Угроза импакта - Угроза импакта с периферии системы

В связи с тем, что последствия столкновения с объектами, пришедшими из областей обращения Кентавров, пояса Койпера и облака Оорта однотипны, рассмотрим их одновременно. Все эти объекты – кометы и их фрагменты. Их происхождение, так же как и происхождение астероидов, можно разделить на две группы – остатков реликтовых планетезималей и осколков, возникших при столкновениях планетезималей на этапе катастрофической бомбардировки. Состав этих тел, предположительно, - загрязнённый водяной лёд и замёрзшие газы, такие как кислород, водород и метан. Столкновения этих тел происходили с ничтожными относительными скоростями, ввиду того, что орбитальные скорости в данных областях пренебрежимо малы. При приближении к Солнцу кометы разрушаются, как термически, так и под воздействием солнечного ветра. Иногда разрушение имеет постепенный характер. Иногда оно происходит и в ходе кометных «вспышек», взрывов комет в свободном пространстве, природа которых до конца не выяснена. Распад комет на мелкие фрагменты и их частое прохождение вблизи планет-гигантов приводит к гравитационной пертурбации и хаотическому нарушению синхронизации орбит, что делает кометные фрагменты наиболее вероятным материалом для импакта в Солнечной системе. Тому масса примеров. Скажем, по данным NASA, знаменитый Тунгусский метеорит являлся частью кометы Энке, которая входит в поток Бета-Таурид. Тротиловый эквивалент тунгусского взрыва косвенно оценивается в диапазоне от 4 до 20 мегатонн. Наиболее эффектным было памятное столкновение фрагментов кометы Шумейкера-Леви с Юпитером. В начале 1994 года комета имела следующие параметры: перигелий 5,381 а. е.; эксцентриситет 0,216; наклонение орбиты к эклиптике 6°00; аргумент перицентра 354°53; долгота восходящего узла 220°32; средняя аномалия 242,7°; сидерический период 18,0 лет. Абсолютная звёздная величина кометы 6m. Сразу после разрушения, при очередном сближении с планетой в июле 1994 года, все фрагменты кометы, поочерёдно, врезались в атмосферу Юпитера со скоростью 64 км/с, вызвав возмущения облачного покрова (наблюдалось 21 столкновение, так как некоторые фрагменты до падения, в свою очередь, распались). Падение фрагментов происходило с 16 по 22 июля. Тротиловый эквивалент каждого взрыва оценивался от десятков до сотен гигатонн.

Совсем недавно, уже в июне текущего года Энтони Весли, при наблюдениях в домашней обсерватории зафиксировал ещё один подобный импакт. На рис.2 представлены типичные результаты «кометных импактов» в атмосфере Юпитера, на поверхности его спутника Ганимеда. Справа вверху, для сравнения, приведён Аризонский метеоритный кратер на Земле – след типичного «малого астероидного импакта».

Рис.2.

Очевидно, что кометные фрагменты – наиболее масштабные, мощные и, если так можно выразиться, «типовые» естественные «импакторы» Солнечной системы. Частоту их падения можно приблизительно определить следующим образом. Так как через орбиты Земли и Юпитера проходит примерно равное число кометных траекторий, а эффективная площадь аккумуляции у Юпитера на два порядка больше, чем у Земли, частота столкновений Юпитера с кометным материалом, условно говоря, в сто раз выше. Он всё ещё активно продолжает очищать свою зону питания, как и на заре формирования планетной системы. И эти импакты – последние, слабые отголоски того процесса, который ранее был постоянен. Если на Юпитер крупные кометные фрагменты попадают один раз в 15 лет, то Земля встречается с ними один раз в полтора тысячелетия. Один раз в 1500 лет случается очередная «Тунгуска» того или иного масштаба. Скорости встречи с кометным материалом варьируются от 60 до 100 км/с, что эквивалентно ядерному взрыву бомбы сходной массы. Ввиду своего состава, даже крупные фрагменты комет не в состоянии преодолеть тропопаузу и достигнуть земной поверхности. Поэтому столкновение заканчивается высотным термическим взрывом. Подобным Тунгусскому.

Поражающие факторы, так же, точно эквивалентны поражающим факторам ядерного взрыва, за исключением радиоактивного заражения. Тепловое излучение вызывает огневые штормы на поверхности, а ударная волна разрушает технику и постройки, вызывает у незащищённых людей ожоги, контузии и компрессионные разрывы тканей и т. п. Не следует забывать и о том, что в приземном слое ударная волна переходит в ударно-пластическую, нагоняя перед собой пыль, камни, обломки деревьев и сооружений с околозвуковыми скоростями. Температура во фронте волны, даже на значительных расстояниях от эпицентра, может достигать сотен градусов. При этом в поражённом районе заметно (иногда на часы) меняется состав атмосферы – значительная часть кислорода связывается в угарный газ и окись азота. В то же время, электромагнитный импульс способен выводить из строя информационную технику, устройства управления и связи. Как и при любом высотном взрыве, взаимодействие с ионосферой и альвеновским слоем приводит к генерации вторичного длинноволнового ЭМИ, способного выводить из строя линии электропередачи, кабельной связи, электростанции и подстанции в радиусе тысяч километров даже от сравнительно небольшого взрыва. Взрывы тротиловым эквивалентом до 10 гигатонн не влекут за собой значительного ущерба экологии планеты. Более мощные могут привести к эффектам, аналогичным «ядерной зиме». Приблизительные радиусы зон пожаров и разрушений вокруг эпицентра, при различных тротиловых эквивалентах высотных взрывов, приведены ниже.

При этом, следует учитывать, что область поражения при столкновении асимметрична (вспомните характерную «бабочку» вывала леса при Тунгусском взрыве).

Аппаратная защита от кометного фрагмента невозможна, так как любая попытка его отклонения от траектории приведёт к его дроблению. Соответственно, единичный импакт эквивалентом сто мегатонн предпочтительнее ста взрывов по одной мегатонне каждый на большой площади. Наилучшей защитой является хорошая организация гражданской обороны. Даже при стомегатонном взрыве в тропопаузе типовое противоатомное убежище даёт почти стопроцентную гарантию выживания укрывшихся в нём людей.

Завершить данный обзор хотелось бы на оптимистичной ноте. Вероятность реализации риска всех перечисленных катастроф, как мы видели, ничтожно мала.

Дм. Бобылёв, Июль 2009 г.