Виновница земных бед
| Вид материала | Документы |
- Горизонты науки, 232.7kb.
- Новости мирового и российского судоходства, 2000.97kb.
- Аполлион. Правитель Фурий, сеятелей бед, раздоров и войн, 1676.16kb.
- Ксана Етон, 44.81kb.
- Реферат по философии на тему: «Философия платона», 324.6kb.
- Иоанн А. Т. Мария Даровский, 234.59kb.
- Полезные ископаемые России, 42.21kb.
- Н. Г. Чернышевского рабочая программа, 97.88kb.
- Ядерная астрофизика, 1010.99kb.
- Музыкальные вибрации необходимая пища для духа. Они освежают ум, облегчают мышление,, 48.41kb.
Общее число астероидов очень велико. Самый крупный из них - Церера - имеет диаметр 1025 километров. Большинство же астероидов - это просто глыбы и мелкие обломки, несущиеся в пространстве; их число превышает многие миллионы.
Астероиды движутся по своим орбитам беспорядочно, испытывая бесчисленные возмущения, обусловленные влиянием главным образом гравитационного поля Юпитера. Вследствие этого происходят непрерывные изменения параметров орбит астероидов, что приводит к многочисленным взаимостолкновениям и как следствие дроблению этих небесных тел на более мелкие фрагменты.
Общее число сближающихся с Землей ,малых планет, изучение которых только начинается, достигает 1000, но вместе с более мелкими осколками их количество значительно больше. Астероиды или их отдельные фрагменты и осколки, которые вырвались из пределов пояса малых планет и попали в сферу притяжения Земли, а затем вошли в ее атмосферу и достигли земной поверхности,- это и есть, по существу, метеориты.
Польский астроном Я. Гадомский в одной из своих работ привел размеры земных площадей, которые могут пострадать вследствие столкновения Земли с метеоритом, в зависимости от его геометрических размеров.
К счастью, столкновение нашей планеты с метеоритами происходит достаточно редко. Вероятность встречи с метеоритным телом диаметром 250 метров не превышает, по расчетам, одного раза в 120 тысяч лет.
Долгое время считалось, что основным источником "поставки" на нашу планету всех метеоритов является пояс астероидов. Однако в последние годы появилось множество свидетельств о возможном происхождении части метеоритов из короткопериодических или коме-топодобных объектов.
Это подтверждают, в частности, исследования распределений малых космических тел по определенной комбинации элементов орбит. Оказывается, большая часть метеоритообразующих тел генетически связана с астероидами, а менее 10% из них могут иметь исключительно к сметное происхождение.
Отметим наконец и тот момент, что орбиты некоторых астероидов с большим эксцентриситетом очень близки к орбитам короткопериодических комет и практически не отличимы от них.
В качестве примера можно отметить сильно вытянутую орбиту астероида Гидальго, расположенную между орбитами Сатурна и Марса. При среднем расстоянии пояса астероидов от Солнца 2,7- 2,8 а. е. астероид Гидальго удаляется в перигелии от Солнца на 5,8 а. е., что дает некоторым специалистам основание считать его кометным ядром, захваченным планетами околосолнечного расположения.
Упомянем еще об одном источнике появления в окрестностях Земли метеоритов, который в некоторой степени связан с кометами.
В любой паре двух небесных тел существует так называемая точка либрации (точка Лагранжа), в которой небесное тело, движущееся под влиянием притяжения двух других тел значительной массы, может находиться в состоянии относительного равновесия.
Имеются такие точки и в системе "Земля - Луна". Из них для нас наибольший интерес представляют точки устойчивого равновесия, в которых практически не сказывается влияние Солнца, планет и других небесных тел. По логике вещей, зоны вокруг таких точек играют роль своеобразных гравитационных ловушек, в которых могут "застревать" небесные тела диаметром до нескольких десятков метров.
В 1956 году польским астрономом К. Кордылевским в окрестностях точек Лагранжа были обнаружены сгущения из частиц метеорной пыли и льда. Эти скопления, получившие названия облаков Кордылевского, доступны наблюдению, как очень слабо светящиеся протяженные пятна, в прозрачные ночи. Они были сфотографированы самим Кордылевским в 1961 году и американскими астрономами - в 1964 году. Уже в те годы была высказана гипотеза о постепенной сгущении облаков и превращении их в достаточно плотные космические тела с растущей массой.
Вполне понятно, что появление каждого такого тела способствует возникновению систем "Земля - сгусток" и "Луна - сгусток" со своими точками Лагранжа, в которых опять же должны образовываться новые скопления вещества.
В принципе такие процессы непрерывны и за многие сотни миллионов лет должны были привести к появлению в системе "Земля - Луна" множества разнокалиберных космических тел. Однако этого не произошло. Спрашивается, какие внешние силы могли взять на себя роль "санитаров", очищающих околоземное пространство от постоянно возникающих сгустков космического вещества?
Ответ может быть только один: с такими "обязанностями" справляются кометы, которые, периодически врываясь в пределы Солнечной системы, нарушают ее извечный баланс сил. Правда, у большинства комет масса незначительна и как следствие возмущения от них ничтожны. Иное дело - одна из самых больших комет - комета Галлея, которая каждые 76 лет возвращается к Солнцу, почти под прямым углом пересекает плоскость системы "Земля - Луна" и каждый раз "расходится" с Землей на достаточно близких по астрономическим понятиям расстояниях. Вполне понятно, что образующиеся в окрестностях нашей планеты сгустки вещества никак не защищены от периодических воздействий кометы Галлея.
Можно предположить, что еще задолго до того, как эта комета войдет в пределы Солнечной системы, силы ее гравитационного притяжения нарушают равновесие, в котором пребывают сгустки пыли и льда, а также отдельные метеорные тела различных размеров. Они покидают точки Лагранжа и, набирая скорость, устремляются под воздействием сил притяжения к Земле или к Луне.
Таким образом, комета Галлея может являться "виновницей" периодических бомбардировок нашей планеты метеоритами.
При встрече с Землей метеориты разных типов ведут себя, в общем, одинаково. При полете в условиях плотной атмосферы от трения о воздух движение метеорита затормаживается, и он плавится по фронтальной поверхности. Расплав мгновенно сдувается, образуя дымный след метеорной пыли, состоящей из микроскопических капелек метеоритного вещества. Эти капельки постепенно выпадают на земную поверхность в виде силикатных или металлических шариков. Если метеорит мал, то он может практически целиком распылиться в атмосфере. Крупные метеориты (болиды) при пролете через атмосферу теряют лишь небольшую часть своей массы. При этом в зависимости от внутренней структуры и прочности метеорита его падение происходит в виде или единой массы, или множества обломков, образующих метеоритный "дождь".
Ежегодно на поверхность Земли падает до 1000 метеоритов общей массой 1500-2000 тонн (5-6 тонн за одни сутки). При падении крупных метеоритов выделяется огромное количество энергии. Представление о ней может дать нижеприведенная таблица, включающая сопоставление величины энергий ряда планетарных процессов и явлений кратерообразования.
Таким образом, энергия, выделяющаяся в доли секунды при столкновении крупного метеорита с Землей, может во много раз превосходить энергию, развивающуюся при разрушительных геологических явлениях - землетрясениях и извержениях вулканов. Поэтому крупный метеоритный взрыв считается исключительным явлением в геологическом развитии Земли.
Специалисты, которые занимаются вопросами столкновения небесных тел, считают, что за свою геологическую историю продолжительностью 4,5 миллиарда лет Земля испытала более миллиона столкновений с кратерообразующими метеоритами.
Частоту кратерообразующих событий принято оценивать исходя из числа астероидов, пересекающих земную орбиту. Такие оценки показывают, что на Землю падают в среднем за каждый миллион лет три тела диаметром более 1 километра.
Крупные тела при соударениях с сушей создают глубокие структурные нарушения, могут раскалывать земную кору и образовывать разломы, давать импульсы, направляющие движение лйтосферных плит и образующие тектонические депрессии и швы.
Приведенный беглый обзор показывает, что сегодняшнее состояние поверхности Земли во многом определяется историей ее бомбардировки астероидами и метеоритами.
Попутчики кометы Галлея
При перигелийных прохождениях ядро любой кометы разрушается. В частности, испаряющиеся с поверхности газы увлекают за собой отдельные пылинки (частицы) самых различных размеров. Наиболее маленькие из них (субмикрометровые) под действием, давления солнечного света "выметаются" в хвост, но на крупные частицы световое давление практически не оказывает никакого влияния. В потоках испаряющихся газов эти пылинки приобретают скорости порядка десятков метров в секунду. Пылинки и частицы, увлеченные с поверхности кометного ядра испаряющимися газами, гравитационно с ним не связаны и должны двигаться, как и само ядро, просто по орбите кометы. Однако поскольку ядро и пылинки имеют небольшие относительные скорости, то, следовательно, с течением времени последние должны распределяться по орбите кометы.
Здесь уместно привести и следующее обстоятельство. Регулярное гравитационное поле Солнца не препятствует удалению от ядра любой кометы "выброшенных" им метеорных частиц и тел в направлении вдоль ее орбиты, но резко замедляет такое движение в перпендикулярном орбите направлении. В связи с этим метеорные частицы и тела относительно быстро (конечно, в космогоническом понимании) заполняют некий эллиптический тор с орбитой данной кометы в качестве его оси. Поскольку комета Галлея движется по своей нынешней орбите свыше сотни тысяч лет, то, значит, рой пылинок на ней давным-давно замкнулся. Они фактически представляют собой скопления "космической пыли", которые состоят не только из пылевых частиц, но и различных по своей величине обломков кометного вещества размерами от песчинок до осколков и глыб, имеющих вес соответственно в несколько килограммов или тонн (рис. 11).
Достаточно указать, что на каждом витке комета Галлея теряет около 370 миллионов тонн своего материала.
С кометой Галлея, как мы уже говорили, связаны два известных метеорных потока: Аквариды, наблюдающиеся в мае (радиант в созвездии Водолея), и Ориониды, наблюдающиеся в октябре (радиант в созвездии Ориона). Когда наша планета проходит ежегодно дважды вблизи узлов орбиты кометы Галлея, в земную атмосферу врываются пылинки и частицы этих потоков, которые вспыхивают на небе в виде звездного дождя Частицы, составляющие эти потоки, совершают, как и комета Галлея, один оборот вокруг Солнца за 76 лет.
Наблюдения за движением частиц роев, проводимые в соответствии с международной программой исследований кометы Галлея, установили, что современные метеоры потоков Акварид и Орионид поро,ж-дены теми частицами, которые были выброшены из кометы несколько тысячелетий назад. За прошедшее с тех пор время метеорные частицы сильно рассеялись, но тем не менее при приближении кометы кСолнцу наблюдается, как это было зафиксировано ив!910ив 1986 годах, значительное увеличение активности потока Акварид с преобладанием очень ярких метеоров.
Отметим и такой небезынтересный факт. Мы считаем, что результаты исследований кометы Галлея с помощью космических станций внесли окончательную ясность в особенность строения ее ядра: оно оказалось монолитным. Вместе с тем во время прохождения кометы Галлея возле Земли в 1910 году многие наблюдатели отметили явления, свидетельствующие о дроблении ее ядра. Эти наблюдения говорят, в частности, о том, что вблизи перигелия от ядра "откалывались" не слишком большие, но и не очень малые куски. Наблюдатели отмечали "множественность" ядра кометы, состоящего из нескольких ярких образований, которые довольно быстро исчезали. Затем ядро кометы Галлея снова оказывалось в одиночестве, потом снова дробилось...
Анализ данных о падении метеоритов начиная с 1800 года и до наших дней обнаружил периодичность этих событий. Число падений, как оказывается, изменяется с периодами, близкими или кратными 11-летним циклам солнечной активности. В этой информации имеются данные о периодах, равных примерно 75 годам. Указанное значение удивительно близко к среднему периоду обращения по своей орбите кометы Галлея. Астрономы не могут объяснить зафиксированные периодичности в частоте падения метеоритов ничем, кроме того, что структуре кометных ядер свойственна "множественность", т. е. они состоят из многих отдельных тел. В этом случае при периодических возвращениях кометы к Солнцу от "множественного" кометного ядра под действием приливных сил нашего светила отрываются одно за другим составляющие его тела или группы тел.
На больших расстояниях от Солнца в зависимости от массы они постепенно отстают одно от другого и выстраиваются в своеобразные цепочки. В процессе последующей эволюции подобных "цепочечных ассоциаций" возможно образование родительских тел метеоритов, которые распределены по траектории кометы не случайным образом, а в виде дискретных групп. Именно этими обстоятельствами можно объяснить и зафиксированную периодичность в частоте падения на Землю метеоритов.
В связи с вышеизложенным можно согласиться с оригинальной гипотезой советского физика К. Перебийноса, изложенной в журнале "Техника - молодежи" (№ 1 за 1984 год).
По гипотезе К. Перибийноса комета Галлея движется по своей орбите не одна, а в сопровождении других небесных тел, рассредоточенных на большом пространстве. Одни из них, по-видимому, представляют собой каменные и ледяные метеориты большой массы, а другие - мелкие метеоритные тела, являющиеся продуктом регулярных "распадов" кометы. При этом редкие, но самые массивные тела составляют как бы ударную волну кометы и опережают ее примерно на расстояние 2 миллиарда километров. Остальные же распределяются по орбите кометы, образуя огромные своеобразные веретена диаметром 20-40 миллионов километров.
Таких веретенообразных роев вдоль орбиты кометы Галлея может быть несколько, но метеоритную опасность для Земли представляет ближайший к ней рой-попутчик, состоящий из астероидоподобных тел значительных размеров и масс (рис. 12).
Далее К. Перебийнос приводит сведения о том, что моменты прохождения кометы Галлея вблизи Земли связаны с катастрофическими природными явлениями и событиями, происходящими на нашей планете. Эти явления, как правило, по времени опережают дату прихода кометы или отстают от нее на несколько (не более четырех) лет.
Какие же конкретные бедствия может связать память человечества с появлением на небосводе кометы Галлея? Чтобы ответить на этот вопрос, перечислим наиболее значительные природные события, которые запечатлены во временной хронике вблизи дат последних семи появлений кометы, т. е. в 1531, 1607, 1682, 1759, 1835, 1910 и 1986 годах.
1531 год - разрушительное землетрясение и значительные цунами в Лиссабоне. 1604-1606 годы - падение крупного метеорита в западной части Аравийского моря (косвенные сведения).
1682 год - сильнейшее наводнение в Новой Зеландии (затоплено около 27 тысяч гектаров суши). 1755 год - сильнейшее землетрясение и цунами в Лиссабоне, город полностью разрушен, погибло от 30 до 60 тысяч человек.
1758 год - падение крупного метеорита в Атлантический океан вблизи Африки, сильные цунами на Западном побережье Центральной Африки.
1834 год - сильные цунами на Восточном побережье Центральной Японии.
1835 год - сильные цунами на Западном побережье Южной Америки, значительные разрушения в г. Консепсьон (Чили). 1906 год - сильное землетрясение в Сан-Франциско (США), погибло более 600 человек; сильное землетрясение в Сантьяго (Чили), погибло около 20 тысяч человек. 1908 год - сильнейшее землетрясение на Сицилии, превращен в руины г. Мессина, погибли 83 тысячи человек; падение в Сибири Тунгусского метеорита.
1911 год- сильнейший сейсмический толчок в центре высокогорного Памира, участок Музкольского хребта объемом более 2 кубических километров обрушился и завалил долину реки Мургаб.
1912 год - сильное землетрясение в Исландии, приведшее к разрушению половины зданий и сооружений на площади около 1000 квадратных километров.
1913 год - жители Канады и северных районов США наблюдали пролет болидного потока, состоявшего из вереницы одиночных и групповых светящихся тел. Их строй оставался неизменным на протяжении почти 10 тысяч километров. Космические пришельцы унеслись, не причинив Земле никакого вреда.
И наконец, рассмотрим более детально события, связанные с последним сближением кометы Галлея с Землей.
Предполагая, что сопровождающие комету рои могут содержать метеорные тела до десятков и более метров в диаметре, К. Перибийнос спрогнозировал встречу с ними в период с осени 1983 до середины 1984 гоДа. Скажем сразу, что этот прогноз подтвердился: в указанный К. Перебийносом интервал времени действительно наблюдалось значительное возрастание болидной активности. Вот несколько фактов...
Так, 2 декабря 1983 года, как сообщали центральные газеты, во многих областях Украины, Белоруссии и Центральной России в течение нескольких минут многие очевидцы наблюдали яркую "звезду", которая двигалась по ночному небу. За ней тянулся огромный разноцветный шлейф, занимавший чуть ли не четверть небосвода. Анализ собранных материалов показывает, что наиболее правдоподобно это явление может быть объяснено падением крупного болида.
Из газет стало известно и о других наблюдениях болидов в то время: 31 января 1984 года - в Туркмении, 23 марта 1984 года - в Иркутской области; в тот же день было зафиксировано падение болида и в Португалии.
Зафиксированы и многие другие аналогичные наблюдения в различных местах земного шара. Австралийские наблюдатели в том же 1984 году видели много ярких метеоров и болидов Майских Акварид.
По данным советской визуальной службы метеоров, вышеупомянутый поток за десять месяцев до наибольшего приближения кометы Галлея к Земле увеличил свою активность по сравнению с обычной в несколько раз и значительно снизил ее в 1987 г. Сравнение этих данных с австралийскими результатами, где условия наблюдений гораздо лучше, показало их хорошее совпадение.
Интересен в данном случае и тот факт, что повышение болидной активности наблюдалось и в 1908 году, т. е. за два года до подхода кометы Галлея к своему перигелию. Понятно, что резкое повышение количества наблюдавшихся болидов и в 1908, и в 1984 годах не является случайностью, а имеет, как следует из гипотезы К. Перибийноса, вполне объяснимую общую причину.
Однако "изюминкой" в этом случае является наблюдение Чулымского (или Томского) болида. Вечером 26 февраля 1984 года в небе Западной и Восточной Сибири наблюдался пролет болида с хвостом оранжевого цвета. Полет космического тела, пронзившего на 100-километровой высоте атмосферу, был виден как огненная трасса над территорией Красноярского края, Кемеровской, Новосибирской и Томской областей. Его сопровождали вспышки голубого с зеленоватым отливом света. Над рекой Чулым, не достигая Земли, болид взорвался, превратившись в яркое облако искр. Образовавшаяся воздушная волна в радиусе более 150 километров была воспринята людьми как сильный раскат грома.
Экспедиция Института геологии и географии Сибирского отделения АН СССР, направленная летом 1984 года в Причулымскую тайгу, остатков метеорита найти не смогла.
Ценность "чулымского феномена" усугубляется еще и тем, что он обладал ярко выраженными электрофонными свойствами. В населенных пунктах, над которыми пролетал болид, отмечались устойчивые телевизионные помехи, выходили из строя линии уличного освещения, во многих домах перегорели электрические лампочки. И если болиды сами по себе большая редкость, то болид со значительным электрическим зарядом - редкость среди редкостей.
И еще одно не менее удивительное обстоятельство: траектория Чулымского болида странным образом скопировала траекторию Тунгусского метеорита. Этот необъяснимый факт порождает немало неожиданных предположений. Впрочем, если вспомнить опять же гипотезу К. Перебийноса, то ответ напрашивается сам собой: и Тунгусский, и Чулымский болиды являются представителями "свиты Ее Величества" - кометы Галлея.
Аналогичное, почти не отличающееся от прогноза К. Перибийноса предсказание о встрече в середине 80-х годов нашей планеты с метеоритами - попутчиками кометы Галлея было независимо высказано советским геофизиком Б. Науменко, изучавшим особенности движения кометы Галлея с учетом перемещений Солнечной системы относительно галактического ядра.
Таким образом, несмотря на то что в целом земная наука еще не способна прогнозировать встречи с крупными метеоритами, в отношении попутчиков кометы Галлея дело, как следует из вышесказанного, обстоит более благоприятно.
Известно, что каждый год на Земле отмечается огромное множество природных явлений: 100 тысяч гроз, 10 тысяч наводнений, тысячи землетрясений, пожаров, оползней и ураганов, сотни извержений вулканов и тропических циклонов.
А какова в этом отношении роль кометы Галлея, которая, как уже отмечалось, тоже "не бесчувственна" к энергетическим флуктуациям нашего светила? Какие последствия ее последнего "рандеву" с нашей планетой?
Итак, продолжим вышеприведенный перечень природных событий:
1984 год - землетрясение в районе г. Газли (Узбекистан), разрушена часть города, имеются человеческие жертвы.
1985 год - сильное землетрясение в Мехико, погибли 5 тысяч жителей около 13 тысяч человек остались без крова.
1986 год - землетрясение в Сан-Сальвадоре, погибли 1400 человек; выброс углекислого газа на озере Ниос в Камеруне, катастрофа погубила 1700 человек.
1987 и 1988 годы - серия умеренных и довольно сильных землетрясений на полуострове Аляске, признанных специалистами необычными даже для этой сейсмически активной зоны.
1988 год - землетрясение в Непале, сопровождавшееся сильными оползнями и разрушениями жилых зданий, погибли 700 человек; беспрецедентная засуха, охватившая значительную часть США; обширное наводнение в Бангладеш, погибли 1,5 тысячи человек и серьезно пострадали 45 миллионов жителей; сильное землетрясение в Северной Армении, разрушены города Спитак и Ленинакан, значительно пострадал город Кировакан, пострадало около 25 тысяч жителей.
1989 год - необычайной силы ливневые дожди охватили всю Австралию, самый засушливый материк Земли. Разливы давно пересохших ручьев и рек причинили значительный материальный ущерб: погибли тысячи овец, подверглись затоплению тысячи километров автомобильных и железных дорог, были отрезаны от внешнего мира десятки населенных пунктов и даже столица страны Канберра; землетрясение в Гиссарской долине (Таджикистан), мощный оползень обрушился на несколько кишлаков, погибло около 300 человек; сильное землетрясение в Сан-Франциско (США), обрушилась секция моста Бей-Бридж через морской залив, погибло около 60 человек.