Угроза из космоса. Метеориты в истории человечества

С.Н. Зигуненко

Угроза из космоса. Метеориты в истории человечества

И что вы будете делать в день посещения, когда придет гибель издалека?

Книга пророка Исайи (10,3)

От автора

…Он действовал по всем правилам военной науки. Словно бомбардировщик «стеллс», зашел со стороны солнца и, оставаясь невидимым до самого последнего момента, нанес внезапный и мощный удар, в результате которого Нью-Йорк перестал существовать. Да что там Нью-Йорк! Мощная волна цунами обошла все тихоокеанское побережье, смыв с лица земли Сан-Франциско, Лиму, Сантьяго, Владивосток и многие другие, большие и малые, города и населенные пункты на берегу бывшего Тихого океана. Такого коварства от природы не ожидал никто…

Я вольно пересказал эпизод одного из бесчисленных фильмов-катастроф, на которые неистощим Голливуд. Но даже голливудские сценаристы и режиссеры, похоже, не ожидали, что вариант их сценария может быть столь быстро осуществлен на практике.

Тем не менее внезапный налет астероида состоялся у всех на глазах 15 февраля 2013 года. Происшествие в Челябинске перебаламутило все человечество. Средства массовой информации оказались заполнены всевозможными репортажами, интервью, публикациями, в которых звезды астрономии разной величины, а также уфологи и иже с ними поделились своими трактовками произошедшего события.

А ведь такое уже было… И не однажды. Многие, наверное, припомнят такое название – Тунгусский метеорит. Сто с лишним лет тому назад, ранним утром 30 июня 1908 года, некое космическое тело грохнулось в тайгу Восточной Сибири в районе реки Подкаменная Тунгуска. Взрывная волна вывалила лес на площади порядка 2100 кв. км и дважды обогнула земной шар, постепенно затухая. Позднее было установлено, что если бы Тунгусский метеорит прибыл на четыре часа позднее, то он, скорее всего, ныне назывался бы Петербуржским, поскольку смел бы город на Неве с лица земли.

Можно припомнить также Сихотэ-Алинский болид, атаковавший Приморский край 12 февраля 1947 года. И Челябинская область страдает не первый раз – 11 июня 1949 года там устроил переполох астероид Кунашак. В 1976 году астероид Цзилинь массой в 4 тонны рухнул на территорию Китая. В сентябре 2002 года в Австралии произошел взрыв крупного метеорита («Огненный шар Аделаиды»). 26 сентября 2002 года в Иркутской области упал Витимский метеорит. 10 января 2007 года – в Алтайском крае упал Угловский болид, ставший 187-м крупным метеоритом на территории России за XIX и XX столетия…

И даже смерть динозавров, как полагают некоторые исследователи, тоже можно отнести на счет болида, грохнувшегося на нашу планету 65 млн лет тому назад…

Астрономы на сегодняшний день вообще насчитали несколько сотен астроблем – «звездных ран» – на поверхности нашей планеты. Некоторые из них достигают сотни километров в диаметре.

Так что астероиды с момента их открытия в 1801 году вызывали у землян и интерес и тревогу. Ведь они являются самыми распространенными небесными телами в Солнечной системе – предполагается, что их более 2 млн. Размеры их колеблются от десятков до нескольких тысяч метров. Большая часть астероидов находится в так называемом Поясе астероидов, между Марсом и Юпитером. Именно оттуда в силу разных причин (чаще всего из-за взаимных столкновений) часть астероидов время от времени покидает насиженные места и отправляется бродить по Солнечной системе. А поскольку все имеет свое начало и свой конец, то некоторые астероиды падают на планеты и их спутники. Следами таких столкновений испещрена Луна, нашли их, как уже говорилось, и на поверхности Земли.

Последствия таких ЧП таковы. Эти «камикадзе Вселенной» не жалеют ни себя, ни других. Астероид величиной около 100 метров – это бедствие регионального масштаба. Столкновение с небесным телом диаметром в несколько километров – уже планетарная катастрофа. Между тем ежегодно, по подсчетам астрономов, в атмосферу нашей планеты залетают и взрываются около трех десятков объектов диаметром до нескольких метров. А всякая «мелочь», включая метеоритную пыль, дает планете от 300 до 20 000 тонн «прибыли» в сутки!

Всего же, по подсчетам, ныне по Солнечной системе перемещается примерно 100 млн мелких метеоров, и большая часть из них пересекает орбиту Земли. Около 2 млн объектов диаметром не меньше 50 метров считаются уже астероидами, и разрушения при столкновении они могут причинить уже весьма ощутимые.

Около десяти лет тому назад ваш покорный слуга уже обращался к данной теме. Однако за прошедшие годы в космосе произошло немало чего нового, а многие сведения уже успели устареть.

Таким образом, получается, что проблема эта извечная. А если так, то неизбежно придется ее решать. Чтобы рано или поздно нас не постигла судьба динозавров. Каковы знания и возможности человечества? Что для спасения себя и своих потомков можно сделать для этого уже сегодня? Каковы планы на завтра и послезавтра?.. Обо всем этом и еще о многом другом мы и поговорим в этой книге.

ЧП в пункте «Ч»

(Вместо вступления)

Людям свойственно довольно быстро все забывать. В особенности, если речь идет о вещах не очень приятных. А потому возьму на себя смелость напомнить, как все было в Челябинске. И какие выводы сделаны…

Хроника хлопотного дня

Итак, в пятницу, 15 февраля, в 9.20 утра по местному времени, многие жители Челябинской и смежных с ней областей наблюдали странное явление. На небе была отмечена яркая вспышка, напоминающая взрыв. А потом грохнула так, что по всему городу посыпались стекла…

Далее, согласно сообщениям информационных агентств, события развивались так…

11:35 (здесь и далее – время московское). Среди первоначальных версий очевидцев наблюдаемого метеорного следа были авиакатастрофа, ядерный взрыв или даже нашествие инопланетян. Однако уже в 9 утра по московскому времени МЧС России сообщило, что утром, ориентировочно в 9:20 по челябинскому времени или 7: 20 по московскому над Челябинском прошел метеоритный дождь.

12:38. «Последствием падения метеорита в Челябинской области может стать возникновение в атмосфере озоновой дыры», – заявил кандидат наук, доцент кафедры теоретической физики Челябинского государственного университета Сергей Замоздра.

12:43. «Метеорит, прошедший над территорией Челябинской области, упал в водоем в 1 км от города Чебаркуль», – сообщил сайт губернатора Челябинской области Михаила Юревича.

12:55. В страховую компанию «СОГАЗ» начали поступать обращения о возмещении вреда в связи с метеоритным дождем над Уралом. «В частности, в Челябинской области различные повреждения получили пять предприятий, застрахованных в компании. В большинстве случаев речь идет о разбитых в результате взрывной волны стеклах. От граждан заявлений пока не поступало», – сказал представитель «СОГАЗа».

13:15. В Челябинской области количество пострадавших в результате падения и взрыва метеорита превысило 550 человек, сделала заявление пресс-служба управления здравоохранения администрации столицы Южного Урала. «На данный момент в лечебные учреждения города обратились за медицинской помощью 367 человек, из них 58 детей…»

13:35. В авиакомпаниях «Аэрофлот», S7 и UTair «Газете. Ru» сообщили, что рейсы в Челябинск выполняются по расписанию. «Челябинский аэропорт работает в штатном режиме. Все полеты производятся по расписанию», – уточнили в администрации самого аэропорта.

13:43. В городе Озерске, расположенном неподалеку от города Чебаркуль, куда, по предварительным данным, упал метеорит, имеется предприятие по производству компонентов ядерного оружия, хранению и переработке отработанного ядерного топлива. Местное УВД заявило, что пострадавших и разрушений в этом населенном пункте нет.

13:57. По сообщению МЧС РФ, госпитализированы 112 из 514 пострадавших от падения метеорита на Урале, среди них – 84 ребенка.

14:03. Метеорит пролетел над Свердловской и Тюменской областями России, а также северными районами Казахстана, после чего взорвался над Челябинском.

Первыми движение метеорита по небу увидели жители Куситанайской и Актюбинской областей Казахстана, а также жители г. Оренбурга в 9: 21 по местному времени.

По предварительным данным, метеорит упал в 80 км от города Сатки Челябинской области. Решением командующего войсками Центрального военного округа генерал-полковника Николая Богдановского созданы оперативные группы, которые направлены в предполагаемые районы падения фрагментов для мониторинга обстановки. Возможно, обнаружены фрагменты метеорита в Чебаркульском районе Челябинской области, в километре от города Чебаркуль. Размеры обломков от 5 мм до 1 см, скальные породы.

14:17. По информации МЧС, радиационный фон в регионе остается в норме. Среди пострадавших объектов – Челябинский цинковый завод и Южноуральская ГРЭС.

14:29. «Турпоток в Челябинскую область, где произошло падение метеорита, может вырасти», – сообщил порталу «Интерфакс-Туризм» главный врач крупнейшего на Южном Урале санатория «Кисегач» Валерий Сорокун. По его словам, редкое природное явление может привлечь в регион туристов, что было бы замечательно для местной туриндустрии.

14: 45. Военные обнаружили на месте предполагаемого падения обломка метеорита у озера Чебаркуль воронку диаметром около 6 метров, сообщило РИА «Новости» со ссылкой на Минобороны.

14:51. Президент России Владимир Путин поручил главе МЧС Владимиру Пучкову оказать необходимую помощь людям, пострадавшим в результате падения метеорита на Урале.

15:37. «Двое пострадавших в результате падения обломков метеорита в Челябинской области находятся в реанимации», – сообщил заместитель губернатора Игорь Мурог.

15:48. Временный запрет на полеты военной авиации в районе челябинского аэродрома «Шагол», введенный в связи с метеоритной угрозой, отменен, сообщил официальный представитель Центрального военного округа полковник Ярослав Рощупкин.

16:30. «Наиболее пострадали из 43 муниципалитетов области восемь, в трех введен режим чрезвычайной ситуации», – заявил замгубернатора Игорь Мурог.

16:50. Жители Челябинской области, на которую в пятницу упал метеорит, начали через сайты «интернет-рынков» продавать куски еще не найденного космического болида. Так на сайте Avito.ru появилось объявление: «Продам кусок метеорита, новый. Сергей. Челябинск». На фотографии мужчина держит кусочек камня, за который просит 300 тысяч рублей. Еще один житель Челябинска оставил объявление: «Продам осколок метеорита челябинского, нашел сегодня в месте падения, фото позже скину. Вопросы по почте, цена также договорная».

17:07. В Роскосмосе заявили, что не отслеживали полет упавшего в Челябинской области метеорита. «Наземными средствами – нашими и, насколько я понимаю, зарубежными – это небесное тело не отслеживалось», – отметил начальник Управления стратегического планирования и целевых программ госкорпорации Юрий Макаров. Роскосмос, по его словам, не располагает средствами для своевременного обнаружения объектов нетехногенного характера. «Скорость – до 30 метров в секунду. Очень острый угол входа в плотные слои атмосферы. Поэтому отследить такой объект существующими методами практически невозможно», – сказал он.

17:13. По словам очевидцев, стекла вылетели только в старых окнах с деревянными рамами, евроокна выдержали. Власти Челябинска обещают гражданам компенсировать ущерб. Компании по установке окон пользуются случаем, поднимают цены на товары и услуги. А некоторые жители Челябинской области, проживающие в непосредственной близости от места падения осколков метеорита, сообщает РИА «Новости», сами выбивают окна в своих квартирах, надеясь на получение компенсации.

17:19. «Число пострадавших от падения осколков метеорита растет – теперь их 950 человек», – сообщил губернатор Челябинской области Михаил Юревич.

17:35. Кроме Челябинской области от падения метеорита пострадали и соседние регионы. К примеру, в селе Завьялово в Талицком районе Свердловской области взрывной волной от метеорита выбило стекла в кирпичном здании местной школы, сообщил руководитель пресс-службы областного ГУ МВД Валерий Горелых. «Это произошло вскоре после того, как над населенным пунктом пронесся огненный шар. В это время учительница физики Анастасия Павлова проводила урок с 7-м классом на 2-м этаже школы. Вначале она увидела огненный шар в небе, а минут через 10 все, кто находился в школе, услышали два мощных хлопка. Никто из педагогов и школьников не пострадал», – заявил Горелых.

Что это было?

Метеорит длиной 17 м, масса которого составляла около 10 000 т, вошел в атмосферу Земли на скорости порядка 64 тыс. км/ч и взорвался на высоте 19–24 км, сообщается на сайте Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства НАСА.

Впрочем, данные НАСА несколько отличаются от приведенных ранее Российской академией наук. По оценке наших специалистов, метеорит прошел от Казахстана через юг Тюменской, Курганской и Свердловской областей, вошел в атмосферу на скорости в 54 тыс. км/ч и взорвался на высоте 30–50 км.

Нет единодушия и среди уфологов, которые, конечно же, попытались взглянуть на челябинское ЧП со своей колокольни. Если, например, Сергей Александров нашел траекторию движения Чебаркульского метеорита очень странной, что может говорить о его управляемости кем-то, то, по мнению председателя уфологической комиссии Русского географического общества Михаила Герштейна, небесное тело «летело по прямой, не совершая никаких маневров».

Так или иначе, но шуму болид и в самом деле натворил много. И урон нанес довольно значительный: только в Челябинске пришлось стеклить заново порядка 100 000 кв. м окон. Всего за медицинской помощью обратились полторы тысячи челябинцев, получивших порезы от разлетевшихся стекол. А общий урон оценивается примерно в миллиард рублей.

Но могло быть и хуже…

ЧП видел своими глазами ведущий научный сотрудник Коуровской астрономической обсерватории Уральского федерального университета Е. И. Старицин. По его словам, 15 февраля в 9.20 по местному времени на юго-востоке появился белый шар, который очень быстро пролетел в южном направлении по нисходящей траектории. При этом зрительно он очень быстро увеличивался в размерах. А светил так, что камеры наблюдения засвечивались, в них ничего не было видно.

С точки зрения науки это явление выглядело так. При входе в плотные слои атмосферы болид начал обгорать и светиться. Обгоревшие слои вещества тут же сдувались, образуя шлейф. Примерно в 10 км от поверхности Земли он достиг так называемой точки задержки – небесное тело почти полностью затормозилось в плотных слоях атмосферы, и кинетическая энергия его движения перешла в ударную волну, которая и вызвала разрушения.

Говоря проще, в конце пути произошел взрыв мощностью около 470 килотонн в тротиловом эквиваленте (это в 30 раз больше мощности атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму). На высоте нескольких километров болид распался на две крупные части и множество мелких обломков.

Многие полагают, что основная часть метеорита упала в озеро Чебаркуль, отчего и сам метеорит предлагали назвать Чебаркульским. Однако, по словам члена Международного метеоритного общества, доцента Уральского федерального университета Виктора Гроховского, лунка в озере очень странная. «Когда в 1956 году болид упал в Широковское водохранилище, размер дырки во льду был около 40 см в диаметре и четко повторял контуры метеорита, – сказал он. – А тут образовалась полынья 6 метров в диаметре! Если б туда грохнулось тело таких размеров, да еще на высоченной скорости, там бы все озеро поднялось в воздух!»

Поэтому появилось предположение, что астероид представлял собой глыбу льда и снега с вкраплениями каменных обломков.

Реакция за рубежом

Челябинский болид, упавший в озеро Чебаркуль и засеявший окрестности, предварительно пролетев над городом с миллионным населением, переполошил не только Россию, но и весь мир. Пока за границей обсуждают, почему в нашей стране у всех есть видеокамеры в автомобилях, а блогеры в США и в Европе подозревают, что русские все время ждут каких-то аномальных явлений, ученые высказались следующим образом.

Астероид, падение которого наблюдали жители ряда регионов Урала, относился к классу аполлоновских астероидов. Это выяснили колумбийские ученые, которые реконструировали орбиту небесного тела путем изучения видеозаписей его падения.

Хорхе Зулуага и Игнасио Феррин из колумбийского Института физики отмечают в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета, что реконструкция орбит болидов редко бывает достаточно точной из-за нехватки данных. «Но в случае Челябинского метеорита количество наблюдений и качество некоторых из них кажутся достаточными для успешной реконструкции его орбиты», – сообщают ученые.

Для моделирования траектории болида до и после его входа в атмосферу Зулуага и Феррин использовали запись видеокамеры на площади Революции в Челябинске. Тени от столбов, возникшие в момент вспышки болида, позволили им довольно точно определить высоту и азимут траектории. В итоге они выяснили, что болид начал светиться на высоте от 32 до 47 км. А точка, из которой он летел, находилась в созвездии Пегаса. Скорость метеорита, по мнению колумбийцев, была от 13 до 19 км/с.

Расчеты показали, что большая полуось орбиты Челябинского астероида составляла 1,73 астрономической единицы (средний радиус земной орбиты), перигелий (точка орбиты, ближайшая к Солнцу) находился на расстоянии 0,82 единицы, афелий (самая удаленная точка) – на 2,64 единицы.

К аполлоновскому семейству астероидов данный метеорит отнесли потому, что члены группы Аполлона имеют большую полуось орбиты, больше 1 астрономической единицы, однако минимальная дистанция до Солнца у них ближе точки максимального сближения Земли и Солнца.

Свое исследование провели американские и германские исследователи из Института планетоведения, Национального центра атмосферных исследований и Института химии имени Макса Планка. Их интересовало, что произойдет, если в океан на глубину порядка 4 км упадет астероид диаметром 0,5 и 1 км.

Чаще всего теоретики моделируют столкновения Земли с очень крупными астероидами, напоминающими тот, что погубил динозавров, и оценивают прямые следствия удара – цунами, изменения погоды и климата, вызванные попаданием пыли в атмосферу, и т. д.

В данном же случае математическое моделирование показало, что при падении в средних широтах на скорости в 18 км/с под углом в 45° к поверхности сравнительно небольшого астероида на высоту порядка 15 км будет выброшено 4,4 х 1012 (для 500-метрового объекта) или 4,4 х 1013 (для километрового астероида) килограммов воды. После того как жидкая вода прольется ливнями, в верхней атмосфере останется около 1012-1013кг пара.

Казалось бы, ничего особо страшного, но… «В атмосферу, замечу, выбрасывается морская вода, – напоминает руководитель группы исследователей Элисабетта Пьераццо. – В ней содержатся, в частности, хлор и бром, способствующие разрушению озонового слоя».

В случае падения километрового астероида концентрация озона снизится более чем на 50 % и продержится на этом уровне дольше года, а в течение трёх с половиной лет в обоих полушариях будет отмечаться снижение концентрации более чем на 40 %.

Поврежденный озоновый слой не сможет эффективно блокировать вредное ультрафиолетовое излучение, и биосфере Земли будет нанесен серьезный удар, – причем пострадают и растения, и животные, и люди.

К счастью, столкновения с астероидами таких размеров – большая редкость.

Осколки искали как грибы…

В четверг, 14 марта 2013 года, в Институте геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) были представлены новейшие данные научных исследований метеорита «Челябинск» – таково теперь его официальное название.

Директор ГЕОХИ РАН академик Эрик Галимов рассказал собравшимся представителям прессы и научного сообщества об основных результатах исследования метеорита и даже продемонстрировал фрагменты метеорита. Как отметил директор ГЕОХИ, уже по внешнему виду опытный специалист-петролог может определить, что мы имеем дело с хондритом. Однако для более точной идентификации нужен точный анализ, который и провела научная группа ГЕОХИ РАН.

Одним из важнейших показателей типа метеорита является отношение силикатного железа к металлическому. По этому параметру, а также по составу минералов оливина и пироксена метеорит «Челябинск» причислили к группе LL-хондритов.

Тут, наверное, надо пояснить, что LL-хондриты являются самыми редкими среди обыкновенных хондритов. Буквы LI означают Low Iron (низкое содержание железа) и Low Metal (низкое содержание металла), поскольку, как правило, LL-хондриты содержат от 19 до 22 % железа, причем лишь от 1 до 3 % в несвязанной металлической форме. На это указывало и содержание породообразующих элементов, а также состав литофильных, сидерофильных, халькофильных элементов.

Кроме того, был определен и петрологический тип метеорита – классификация по признакам проявления теплового метаморфизма. Исследуемый метеорит причислили к пятому петрологическому типу. Этот тип принадлежит к устойчивым метеоритам с высокой степенью теплового метаморфизма, минеральный состав таких метеоритов практически однороден из-за влияния высоких температур.

Степень выветривания метеорита оказалась нулевой (W0), что очень хорошо для анализа, поскольку метеорит был совершенно не изменен. Другие находки могут пролежать в земле сотни лет и основательно выветриться, что чрезвычайно затрудняет их исследования.

Россия обладает богатейшей коллекцией метеоритов, отметил академик. Но, к сожалению, в последнее время она начинает заметно уступать другим странам, в частности Японии, ученые которой активно искали метеориты и за пределами своей страны, в частности в Антарктиде. Произошедшее под Челябинском падение метеорита украсило российскую коллекцию метеоритов.

Территория выпадения метеорита располагается в 40 км от Челябинска к югу, сама вспышка произошла к юго-западу от города. Вопреки многим рассуждениям в прессе озеро Чебаркуль было далеко не единственной площадкой выпадения фрагментов метеорита, а всего лишь одной из нескольких.

После падения метеорита ГЕОХИ РАН снарядил экспедицию на Урал, которую возглавил Дмитрий Бадюков. Экспедиция находила осколки метеорита по оплавленному столбику в снегу. Сам процесс поиска Бадюков сравнил со сбором грибов.

До озера Чебаркуль экспедиция не добралась, однако ее участники успешно провели поиски на других площадках, собрав всего около 3 кг. Какую-то часть, в том числе и самый большой фрагмент метеорита, принесли «любители». Как отмечает Бадюков, очень повезло с погодой – некоторое время не было осадков. После того как выпал снег, поиски усложнились. Возможно, более серьезные исследования будут проведены в летнее время.

Вероятно, будет даже исследовано и дно озера Чебаркуль, в которое могли также попасть части метеорита. Но, как сказал директор ГЕОХИ РАН Эрик Галимов, с точки зрения науки эта задача уже не представляет первостепенного интереса. Она важна лишь с точки зрения пополнения российской коллекции метеоритов.

Гораздо важнее другое. Специалисты установили минеральный состав космического тела, а также его биографию. По мнению академика Галимова, Челябинский метеорит, отколовшись по неизвестным причинам от материнского астероида, через несколько десятков миллионов лет претерпел столкновение, от чего по нему пошли трещины.

Ученый добавил, что проведены исследования, которые должны были помочь установить возраст небесного тела. Однако столкновение, по словам Галимова, «сбило изохрону», так что определить, сколько же лет челябинскому метеориту, пока не представляется возможным.

Кстати, до поверхности планеты долетело только 10 % метеорита – около 1000 тонн. Вся остальная масса рассеялась в атмосфере, превратившись в пыль. «При этом изначально метеорит весил около 18 тысяч тонн», – сказал Галимов.

Таким образом, в какой-то мере правы сочинители того анекдота, что гуляет по Челябинску: «Если собрать вместе все обломки, которые были проданы челябинцами любителям экзотики, то получится целая луна…» (Причем, к слову, цены были аховые. За один крохотный осколочек просили до 2000 долларов…)

Большую часть своей массы метеорит потерял, сгорая в атмосфере Земли, то же происходит и с энергией. «Суммарная энергия составляла 500 килотонн. Но на Челябинск вряд ли пришлась и килотонна», – отметил глава лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН Михаил Назаров.

Чтобы развеять страхи некоторых обывателей, полагающих, что метеорит чрезвычайно радиоактивен, ученые провели изотопный анализ. Итог таков: «Радиоактивность у него действительно есть, но она столь мала, что окружающие нас стены – более сильные источники радиоактивности, чем метеорит», – заявили ученые.