типа тунгусского в крупный мегаполис, последний был бы полностью уничтожен.
Процессы, происходящие при разрушении метеороида в плотных слоях атмосферы несколько отличаются от взрыва заряда, состоящего из тротила или другой взрывчатки. При взрыве ВВ сначала по взрывчатке распространяется детонационная волна, а затем плотные продукты детонации разлетаются в стороны и генерируют в воздухе ударную волну. В метеорите взрывчатки нет. В силу своей огромной скорости он, скорее, сам является аналогом плотных продуктов взрыва. Ударная волна, которую он образует, имеет не сферическую, а условно приближенную к конической форму.

Нелишняя предосторожность

Да, ни один метеорит пока, к счастью, никого не убил, однако угроза с неба не столь ничтожна, чтобы с ней не считаться. Небесные тела типа тунгусского падают на Землю примерно раз в 1000 лет, и это значит, что в среднем каждый год они полностью «зачищают» 2,5 км² территории.

В настоящее время перед астрономическим сообществом поставлена задача выявить и отследить на близких к земной орбитах все небесные тела размером более 100 м в поперечнике. Но бед могут натворить и более мелкие метеороиды, тотальный мониторинг которых пока не представляется возможным: для этого нужны специальные и многочисленные инструменты наблюдения.

На сегодняшний день вхождение лишь 20 метеороидных тел в атмосферу наблюдалось с помощью астрономических инструментов. Известен лишь один случай, когда падение относительно крупного метеорита (поперечник около 4 м) было предсказано примерно за сутки (он упал в Судане в октябре 2008 года). А между тем предупреждение о космическом катаклизме даже за сутки — это совсем неплохо. Если небесное тело грозит упасть на населенный пункт, за 24 часа поселение можно эвакуировать. И уж конечно, суток хватит на то, чтобы лишний раз напомнить людям: если вы видите в небе яркую вспышку, надо прятаться, а не прилипать лицом к оконному стеклу.

Что может произойти, если на Землю упадет астероид

Около 66 миллионов лет назад астероид уничтожил 75 процентов жизни на Земле. Что произойдет, если астероид приземлится сегодня?

Любители динозавров знают, что 66 миллионов лет назад на земной полуостров Юкатан упал астероид — на самом деле, давайте сначала определимся с терминами: астероид — это кусок скалистого космического мусора, оставшийся в космосе; его называют метеоритом, когда он выживает при входе в нашу атмосферу и сталкивается с Землей — в основном он несет ответственность за окончание 180-миллионной эпохи «устрашающих ящериц». 15-километровый метеорит упал на землю, образовав 150-километровый кратер Чиксулуб, и в процессе уничтожил большинство динозавров, млекопитающих, морских и птичьих рептилий (хотя вулканическая активность также причастна к массовым смертям). По данным Музея естественной истории в Соединенном Королевстве, вокруг места падения «было полное опустошение». «Огромная взрывная волна и тепловая волна… выбросили огромное количество материала в атмосферу», фактически заблокировав солнце и вызвав цепную реакцию, которая привела к коллапсу экосистемы. Что было тогда. Что произойдет сейчас, если астероид упадет на Землю?

Воздействие ветра

Начнем с того, что это крайне маловероятно. Опасный астероид падает на Землю только раз в 500 000 лет, сообщает Vox. Тем не менее, на всякий случай ученые стремятся выяснить возможные сценарии. В 2017 году группа британских исследователей опубликовала в Geophysical Research Letters статью, в которой представлены возможные результаты, основанные на 50 000 смоделированных компьютером ударах по всему миру. Самой большой угрозой для человечества для астероидов размера и плотности, которые они смоделировали, а также для реальных зарегистрированных столкновений, был ветер. Да, ветер. Что касается челябинского болида, который произошел над Россией в 2013 году, когда астероид распался в воздухе, исследователи сообщают: «Большинство повреждений и травм… были вызваны аэродинамическим ударом, который сбил людей с ног и повредил конструкции и окна, что привело к косвенным последствиям. травмы осколками стекла». И помните, этот астероид даже не столкнулся с Землей. Чем больше астероид, тем больше вероятность того, что он создаст такой ветер, который может сравнять с землей целые города или даже города.

Остерегайтесь теплового излучения

Еще одна серьезная угроза жизни на астероиде исходит от теплового излучения. В 1908 году также над Россией, в Сибири, тепловое излучение от Тунгусского события (еще один взрыв астероида перед ударом ) вырубило 2000 километров леса и сожгло 300 километров деревьев. К счастью, Сибирь тогда была отдаленным и малонаселенным местом, поэтому человеческих жизней не было. Хотя британские исследователи указали, что «высвобожденной энергии определенно хватило бы, чтобы вызвать жертвы в населенных районах». Каков результат падения астероидов на Луну? У ученых есть ответы и на этот вопрос.

Цунами

Было много предположений о том, сколько жизней будет потеряно на Земле из-за цунами, вызванного астероидом. И, как обнаружили британские исследователи, цунами вызывают беспокойство, но только в том случае, если астероиды попадают в океан, что означает, что они составляют 20 процентов «общей угрозы столкновения с астероидами». Тем не менее, цунами будут самыми разрушительными последствиями столкновения астероида с океаном, на которые приходится от 70 до 80 процентов человеческих жертв в этом случае, в зависимости от размера астероида, говорят исследователи, и это вызывает беспокойство у населения, живущего вблизи океанов. , кого, возможно, придется эвакуировать. Изучите признаки надвигающегося цунами.

Сплющенные здания

Большой астероид, упавший на Землю, уничтожит жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Вы можете посмотреть симуляцию канала Discovery, показывающую огненные, разрушающие Землю последствия столкновения карликовой планеты Цереры с нашей планетой. Еще в 2008 году How Stuff Works постулировало, что произойдет, если астероиды гораздо меньшего размера упадут на землю. Они сообщили, что объект диаметром 200 футов сровняет с землей железобетонные здания в радиусе 5 миль от удара, а это означает, что целый город размером с Париж может быть стерт с лица земли, если астероид приземлится посреди него. Почему? Потому что астероид такого размера генерирует до 50 мегатонн энергии. Даже астероид размером с дом сровняет с землей здания в радиусе 1 мили от удара. Вы захотите проверить эти научные «факты», которые на самом деле не соответствуют действительности.

Потери урожая

Последствия астероида, достаточно большого, чтобы нанести ущерб Земле, ощущались не сразу; они будут отражаться со временем. Рабочая группа НАСА обнаружила, например, что астероид размером более 2 километров может «ухудшить глобальный климат, что приведет к повсеместному неурожаю и гибели людей». Как сообщает Science , пыль и обломки, поднятые ударом, заблокируют солнце; сажа от лесных пожаров способствовала бы этой закупорке, а все вместе «привело бы планету к так называемой импактной зиме, вызывающей неурожаи и массовый голод». Не пропустите эти научные факты, которые вы никогда не знали в школе.

Конец света

Потребуется астероид шириной в полмили, чтобы добраться до конца света, каким мы его знаем. Согласно Business Insider, это, вероятно, будет означать астероид размером с тот, который уничтожил динозавров, который создаст кратер диаметром 100 миль, испарит жизнь в месте падения, вызовет землетрясения, которые можно будет почувствовать за тысячи миль. , и привести к упомянутым выше неурожаям. По сути, конец большинства живых существ. Астероид большего размера на самом деле замедлил бы вращение нашей родной планеты, но, к счастью, нас не было бы рядом, чтобы испытать на себе его последствия. Далее читайте дальше, чтобы узнать о 15 научных тайнах, которые никто не разгадал.

Источники :

Национальный исторический музей: «Как астероид положил конец эпохе динозавров»
Вокс: «Если ты умрешь от астероида, это произойдет так»
Письма о геофизических исследованиях: «Последствия столкновений с астероидами и их непосредственная опасность для населения»
Канал Discovery: «Предупреждение об астероиде: что произойдет, если огромный астероид упадет на Землю? Ужасающая реальность»
Как работают вещи: «Что, если астероид упадет на Землю?»
Наука: «Вот как может наступить конец света — и что мы можем с этим поделать»
Business Insider: «Вот какой ущерб нанесет астероид, если он упадет на Землю»

Как часто астероиды и кометы падают на Землю?

Метеор проносится по небу. (Изображение: Eshma / Shutterstock / NTB)

От падающих звезд до валунов, способных уничтожить страну — что на самом деле происходит, когда на Землю падают объекты разного размера?

Элиза Кьёрстад
журналистка

воскресенье 06. Марс 2022 — 04:30

Многие смотрели фильм Netflix «Не поднимай глаз». Сюжет касается того, что происходит, когда комета, достаточно большая, чтобы вызвать массовое вымирание, направляется прямо к Земле.

Крайне редко что-то настолько огромное может столкнуться с Землей. Но как часто на Землю на самом деле падают астероиды или другие объекты из космоса и что происходит в случае удара?

Марс и Луна усеяны дырами после того, как огромные камни ударили по поверхности за миллионы лет.

На Земле все иначе, когда вода, ветер и растения засыпали или размыли ударные кратеры. Но Земля пострадала от своей доли космических камней, хотя доказательства здесь не столь очевидны. На сегодняшний день 19На Земле пока обнаружено 2 кратера.

«На Марсе было насчитано не менее 42 000 кратеров, — говорит Хеннинг Дипвик, почетный профессор факультета наук о Земле и факультета технологических систем Университета Осло.

Дыпвик изучает кратеры в Норвегии и в настоящее время участвует в последнем проекте марсохода на Марсе, где марсоход Perseverance катится по кратеру Езеро, «дыре» в земле диаметром 45 километров.

Гравюра, изображающая метеорный поток Леониды в 1833 году. Это было особенно впечатляющее зрелище. (Изображение: Internet Archive Book Images / Wikimedia commons)

Маленькие частицы превращаются в падающие звезды

Камни из космоса бывают разных размеров. Чем они больше, тем они реже.

Когда они достигают атмосферы и загораются, их называют метеорами. Мелкие частицы постоянно попадают в атмосферу.

Объекты, образующие падающие звезды, меньше, чем вы думаете. Обычно они весят около одного грамма и имеют размер песчинки или горошины.

Эти мелкие частицы с бешеной скоростью врезаются в молекулы воздуха в атмосфере, сгорают и превращаются в газ. Окружающий воздух становится настолько горячим, что загорается.

Когда материал остывает, он снова становится твердым и падает на землю дождем, согласно статье на Videnskab.dk.

Иногда вы можете увидеть больше падающих звезд, чем обычно, в случае, который называется метеоритным дождем. Ливни приходят в определенное время, например, метеорный поток Персеиды в августе.

Метеоритный дождь возникает в результате прохождения Земли по орбите кометы, которая оставила обломки во время своего путешествия вокруг Солнца.

Волшебный

Иногда метеоры производят большее впечатление, чем падающие звезды. Сильная полоса легкого пламени в ночном небе. Крупные часто называют огненными шарами.

Они образуются из камней размером с кулак или больше, которые летят в атмосферу и имеют тот же эффект, что и гораздо более мелкие частицы. Но они светят ярче и дольше.

«Я видел это однажды, и это врезается в вашу память. Это совершенно волшебно», — сказал Дипвик.

Это случается достаточно часто, так что каждый может испытать это хотя бы раз в жизни.

Падающие звезды во время метеорного потока Персеиды. (Фото: NASA/Bill Ingalls)

От 10 до 50 метеоритов в день

Крупные метеориты, возможно, размером с баскетбольный мяч или больше, иногда могут частично пережить путешествие через атмосферу Земли. Они падают на землю, как метеорит.

Выживет ли какой-либо камень, из которого состоит метеороид, его путешествие, зависит, среди прочего, от того, из чего он сделан.

«У камня больше шансов сгореть и взорваться, а камень из железа выдержит более длительное путешествие в атмосфере и приземлится на землю», — говорит Терье Валь.

Валь — директор по исследованиям и наблюдению за Землей в Норвежском космическом агентстве.

Взрывающиеся камни могут устроить мощное световое шоу. Если взрывающиеся камни достаточно велики, их фрагменты все еще могут падать вниз, как более мелкие камни.

По оценкам экспертов, по данным Американского метеорного общества, каждый день падает от 10 до 50 метеоритов. Их не так просто найти после того, как они закончили свой путь на земле. Всего в Норвегии было найдено 16 метеоритов.

Метеорит Валле был обнаружен Терье Фьелдхеймом в горах Сетесдал в 2013 году. (Фото: Терье Фьельдхейм / CC BY-SA 4.0)

Как насчет камня размером с автомобиль?

В течение года Земля покрывается многими тоннами пыли и камней из космоса, говорит Вал. В то же время Земля теряет массу в виде атмосферы, добавляет он.

«Если сложить частицы пыли и те, что немного крупнее, по оценкам, около 50 тонн в день достигает Земли», — сказал он.

Что если мы немного увеличимся в размерах, что произойдет, если камень размером с автомобиль упадет на Землю?

«Тогда мы говорим о настоящих взрывах», — говорит Вал.

В 2019 году, например, ученые обнаружили четырехметровый астероид. Он влетел в атмосферу и сгорел задолго до того, как достиг земли. По сообщению онлайн-службы новостей Live Science, огненный шар имел энергию, эквивалентную 6000 тонн тротила.

Падающая звезда, вид из космоса. (Фото: NASA/Ron Garan)

Не так уж и необычно

Объекты длиной в несколько метров не так уж необычны.

По данным НАСА, астероид размером с автомобиль врезается в атмосферу примерно раз в год. Камни высотой в несколько метров в основном сгорают в атмосфере и не наносят большого ущерба.

Метеориты, богатые железом, имеют больше шансов упасть на землю и образовать кратеры.

В 2007 году в Перу упал трехметровый камень. По словам Дыпвика, образовалась воронка диаметром 13 метров. Это один из самых молодых кратеров, известных нам на Земле.

Для каменных метеоритов длиной всего несколько метров необычно образовывать кратеры, написали исследователи в исследовании инцидента.

На приведенной ниже карте показаны метеоры, зарегистрированные НАСА в период с 1994 по 2013 год. По данным Земной обсерватории, объекты были размером от метра до почти 20 метров. Они освещали небо, и НАСА назвало их огненными шарами.

Все эти объекты сгорели в атмосфере и не причинили вреда. То есть все, кроме одного.

Карта, показывающая, сколько астероидов врезалось в атмосферу Земли между 1994 и 2014. (Карта: NASA Planetary Science)

Разбитые окна

15 февраля 2013 года люди, находившиеся недалеко от российского города Челябинск, видели исключительно мощный огненный шар, пронесшийся по небу.

Камень длиной от 17 до 20 метров врезался в атмосферу Земли. Камень сгорел примерно в 30 километрах над землей.

В результате напорной волны были разбиты окна и повреждены некоторые здания. Около 1600 человек получили ранения, в основном из-за разбитого стекла. Дома были повреждены во многих деревнях на площади в несколько миль в диаметре.

«Людям действительно не повезло, они сначала увидели эту удивительную вспышку света, потом подошли к окну. Через несколько секунд оконные стекла взорвались. Имеются многочисленные глазные и другие травмы. Так что подобные взрывы над густонаселенными районами — это нехорошо», — сказал Уол.

Ученые подсчитали, что объекты размером с Челябинский метеор будут падать на Землю чуть менее двух раз в столетие.

Взрыв в пустыне

Челябинский метеор считается самым мощным с 1908, когда метеорит взорвался в воздухе на Тунгуске в Сибири.

Деревья загорелись, но были потушены последовавшей за ними волной давления, согласно Британской энциклопедии. Леса были выровнены на площади 2000 квадратных километров.

Свидетельства очевидцев, представленные в Википедии, описывают жару, громкие звуки, такие как артиллерийский огонь, и сотрясение земли. Исследователи исследовали это место только много лет спустя. Они нашли обугленные деревья, которые были сплющены и сожжены ударом.

Если бы астероид попал в город, последствия были бы серьезными.

«Он повалил деревья на несколько километров вокруг себя. Когда волна давления настолько сильна, она может разрушить немало зданий. Над городом это было бы ужасно», — сказал Уол.

Объект, вызвавший это опустошение, вероятно, был каменным объектом диаметром от 50 до 80 метров, согласно исследованию 2019 года, опубликованному НАСА. Он взорвался на высоте от 5 до 10 километров над землей. Ни кратера, ни частей объекта обнаружено не было.

Сибирские леса сильно пострадали от взрыва камня из космоса. (Изображение: Леонид Кулик / Wikimedia Commons)

50-метровый кратер в диаметре оставил

Объекты «всего» в несколько десятков метров, следовательно, могут причинить большой локальный ущерб. Другой пример хорошо виден в Аризоне, в знаменитом кратере Барринджера.

Кратер шириной 1,2 километра образовался около 50 000 лет назад. По словам эксперта по кратеру Дыпвика, вызвавший его железный метеорит имел диаметр около 50 метров.

«Кратеры обычно примерно в 20 раз больше, чем образовавший их метеорит. Так что 50-метровый астероид, упавший в Аризоне, образовал кратер размером около километра», — сказал он.

Это было невероятно жестоко.

«Были взрывы, вещи были разбиты, коренная порода расплавилась, и во время удара было выброшено много пыли, пепла и газов», — сказал Валь.

Согласно статье из Physics Today, написанной двумя экспертами, энергия удара будет достаточно мощной, чтобы разрушить современный город.

Одна только волна давления от удара была смертельной для животных среднего размера в пределах шести километров от места падения астероида. Животные в радиусе 10-12 километров от удара получили бы серьезные повреждения легких.

Кратер Барринг в Аризоне. (Фото: Геологическая служба США / Д. Родди)

А 250 метров?

События, подобные событиям на Тунгуске и в Аризоне, согласно статистическим данным, происходят примерно раз в тысячелетие.

Это были камни диаметром от 50 до 80 метров. Для сравнения, комета или астероид, истребившие динозавров, имели диаметр 10-12 километров.

Что произойдет, если камень диаметром в несколько сотен метров или километров упадет на Землю?

В Норвегии подтверждено наличие трех воронок. Один из них — кратер Гарднос в муниципалитете Несбьен. Он имеет диаметр 5 километров и образовался из метеорита высотой около 250 метров.

«При таком размере он настолько велик, что когда он ударяется о землю, он и большая часть области удара превращаются в газ и пар и падают повсюду в виде стекла и пыли. Но весь метеорит разрушается при ударе», — говорит Дыпвик.

Если бы метеорит такого размера упал на Землю сейчас, он образовал бы большой кратер и затронул бы территорию размером с Данию волнами давления, пылью и вибрациями.

Согласно исследованию Geophysical Research Letters в 2017 году, падение астероида диаметром 250 метров может привести к гибели 100 000 человек.

Километр

Астероид диаметром в один километр может нанести огромный ущерб территории размером с Францию.

— Нечто такого размера движется со скоростью, может быть, 20–30 километров в секунду, — сказал Дыпвик.

Это скорость не менее 72 000 километров в час. Когда объект, движущийся так быстро, сталкивается с землей, происходит взрыв, земля раздавливается и плавится.

«Большая часть массы выбрасывается вверх и превращается в выброшенный материал из пыли и камня, который покрывает окружающее пространство, а при более крупных ударах — даже больше», — сказал он.

«Вы также получаете колоссальную волну давления на огромной площади, так как воздух вытесняется из зоны удара. Воздух вытесняется, но и возвращается. Могут быть дополнительные волны давления, пока все не стабилизируется», — сказал он.

Волны давления также распространяются вниз, в землю.

«Это создает ситуацию, которая может привести к землетрясениям, которые, в свою очередь, могут вызвать оползни и камнепады», — сказал Дыпвик.

«Волна давления может также сплющить деревья. Он будет сбивать и крушить все на большой площади. Это также косвенно приведет к пожарам из-за высоких температур», — сказал он.

Высокие температуры могут привести к пожару в случае сильного удара. (Фото: Кристиан Робертс-Олсен/Shutterstock/NTB)

Температура достигает тысячи градусов, когда он разбивается.

«Вы можете себе представить, когда горная порода плавится и когда горная порода фактически испаряется и поднимается в виде пара из места удара. Будет много пожаров», — сказал он.

Эффекты также зависят от состава коренных пород. По словам Дыпвика, комета или астероид, уничтожившие динозавров, врезались в скалы, содержащие соляные отложения и породы, богатые серой.

«Это приводит к образованию токсичных газов. Это будет варьироваться в зависимости от того, где это произойдет, но удары также могут вызвать это», — сказал он.

Дипвик считает, что такое событие будет иметь последствия для всей Европы.

Астероид в космосе. (Изображение: NASA/JPL)

5 километров

Исследователи из Университета Пердью и Имперского колледжа Лондона в 2004 году создали калькулятор, с помощью которого можно проверить, что произойдет, если астероид или комета столкнется с Землей. По данным BBC, с тех пор калькулятор был обновлен и широко используется.

Что произойдет, если 5-километровый каменный астероид упадет на Берлин?

Согласно расчетам, кратер будет иметь ширину 54 километра и глубину один километр. Кратер будет больше, чем сам город.

Волна давления будет достаточно сильной, чтобы разбить окна по всей Европе. В значительной части Европы рухнут деревянные здания, в то время как в большей части Германии и некоторых частях Польши рухнут стальные здания.

Визуализация волны давления при падении 5-километрового астероида в Берлине. Внешнее кольцо: Окна разбиваются. Среднее кольцо: рушатся деревянные постройки. Внутреннее кольцо: обрушение стальных зданий. Введенные значения: Средний угол и скорость астероида: 45 градусов и 17 километров в секунду. Плотность: 2600 кг на кубический метр. (Изображение: Скриншот из программы Earth Impact Effects)

Минута за минутой

Например, если бы вы были в Гамбурге, на расстоянии 255 километров, жар от огненного шара достиг бы вас почти сразу.

Это вызовет возгорание третьей степени, при котором загорается одежда, загораются лиственные деревья и трава.

Землетрясения начнутся через 51 секунду и нанесут умеренный ущерб зданиям.

Пыль и камни, выброшенные в воздух при ударе, начнут возвращаться на Землю через четыре минуты. Пыль и более крупные частицы покроют площадь слоем толщиной 85 сантиметров.

Волна давления прибудет через 13 минут. Стальные и деревянные здания будут разнесены на куски, а 90 процентов всех деревьев будут повалены. Другими словами, это будет полная катастрофа.

Осло и прилегающие районы смогут избежать разрушительной жары. Но напорная волна все равно срубила бы деревянные дома и почти все деревья.

Иллюстрация того, как это выглядело после катастрофы. (Иллюстрация: PaleoEquii / CC BY-SA 4.0)

10 километров

Считается, что комета или астероид диаметром 10 километров могут привести к массовому вымиранию. Примерно 66 миллионов лет назад объект такого размера врезался в Мексику, и, как мы знаем, дела у динозавров пошли плохо.

«Все животные, которые весили более 25 кг, вымерли», — сказал Дыпвик.

Помимо пожаров, цунами, землетрясений и уничтожения растений и животных вдребезги, в атмосферу было выброшено столько пыли и пепла, что она затеняла солнце на несколько лет. Растения изо всех сил пытались фотосинтезировать, и пищевые цепи были серьезно нарушены.

Подсчитано, что объекты такого размера сталкиваются с Землей в среднем раз в 100 миллионов лет, сказал Дыпвик.

Исследователи обнаружили несколько подобных крупных кратеров.

Согласно Википедии, кратер Чиксулуб, куда приземлился астероид, убивший динозавров, имеет диаметр 150 километров.

Кратер Вредефорт в Южной Африке огромен: 380 километров. Считается, что кратер Садбери в Канаде имеет диаметр 130 километров. По данным LiveScience, два кратера в Канаде и России имеют размер 100 километров.

Однако нет никаких доказательств того, что метеориты были ответственны за любое другое массовое вымирание в истории Земли.

Ударит ли нас большой астероид?

Насколько мы должны волноваться? Не очень. В конце концов, столкновения с крупными астероидами — очень редкое явление.

Вот уже несколько лет НАСА и ЕКА составляют карты астероидов и комет, которые подходят достаточно близко, чтобы представлять потенциальную угрозу.

«Относительно рано Конгресс США поставил перед НАСА задачу нанести на карту все основные объекты, которые могут представлять экзистенциальную угрозу», — сказал Уол.

«Космические ученые постепенно научились обнаруживать и каталогизировать многие очень большие астероиды. И, к счастью, все они пропустят Землю в течение следующих 100 лет», — сказал он.

Обнаружено более 90% близлежащих астероидов на расстоянии более километра, и космические агентства работают над поиском астероидов на расстоянии от одного километра до 140 метров.

По оценкам НАСА, они обнаружили около 40 процентов всех астероидов диаметром 140 метров и больше.

На рисунке показано, сколько астероидов вблизи Земли было открыто с течением времени. (Рисунок: Центр изучения объектов, сближающихся с Землей)

Список угроз

Валь говорит, что НАСА и ЕКА ведут списки потенциальных угроз. Список рисков ЕКА теперь включает 1335 объектов.

«Все время меняется. Когда они получают более качественные измерения, оказывается, что некоторые потенциальные угрозы можно устранить, а другие постоянно обнаруживаются и добавляются в список», — сказал он.

Многое произошло за пару десятков лет.

«Когда мы впервые поняли, что астероиды могут быть опасны и что нам нужно посмотреть, сколько их там, мы многое нашли. Было много объектов, которые потенциально могли бы пересечь орбиту Земли», — сказал Уол.

«Сначала это был небольшой шок. Во-первых, это новое знание вызвало больше неуверенности и страха. Но по мере того, как ученые-космонавты проводили наблюдения и расчеты, список снова начал сокращаться», — сказал он.

Немного нервирующий визит

Иногда астероиды подходят немного ближе.

— Там был плохой парень по имени Апофис, — сказал Вал.

Это был астероид диаметром 370 метров, вызвавший некоторое беспокойство.

«Она долгое время была в списке, как будто она могла столкнуться с Землей. Недавно его удалили, потому что были сделаны более точные наблюдения, показавшие, что в этом столетии он нас не заметит», — сказал Уол.

Однако в 2029 году он пролетит очень близко от Земли.

«Он прибудет через семь лет и пройдет ближе, чем место, где расположены спутники Telenor», — сказал Валь.

Теперь лучше спит по ночам

Если случится худшее и астероид или комета на полной скорости летят к Земле, НАСА, к счастью, строит планы относительно того, что делать.

В качестве теста позже в этом году они попытаются изменить орбиту астероида с помощью космического зонда DART.

Валь говорит, что цель ЕКА состоит в том, чтобы иметь возможность заблаговременно предупреждать об объектах размером с метеор, вызвавший хаос в Челябинске.

«Потребуется некоторое время, чтобы достичь такого уровня знаний. Это идеальная, но также и реалистичная цель», — сказал Уол.

«Если у меня есть одно сообщение, так это то, что сейчас я сплю по ночам лучше, чем 10 или 20 лет назад, потому что теперь я знаю, что больше этих астероидов промахнется по нам», — сказал он.

Перевод Нэнси Базильчук

Ссылки:

Клеменс М. Румпф и др.: Последствия столкновения с астероидами и их непосредственная опасность для населения. Письма о геофизических исследованиях, 2017.

Лориен Ф. Уиллер и Донован Л. Матиас: Вероятностная оценка столкновений с астероидами Тунгусского масштаба. Icarus, 2019.

Статья НАСА: Новый взгляд на Тунгуску: загадочное столкновение 111-летней давности вдохновляет на новые, более оптимистичные прогнозы астероидов, 2019.

Если метеорит упадет на землю что будет: Что произойдет с Землей, если на нее упадет гигантский метеорит — все самое интересное на ПостНауке