Околоземные астероиды

Представление художника о столкновении с астероидом.
Изображение НАСА.

С тех пор, как Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад, ее бомбардировали камнями из космоса. Ежегодно в атмосферу Земли попадает около 50 000 тонн астероидного материала. Большая его часть сгорает высоко в ионосфере из-за трения с воздухом. Но некоторые камни проходят. Удары в океан проходят незамеченными, хотя более крупные могут вызвать цунами. Другие ударяются о землю и оставляют кратеры. Это происходит с незапамятных времен и, как ожидается, будет продолжаться еще долго после того, как Солнце выкипит наши океаны примерно через 5 миллиардов лет.

Крупные космические камни называются астероидами, а мелкие – метеороидами. Когда они проносятся сквозь атмосферу, их называют метеорами или «падающими звездами». Если они достигают земли, их называют метеоритами.

Астероид Итокава, посещенный японским космическим кораблем «Хаябуса» в 2005 году. Он был обнаружен исследовательской группой LINEAR в 1998 году. Изображение Японского агентства аэрокосмических исследований. Используется с разрешения.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Откуда они?

Происхождение комет и астероидов до конца не выяснено. Некоторые астероиды считаются обломками, оставшимися от формирования Солнечной системы. Другие считаются осколками от столкновения крупных астероидов или протопланет. Кометы, как известно, являются остатками ранней Солнечной системы, но их количество очень неопределенно. Каждый год открывают несколько десятков новых комет.

Большинство астероидов вращаются вокруг Солнца по почти круговым траекториям, лежащим между Марсом и Юпитером. Кометы возникают на внешних окраинах Солнечной системы, далеко за Плутоном. У них чрезвычайно вытянутые эллиптические орбиты, и каждый оборот вокруг Солнца занимает тысячи или миллионы лет.

В целом ни астероиды, ни кометы не представляют угрозы для Земли. Это потому, что их орбиты остаются неизменными из года в год, как и у Земли. Как только астероид идентифицирован и определена его орбита, можно очень точно предсказать его будущую траекторию. Большинство астероидов не приближаются к Земле. Но некоторые из них были сдвинуты со своих изначально круговых орбит из-за близкого столкновения с Юпитером или столкновением с другими астероидами. Их новые орбиты, которые также предсказуемы, приводят их во внутреннюю часть Солнечной системы, где они могут угрожать Земле. Это так называемые семейства астероидов, пересекающих Землю; Аполлос, Амур и Атенс.

Представление художника об обломках кометы Шумейкеров-Леви 9, врезавшихся в Юпитер в июле 1994 года. Изображение НАСА.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Из чего они сделаны?

Большинство астероидов и метеоритов состоят из горных пород, подобных земным – оливина, пироксена и т. д. Их называют «хондритами» или «камнями». Камни, богатые углеродом, называются «углистыми хондритами», и некоторые из них содержат аминокислоты, строительные блоки жизни. Некоторые астрономы считают, что жизнь на Земле была посеяна кометами и метеоритами.

Около 10% метеоритов называют железными. Утюги представляют собой сплавы никеля и железа и плотные металлические тела. Большинство метеоритов, выставленных в музеях, представляют собой утюги, потому что они достаточно прочны, чтобы выжить в нашей атмосфере. Железы также легче идентифицировать на земле, потому что хондриты часто напоминают обычные камни. Метеоритный кратер в Аризоне образовался из-за железа.

Кометы встречаются гораздо реже, чем астероиды, но время от времени они тоже сталкиваются с Землей. Кометы представляют собой шары пыльного льда неправильной формы — «грязные снежки» — диаметром несколько километров.Они в значительной степени инертны, за исключением случаев, когда они нагреваются, проходя вблизи солнца и выделяя газ и пыль, образуя свои хвосты. Считается, что объект, поразивший Сибирь в 1908 году, был кометой. Воздушный взрыв мощностью 10-20 мегатонн уничтожил более 2000 квадратных километров лесов вблизи Тунгуски. Фрагментов найдено не было, что позволяет предположить, что это комета, лед которой испарился. В 1994 году комета Шумейкера-Леви 9 врезалась в Юпитер, трезво напомнив, что космические столкновения все еще происходят.

График, показывающий взаимосвязь между размером астероида, столкнувшегося с Землей, и частотой такого события.

Как часто они попадают на Землю?

Каждый день! Но лишь изредка он достигает земли. В зависимости от своего состава метеоры диаметром менее 10 м не выдерживают прохождения через атмосферу. Железо меньшего размера, вероятно, смогло бы пройти через нашу атмосферу, но комете большего размера не хватило бы, чтобы выжить в нашей атмосфере. В таблице на этой странице показана приблизительная частота и энергия астероидов, а также оценки числа погибших людей от астероидов разного размера. Чем больше астероид, тем он реже.

РЕКЛАМНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ

Кратеры и повреждения от ударов?

Величина повреждения от удара и его степень зависят от кинетической энергии астероида. Те, что движутся быстрее, несут больше энергии, чем те, которые движутся медленнее, а более массивные обладают большей энергией, чем более мелкие. Хотя BB может иметь ту же энергию, что и пушечное ядро, BB должен двигаться в сто раз быстрее. Энергия удара измеряется в метрических тоннах тротила. Мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, составляла около 15 килотонн.

Метеоры летят так быстро, что образуют кратеры довольно неожиданным образом. На скорости до 72 км/сек они зарываются в землю и образуют узкий туннель, сжимаясь и испаряясь, раскачиваясь на своем пути. При этом образуется горячий пузырь газа. Давление этого газа взрывообразно расширяется и выбрасывает материал вверх и наружу.То, что осталось, представляет собой неглубокий круглый кратер. Большая часть обломков падает поблизости и образует приподнятый покров выброса. За исключением самого медленно движущегося астероида, не имеет значения, под каким углом падает метеор. Подземный взрыв создает воронку, а не первоначальную пробоину. Также не имеет значения, какого размера частица, как показали сферические микрократеры на космическом корабле НАСА LDEF.

Объекты диаметром 1-2 км представляют собой критический порог глобальной катастрофы. Материал, превышающий эти размеры, выброшенный в атмосферу, окружает земной шар и уменьшает количество солнечного света и рост растений. Даже более крупные астероиды вызовут дождь из горячего материала по всей земле. Это вызовет возгорание, а дым еще больше заблокирует солнечный свет. Такие изменения вызывают глобальное похолодание и гибель растений, что приводит к массовому голоду и вымиранию крупных наземных животных. Удары в океане могут вызвать цунами, которые опустошат прибрежные районы. Морская жизнь в районе удара будет уничтожена. К счастью, столкновения с такими астероидами случаются крайне редко.

На Земле известно менее 200 ударных кратеров. Но на Луне их миллионы. Почему у нас нет больше?

Первая причина – погода. Ветер и дождь, замерзание и оттаивание, нагревание и охлаждение разрушают скалы, разбивая их на мелкие кусочки. Растения растут и покрывают открытые скалы, а также разрушают их. Если бы мы могли видеть сквозь леса и джунгли, аэрофотоснимки наверняка показали бы больше кратеров.

Но тектоника плит даже важнее эрозии. По мере того, как континенты движутся и царапаются друг о друга, скалы складываются, поднимаются, погребаются и разрушаются. Примерно каждые 200 миллионов лет создается и разрушается 75% земной поверхности, в основном в океанах. Континенты плавают над морским дном, но и они подвержены огромным изменениям. Эрозия и тектонические силы в конечном итоге уничтожают все геологические структуры на поверхности Земли: горы, реки, пустыни, морские берега и ударные кратеры.Вот почему большинство известных нам кратеров относительно молоды.

Дэвид К. Линч, доктор философии, астроном и планетолог, живущий в Топанге, Калифорния. Когда он не слоняется вокруг разлома Сан-Андреас или не использует большие телескопы на Мауна-Кеа, он играет на скрипке, собирает гремучих змей, читает публичные лекции о радуге и пишет книги («Цвет и свет в природе», издательство Кембриджского университета) и эссе. Последняя книга доктора Линча — «Полевой путеводитель по разлому Сан-Андреас». Книга содержит двенадцать однодневных автомобильных поездок по разным частям разлома, дорожные журналы с помилями и GPS-координаты для сотен объектов разлома. Случилось так, что дом Дейва был разрушен в 1994 году землетрясением в Нортридже магнитудой 6,7.

	Картины Вселенной
	Жизнь на Европе
	Внутренняя структура Луны
	Внеземные самоцветы
	Метеориты
	Околоземные астероиды
	Бриллианты в космосе
	Активные вулканы

Найдите другие темы на Geology.com:

© 2005-2022 Геология.com. Все права защищены.
Изображения, код и контент на этом веб-сайте являются собственностью Geology.com и защищены законом об авторском праве.
Geology.com не дает разрешения на любое использование, переиздание или распространение.