«Земля – это одна из разросшихся до безобразия космических пылинок»

0

Интервью с астрономом Дмитрием Вибе о различных метеоритах, степени их опасности для Земли и способах наблюдения.

– Что такое метеорит?

– Население Солнечной системы – это не только планеты, Солнце, это еще и очень большое количество самых разнообразных тел самых разнообразных размеров, которые заполняют все пространство Солнечной системы и вблизи плоскости планетных орбит, и вдалеке от этой плоскости. Земля, двигаясь вокруг Солнца, время от времени сталкивается с различными фрагментами. После того момента, когда что-то упало на поверхность Земли, оно приобретает статус метеорита. В случае Тунгусского метеорита, например, вообще, похоже, ничего не упало, тем не менее, он вошел в историю именно как метеорит. В случае Челябинского метеорита ситуация несколько иная, поскольку фрагментов находится сейчас очень много, но это правильнее называть именно метеоритным дождем, а не конкретно одним метеоритом.

– Каково происхождение метеорита в принципе? Почему в межпланетном пространстве, в Солнечной системе, есть это множество каменных тел, железокаменных, которые перемещаются в пространстве и могут к нам прилететь?

– Это в подавляющем большинстве остатки, можно их назвать строительным мусором. Солнечная система возникла больше 4,5 миллиардов лет назад. В исходном своем состоянии она была именно скоплением такого мелкого материала. Изначально это была просто космическая пыль, очень мелкая, потом в протосолнечном диске пыль начала слипаться, стали появляться все более крупные тела. Можно сказать, что планета, на которой мы живем, – это одна из таких до безобразия разросшихся космических пылинок. Такая удача улыбнулась не всем. Восемь больших планет в Солнечной системе образовалось, но при этом еще очень большое количество вещества осталось вне состава больших планет. Часть этого вещества собрана в более крупные тела, которые мы называем астероидами, часть осталась в мелком состоянии. Строго научного определения нет, но так приближенно к астероидам относят тела размером больше нескольких десятков метров. То, что имеет меньший размер, называется метеороидами. Эти тела, упав на Землю, только в этот момент превращаются в метеориты.

Никакой принципиальной разницы между астероидом и метеороидом нет. Просто мы как-то привыкли, что астероид – это что-то такое солидное, Церера, Паллада, десятки, сотни километров. Вопрос исключительно в размере: когда камушек размером 10 сантиметров попадается, глупо его называть астероидом. Показалось удобным для него менее солидное имя придумать.

– Что к нам прилетает? Откуда они? Это просто пыль или это куски планет от столкновения с другими метеоритами?

– Основная масса межпланетного вещества, по крайней мере, во внутренней области Солнечной системы, сосредоточена в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от Солнца порядка 2,5-3 астрономических единиц. Астрономическая единица – это среднее расстояние от Земли до Солнца. Подавляющая часть межпланетного вещества от Земли достаточно далека. Но время от времени различные процессы, природа которых еще дискутируется, приводят к тому, что вещество из пояса астероидов начинает двигаться во внутреннюю область Солнечной системы. Это и сами астероиды, и более мелкие фрагменты – это результат их столкновений между собой. Их там много, они часто сталкиваются друг с другом, дробятся. Эти продукты дробления начинают медленно дрейфовать к Солнцу и на своем пути время от времени встречают Землю. Эти фрагменты астероидного вещества на Землю и падают в виде метеоритов.

– Когда люди стали интересоваться природой и стали исследовать метеориты?

– Конечно, в истории человечества падение метеоритов отмечалось неоднократно. Известны святилища, которые вокруг метеоритов строились, первые железные орудия, которые люди начали изготавливать, — это было метеоритное железо, потому что другого тогда не было. Но наука – физика, астрономия – к признанию внеземной природы метеоритов пришла относительно недавно — примерно в самом конце 18-го – начале 19-го веков. До этого отношение научного мира к метеоритам было вполне скептическое, потому что считалось, что нет никаких причин у камней падать с неба. Надо помнить, что к тому времени ни о существовании пояса астероидов, ни о существовании какого-то другого межпланетного вещества не было известно, поэтому ученые были склонны рассказы о том, что с неба упал камень, воспринимать как какие-то слухи, сказки.

Только уже в последнем десятилетии 18 века отчасти благодаря усилиям Эрнста Хладни, которого называют отцом метеоритики, постепенно начал развиваться научный взгляд на эту проблему, там помогло еще несколько крупных метеоритных дождей, которые выпали при большом количестве свидетелей, были хорошо задокументированы. Объявить их сказками было уже совершенно невозможно. После того как падение метеоритов стало уже неизбежно признаваемым фактом, появилась специальная наука метеоритика, которая занялась их изучением. Этот момент – начало 19 века – совпал как раз с открытием первых астероидов. После этого стало понятно, что падение камней с неба – это не такая уж дикость. Сейчас около 40 тысяч метеоритов, находящихся в различных коллекциях, задокументировано. Мы за это время узнали об этом межпланетном веществе очень много, составлены классификации, метеориты разделены на классы.

– Чуть подробнее про классы.
 
– Большая часть метеоритов, которые находятся на Земле или падают на Землю, происходит из пояса астероидов, их химический состав, их структура отражают состав и структуру астероидов, с которых данный образец происходит. Есть незначительная по численности группа метеоритов, которые происходят с Луны, Марса. Есть подозрения на некоторые другие тела Солнечной системы. То, что прилетает к нам из пояса астероидов, – это фрагменты астероидного вещества. Подавляющее большинство метеоритов относится к классу хондритов, это фрагменты маленьких астероидов. Маленьких в том смысле, что они никогда не разогревались до такой степени, чтобы пройти дифференциацию. У нас Земля – это дифференцированное тело. У нас есть железное ядро и каменная оболочка, мантия, кора. Такую же дифференциацию могли проходить астероиды размером больше 500 километров. Когда мы на Земле получаем осколки таких астероидов, то мы получаем либо осколки железного ядра (это железные метеориты), либо получаем осколки коры, мантии (это каменные метеориты), либо то, что было в промежутке между этим (это железокаменные метеориты). Это три класса метеоритов, которые происходят из крупных астероидов. Из мелких астероидов метеориты называются хондритами. Таких метеоритов большинство. Свое название они получили за горошинки вещества, которые входят в их состав. По-научному они называются «хондры».

– Насколько вероятно прогнозирование прилетов метеоритов?

– Поиск подобных тел – это задача довольно специфическая. Под эту задачу далеко не каждый телескоп можно использовать. Для этого требуются специальные инструменты со специально составленной программой наблюдений. Таких инструментов в мире не так много. В мире работают поисковые программы, в основном американские, по обнаружению потенциально опасных астероидов. Естественно, эти программы в первую очередь сейчас ориентированы на крупные тела. Было бы странно отслеживать какую-нибудь мелочь, а в это время подкрался бы незаметно километровый астероид.

С точки зрения опасности нас интересуют последствия столкновения. Здесь наиболее опасны для человечества тела поперечником километр и больше, столкновение с которыми приведет к глобальным последствиям. Это будет не обязательно полное исчезновение цивилизации, но что-то очень плохое.

– Речь идет о каком роде последствиях?

– Это последствия, связанные с очень большим количеством энергии при столкновении, с поднятием в атмосферу огромных масс вещества, которые распределятся по всей атмосфере. Там будут и сейсмические эффекты. Если это падение произойдет в воду, что весьма вероятно, это будут цунами невероятных масштабов и подъем огромных масс вещества в атмосферу, кардинальные изменения свойств атмосферы, ядерная зима и все прочие прелести. Это последствия капитальные, долговременные и совершенно неисправимые.

– Сколько таких объектов в межпланетном пространстве, которые нас окружают?

– Таких астероидов в окрестностях Земли должно быть порядка тысячи по последним оценкам. Практически все они нам сейчас известны. Это оптимистичный вариант, потому что мы их знаем, и в очень далеком будущем ни один из них столкновением нам не угрожает. Можно сказать, что с километровыми вопрос практически закрыт. Сейчас стоит задача искать астероиды регионального масштаба.

Понятно, что астероид тем проще обнаружить, чем он больше. Это одна сложность. Вторая сложность состоит в том, что астероидов тем больше, чем они меньше. У нас есть тысяча километровых астероидов, астероидов с размером более 150 метров по последним оценкам около 20 тысяч. Тем не менее, теперь перед поисковыми программами ставится задача: примерно к 2020 году обнаружить большую часть астероидов размером более 150 метров, которые могут привести к катастрофам регионального масштаба. Что и как делать в плане обнаружения тел меньшего калибра – этот вопрос пока открытый во всем мире. Этих тел еще больше, наблюдать их еще сложнее. Есть подозрение, что одними наземными средствами мы эту задачу не решим.

– Речь идет об орбитальных обсерваториях, телескопах?

– Да, речь идет о космических средствах обнаружения. Наземные телескопы хороши тем, что они могут быть любого размера, вы можете сделать большой объектив, навесить на него много оборудования, все это за относительно разумные деньги. При этом наземный телескоп обладает массой ограничений – наблюдать можно только ночью, только в ясную погоду. Космический телескоп – другое дело. Он наблюдает всегда, его можно разместить так, чтобы он на Землю смотрел со стороны, тем самым существенно возрастал бы тот объем пространства, который можно контролировать. Но в космос выводить что-то стоит очень дорого и всегда есть ограничения, связанные с размерами, с массой. Тут все должно работать в связке, и одним только наземным компонентом всех проблем не решить.

– Какую опасность представляют метеориты, если они взрываются на Земле?

– Здесь есть некоторая путаница, связанная со словом «взрыв». Мы привыкли воспринимать взрыв как некое событие, которое происходит внутри тела, он может произойти где угодно. С метеоритами, с болидами такой номер не проходит. Они взрываются именно там, где должны взорваться. Если метеорит долетел до поверхности Земли, это означает, что он уже потерял большую часть своей энергии. В этом случае никакого взрыва просто не происходит. Большинство метеоритов падает на Землю, просто как падают камни. Вот такого размера тела даже больших воронок могут после себя не оставить, как это было в случае Сихотэ-Алинского метеорита. Там максимальный кратер имеет поперечник 26 метров. Метеорит не взрывается, как взрывчатка.

– А какого рода процесс происходит?

– До входа в атмосферу метеорит обладает колоссальной кинетической энергией. В атмосфере он эту энергию теряет очень быстро. Очень быстрое выделение большого количества тепловой энергии приводит ко взрыву. Но это не химический взрыв, который может произойти уже после торможения метеорита.

– Может ли метеорит принести новую жизнь?

– Среди большого количества метеоритов примерно 4-5 процентов приходятся на так называемые углистые хондриты. Они тоже относятся к классу хондритов, но от прочих они отличаются тем, что в их состав входит большое количество органического вещества. В их составе обнаружено несколько десятков аминокислот, сахара, азотистые основания – те строительные блоки, из которых, как мы предполагаем, на Земле сформировалась жизнь. Не раз появлялись сообщения о том, что в составе метеоритов обнаружены остатки живых существ простейших. Есть концепция литопанспермии, согласно которой метеориты в свое время сыграли какую-то роль в распространении жизни по Солнечной системе. Такая есть гипотетическая концепция, что жизнь сначала возникла, например, на Марсе, а потом с метеоритами была занесена на Землю. Мое отношение к этой концепции не очень доверительное, поскольку проблему происхождения жизни она не решает. Если жизнь возникла на Марсе, надо объяснять, почему она возникла на Марсе. Теоретически исследования показывают, что органика в космосе сохраняется, она способна переноситься на большие расстояния. Трудно сказать, способны на это же более сложные организмы.

– Вы говорили в основном про пояс астероидов за орбитой Марса. А насколько изучены пояс Койпера и облако Оорта?

– У нас в Солнечной системе не единственный пояс астероидов. Есть еще одна группировка, которая находится за орбитой Нептуна, – это так называемый пояс Койпера. Трудно ответить на вопрос, насколько хорошо он изучен. Изучение его сейчас продолжается, оно идет бурными темпами. Он был обнаружен сравнительно недавно, только в 1992 году. Сейчас на пути к поясу Койпера находится межпланетный зонд «Новые горизонты», который будет проводить исследования Плутона, потом исследования пояса Койпера. Насчет облака Оорта сказать много пока невозможно, оно остается гипотетическим объектом, существование которого не доказано. Но есть такое предположение, что именно оттуда к нам прилетают кометы. Откуда-то же они должны прилетать.

– Но это изучение не метеоритов, а изучение этих объектов, находящихся на расстоянии?

– Да. Теоретически нельзя исключить, что и оттуда к нам что-то может прилететь. Но то, что к нам прилетало до сих пор, – это что-то близкое к нам.

Ивар Максутов,
«ПостНаука»

Поделиться.

Комментарии закрыты