Skip to content

Кометно-астероидная опасность

АСТЕРОИДНАЯ ОПАСНОСТЬ (Л.В. Константиновская)

КАТАСТРОФЫ ПРОШЛОГО

Небольшой упавший метеорит обычно бывает горячим или теплым, но не раскаленным. За время полета в атмосфере Земли (а это несколько секунд) он не успевает прогреться. Есть случаи, когда упавший метеорит покрывался льдом, так как его сердцевина имеет очень низкую температуру. Обычно цвет упавшего метеориты черный или красновато-черный. Железные метеориты благодаря своей твердости были первым источником для изготовления железных орудий человека в древних веках.

Обычно метеориты находят после метеоритных дождей. За последние 300 лет их наблюдали около 60 раз. Этот железо-каменный дождь рассеивается на площади в десятки квадратных километров. Чаще метеориты обнаруживаются при падении на крыши жилых домов, падения на людей чрезвычайно редки.

Следы прошлых столкновений с крупными астероидами – это ударные кратеры, обнаружены на всех телах Солнечной системы обладающих твердой поверхностью. Среди них особо можно выделить Марс. Одним из наиболее известных случаев является падение на Землю объекта диаметром около 10 км, произошедшее примерно 36 миллионов лет назад, что привело к гибели практически всего живого на Земле, в том числе тогдашних хозяев планеты — динозавров.

Исторические факты. В летописях имеются описания падения метеоритных камней с 654 года до н.э. (китайские рукописи, Библия, работы Ливия, Плутарха и других). Имеются и более древние свидетельства, например, 15 век до н.э. в Китае. В 1492 году во Франции было достоверно описано падение вблизи города Энзисгейма крупного метеорита.

В русских летописях падение метеорита впервые упомянуто в 1091 году. Затем — в 1290 году, 1212 году, 1421 году, 1662 году. Например, запись Лаврентьевской летописи гласит: «В се же лето бысть Вышеволоду ловы дающи звериныя за Вышегородом, заметавшим тенета и кличанам кликнувшим, спаде превелик змий от небес, ужасася вси людье. В се же время земля стукну, яко мнози слышаша…». Никоновская летопись 1421 года гласит: «Знамение страшно зело (лето 692). Тои же весны Маия в 199 день в праздник Всех Святых и Великом Новгороде в полунощи бысть трус великий. На воздусе взыде туча с полудне темна силно зело з громом страшным и с молниями блистающими, якож и прозрети немочно бе, и чающим человеком сожженым быти от огня онаго. И пришед стад над градом, и изменися туча от дожденосия на огненное видение… И бысть дождь мног и град великий, и каменье являшесь изо облака спадшее на землю…».

Факты падения на Землю крупных метеоритов еще до 18 века считались сказками и вызывали у ученых скепсис. Но 26 апреля 1803 года во Франции на площади 4х11 км выпал настоящий метеорный дождь – около 3 тысяч осколков каменных метеоритов. Это первый научно признанный факт и послужил открытием нового научного направления – метеоритики. Самыми первыми исследователями ее были Ж.Био, Хладни, Г.Ольберс, Д.Араго.

В 19 веке вместе с появлением метеоритики появляется новая теория катастроф от падения космических тел на Землю. Но большинство ученых ее не поддержали. Выдержав 150-летнюю критику, теория катастроф возродилась во второй половине 20-го века. В этом направлении в России работают ВСЕГЕИ (Санкт-Петербург); ИГиГ СО АН (Новосибирск); ГЕОХИ и КМЕТ АН, МГУ (Москва).

Размеры найденных на Земле метеоритов (астероидов). В России метеорный дождь наблюдался в 1922 году 6 декабря в Волгоградской области (село Царев). На площади 15 квадратных километров в 1979 году было обнаружено 80 осколков вес, которых в сумме равнялся 1,6 тонн. Самый большой из осколков (каменный метеорит) весил 284 кг. Это самый большой каменный метеорит в России и третий в мире.

Уникальные космические образцы камней начали собирать с 1749 года. Хоты еще в греческом храме Аркадии с 1200 года до н.э. хранятся несколько таких “святынь с неба”. В настоящее время в метеоритной коллекции ГЕОХИ находится 180 отечественных и 500 зарубежных метеоритов (более 16 тысяч образцов) практически всех типов из 45 стран мира. Общий вес коллекции более 30 тонн.

Самый крупный метеорит, найденный на Земле, был обнаружен в 1920 году в Намибии около города Грутфонтейн. Метеорит назвали Западная Гоба. Он железный, имеет массу в 60 тонн и размеры 2,95х2,84 м. Верхняя часть гладкая и ровная (как круглый стол) едва выступает над поверхностью земли. Нижняя часть более неровная уходит вглубь земли на 1 метр (Зв. 3. 1998).

Известно еще несколько метеоритов с массами свыше 10 тонн. Существуют сведения, что в Мавритании (в пустыне Адрар) находится огромный железный метеорит массой в 100 тысяч тонн и размерами 100х45 м.

Катастрофы 20 века. В 20 веке было три самых опасных падения метеоритов:

1.      1908 год 30 июня  7 утра местного времени – Тунгусский метеорит.

2.      1930 год 13 августа – Амазонка. Согласно исследованиям английских астрономов 13 августа 1930 года три гигантских метеорита упали в Латинской Америке в районе Амазонки. Это произошло вблизи нынешней границы Бразилии и Перу. Сила падения равнялась силе водородной бомбы, что в 3 раза сильнее тунгусского события. Трагедия унесла жизни нескольких тысяч людей. Судя по свидетельству очевидцев «неожиданно в 8 часов утра Солнце стало кроваво – красным, и тьма набросилась на всё сущее» (Зв. 4. 1995).

3. 1947 год 12 февраля 11 часов местного времени — район Сихите-Алинь. На район Сихите-Алинь обрушился метеорный дождь. Жители Приморья и Хабаровска увидели падение на Землю метеорита массой в несколько десятков тонн. Из-за трения в атмосфере он раскололся в воздухе на многие тысячи частей, которые железным градом упали в тайгу. В скальных породах было найдено более 100 воронок на площади в 2 кв. км. Диаметр воронок был от 1 до 26 метров. Наибольшая равнялась 26 метрам в диаметре и 6 метрам глубиной. За 50 последующих лет всего было найдено 300 крупных и 9000 мелких осколков метеоритов. Самый большой весил 1,745 тонн, а маленький — 0,18 гр. Общая же масса собранного метеоритного вещества составила около 30 тонн.

Рис. Столкновения небесных тел с Землей в 20-м веке

Вот некоторые события последних 10 лет 20 века:

v  1990 год 17 мая в 23 часа 20 минут на хлебное поле совхоза «Стерлитаманский» (Башкирия) свалился железный метеорит, самый большой кусок которого весил 315 килограммов. При его падении несколько секунд наблюдался яркий свет, гром, треск, грохот. Образовался кратер диаметром 10 м и глубиной 5 м;

v  1991 год 12 апреля в 1 час. 34 мин. (Сасово) — упал метеорит, который образовал воронку радиусом в 28 метров. При ударе его о поверхность Земли   исчезли 1800 тонн земли. Телеграфные столбы около этого места были наклонены к центру воронки;

v  1992 год 9 октября в 20 часов — в США (штат Нью-Йорк) упал метеорит, который назвали «Пикскил». Его наблюдали многие очевидцы. На расстоянии в 40 км от Земли он распался на 70 кусков. Один из них упал во дворе жилого дома на машину и пробил ее насквозь. Его все составил 12,3 кг, размер футбольного мяча (В США обычно платят за 1 грамм метеорита 1 доллар, но этот образец было оценен в 70 тысяч долларов).

v  1996 год 7 октября 23 часа (Калужская область, деревня Людиново) — упал метеорит весом в несколько сот килограммов. При пролете он имел размеры на небе большого огненного шара и по яркости не уступал Луне в полнолуние. Его полет сопровождался громким гулом;

v  1997 год — в ночь с 10 на 11 апреля во Франции на легковой автомобиль (стоявший между жилыми домами) упал метеорит весом в 1,5 кг. Он был черный (обгоревший), имел форму бейсбольного мяча и базальтовую основу. Его полет на небе наблюдало много народу. Даже была сделана киносъемка.

v  1998 год 20 июня в Туркмении на хлопковое поле (недалеко от город Куня-Угренч) упал железо-каменный метеорит весом 820 кг. Образовалась воронка диаметром 5 метров и глубиной 3,5 м. Падение сопровождалось яркой вспышкой, грохотом и треском, который был слышан за 100 км;

v  1999 год — было падение астероида в Чечне и в Москве (район Щербаковки);

v  2000 год 18 января – в 9 утра по местному времени  на северо-западе Канады упал метеорит «Тэгиш-Лейк». По предположениям ученых масса тела при входе в атмосферу была 55-200 тонн, а диаметр 4-15 метров. Он взорвался при входе в атмосферу. Энергия взрыва равнялась около 2-3 килотонн тротила. Очевидцы видели яркую вспышку и услышали мощный хлопок, от которого вздрогнула земля; задребезжали стекла в домах и скатился снег с крыш. По записи датчиков метеорит взорвался в воздухе. Осколки нашли через месяц. На месте взрыва на земле был найден пока 1 кусок весом в 200 грамм. Это был углистый хондрит, богатый соединениями углерода, в том числе и органического (на земле упавших углистых хондритов около 2% от всех метеоритов).

Из этой, хотя и неполной статистики, видно, максимум падений объектов приходится на ночное время.

Не упавшие на Землю астроиды. Но не все астероиды достигают Земли. Так астероиды до 1 метра полностью сгорают в атмосфере. Более 1 метра долетают до поверхности, хотя частично сгорают.

Возможно, есть астероиды и кометы, которые сгорают на высоте от Земли в 20-75 км. За прошедшие 30 лет в атмосфере Земли было зарегистрировано 136 взрывов астероидов.

Нередко астероиды пролетают мимо Земли на довольно близком расстоянии, например, такое наблюдалось в 1957, 1971, 1976, 1983, 1990, 1997 годах. Например:

v  В 1972 году произошло событие, которое могло привести к значительно более тяжким последствиям, чем указанные случаи. Тогда только по счастливой случайности на территорию США или Канады на упал астероид диаметром около 80 м, который вошел в атмосферу Земли над американским штатом Юта со скоростью 15 км/с. Однако, ввиду того, что траектория входа в атмосферу оказалась очень пологой, он, пролетев около 1500 километров над поверхностью Земли, вылетел над территорией Канады за пределы атмосферы и ушел в космическое пространство. Мощность взрыва такого объекта, если бы он достиг поверхности нашей планеты, была бы не меньше мощности Тунгусского взрыва, составлявшего, по разным оценкам, от 10 до 100 Мегатонн. При этом площадь разрушений составила бы около 2000 кв. км.

v  1989 год — между Луной и Землей пролетел астероид диаметром в 1 км. Его заметили только через 6 часов после его прохождения мимо Земли. Если бы его притянула Земля, и он упал бы на ее поверхность, последствия катастрофы были бы ужасными (на Земле образовалась бы воронка в 10-15 км.).

v  1991 год — десятиметровый астероид пролетел на расстоянии от Земли в 170 тысяч км. Его обнаружили астрономы США, когда он уже удалялся от нашей планеты.

v  1992 год — между Землей и Луной пролетел астероид диаметром около 9 метров.

v  1994 год — самый большой астероид (масса 500 тонн) вспыхнул в атмосфере Земли (на расстоянии около 20 км. от поверхности) и сгорел. Другой имел скорость 24 км/сек и вес 1-2 тонны.

v  1994 год – 9 декабря астероид №1994XM¹ «просвистел» на расстоянии от Земли в 100 тыс. км (1/4 радиуса лунной орбиты). Его обнаружили только за 14 часов до сближения с Землей.

Последствия катастроф

Гибель людей. Согласно исследованию планетолога Джона Льюиса (Lewis J.S., 1996) падения метеоритов вызвали тысячи за время письменной истории. Ученым было проанализировано 123 зафиксированных случая смертей и ранений, а также повреждений зданий, вызванных падениями метеоритов за последние 200 лет.

Упоминания о подобных катастрофах встречаются в Библии (гибель Содомы и Гоморры), Коране (сура 105), у древнегреческого мудреца Солона, в древнеиндийском эпосе Махадхарата, в книге народа Майя Чилам Балам.

Согласно исследованиям В.В.Фединского (1950) и Шульца (Schulz B., 1956) за последние 500 лет зарегистрировано 27 случаев попадания метеоритов в здания и не менее 15 – на дороги. Имеется 2 случая падения метеорита в машины.

Приведем некоторые факты гибели людей. В 1021 году в Африке метеоритом было убито много народа. В 1650 году в итальянском монастыре Санта Мария делла Паче небольшим осколком (2 см, вес 8 г) был убит монах.

Ранения людей происходили в: 1749 г. (корабль в океане), 1827 г. (Индия), 1881 г. (Одесская обл.), 1914 г. (Челябинская обл.), 1925 г. (Омская обл.), 1954 г. (США).

В табл. «Падения метеоритом, приведшие к жертвам и ранениям людей» приведены известные случаи гибели или повреждения людей. Во время этих несчастий во многих случаях также были разрушены постройки, гибли животные.

Табл. Падения метеоритов, приведшие к жертвам и ранениям людей

Год Место Гибель людей 

(кол-во)

Ранения людей 

(кол-во)

588 Китай 10
1021 Африка много
1321-1368 Китай много
1369 Китай 1
1490 Китай 10 000
1511 Италия 1
1639 Китай несколько десятков
1646 Индийский океан 2
1650 Италия 1
1749 Атлантический океан 5
1825 Индия 1 1
1827 Индия 1
1870 Индия 1
1874 Китай 1
1879 США 1
1879 Франция 1
1881 Украина 1
1897 США 1
1907 Китай семья
1908 Россия 1
1914 Россия 1
1925 Россия 1
1929 Югославия 1
1946 Мексика 28
1946 Великобритания 1
1954 США 1
1992 Уганда 1

Климатические изменения. Обычно картина отпадения крупных метеоритов представляется в виде страшных катаклизмов: взрывов, землетрясений, цунами, которые происходят в момент падения. Но может произойти и «ядерная зима», а также обогащение атмосферы оксидами азота. Это приведет в дальнейшем к обильным кислотным дождям и снижению содержания веществ, защищающих сушу и воды Земли от ультрафиолетового излучения Солнца. И наступит «ультрафиолетовая весна».

Электрические и вихревые последствия. Входя в слои Земли небольшой астероид (диаметром в 10 м) может зарядиться и приобрести мощность ядерной бомбы. Иногда скорость падения метеоритов и комет на планеты доходит до 70 км/сек, как это было при падении Кометы Шумейкеру-Леви-9 на Юпитер.

Но не только Земля страдает от падения астероидов. Так астрономы США (штат Пенсильвании) отметили странную реакцию спутника Юпитера Ио на падение одного из осколков кометы Шумейкеру-Леви-9 на Юпитер. Примерно через 20 секунд после вычисленного момента падения кометы на Юпитер ученые заметили увеличение яркости Ио в 2 раза, длившееся не более 10 секунд. После этого цвет спутника приобрел красноватый оттенок и он стал «пульсировать» несколько секунд то красным, то белым цветом. Приобретя вновь красноватый оттенок, в течение последних 10 секунд Ио вернулся к своему первоначальному состоянию. У других спутников ничего подобного заметить не удалось.

В районе падения метеорита незадолго до этого события (несколько секунд или минут) происходит мощный разряд электричества (на который реагируют все электроприборы). Подобное наблюдалось в Москве в 1999 году (район Щербаковки), когда незадолго до электроразрядного взрыва в соседних домах отключилось электричество.

Согласно расчетам Баренбаума, вся энергия, выделенная за год (по фанерозою) вследствие падения на Землю астероидного вещества равна 1,24х1017 Дж/год. А за 570 млн. лет в ходе космической бомбардировки выделилось 5х10²² Дж  энергии, испарено 8х1016 кг вещества, расплавлено 4,7х1017 кг и перемещено 1,8х1018 кг вещества при общей массе выбросов 4,6х1017 кг вещества.

Земля же за год получает от Солнца 3,0х1024 Дж/год. Следовательно, для того, чтобы падение на Землю одного астероида повлекло за собой общепланетарную катастрофу, необходимо, чтобы энергия удара была сопоставима с энергией, получаемой Землей от Солнца за 10 суток. Поэтому общепланетарный масштаб природных катастроф надо искать не только в геологических изменениях при падении астероида, но и в системе океан-атмосфера, которые связаны обменными процессами, влияющие на климат всей планеты.

После падения астероида вблизи взрыва образуется вакуум, который затягивает воздух, и в него со стороны втягивается все, что попало. Захваченное вещество может быть поднято на некоторую высоту от поверхности Земли. Такое наблюдалось в Чернобыле, когда столб над атомной станцией (АС) поднялся на высоту до 10 метров.

Есть гипотеза (С.И.Синельников), что астероид, входя в плотные слои атмосферы Земли и сгорая, создает за собой вихревой поток плазмы (турбо – вихрь). Именно он создает на поверхности земли «загадочные круги на полях» (так называемые «ведьмины круги»). Подобное, например, произошло 19-20 августа 2001 года в Англии (штат Дивоншир). Круги представляли собой своеобразный цветок с центральным кругом и шестью спиралевидными лепестками из центра. Весь «цветок» состоял примерно из 420 кругов с максимальным диаметром 20 метров. Их зафиксировали английские полицейские (в отставке), когда было объявлено о большом вознаграждении тому, кто найдет «виновника» этих «хулиганств». Полицейские установили на вышках по краю поля скрытые кинокамеры и фотографировали поле с интервалом 0,2 секунды. Камеры зафиксировали, что скорость образования кругов на полях менее 0.2 сек. Так на одном снимке их нет, а на другом они уже присутствовали. Но «нарушителя» так и не обнаружили.

Замечено, что круги на полях возникают при сухой погоде. Максимум таких событий приходится на август месяц. Интересно, что именно на август приходится максимум метеорных потоков на Земле.

Воздействие на земную поверхность. Степень влияния литосферного взрыва на Землю оценивается выделяющейся при этом энергией. Общая энергия кратерообразования может быть оценена исходя из диаметра конечного кратера.

Энергия, выделившаяся при столкновении с Землей объекта диаметром 50-100 метров, будет эквивалентна взрыву термоядерного заряда мощностью в несколько десятков мегатонн тротилового эквивалента. Такую энергию имели самая мощная термоядерная бомба, испытанная человеком, а так же взрыв при падении всем известного Тунгусского метеорита. Взрыв подобной мощности приведет к разрушениям в радиусе нескольких десятков километров, что превышает площадь, занимаемую такими городами, как Москва или Нью-Йорк.

Астероид диаметром 0,5-1 км может создать региональную катастрофу на Земле площадью 100-1000 км, при которой могут быть уничтожены целые государства и народы. Если же этот объект упадет в акватории мирового океана, то возникнет огромная волна цунами, которая смоет все прибрежные города и поселения.

И, наконец, при падении объектов диаметром более 1 километра, произойдет глобальная катастрофа, сравнимая по последствиям с «ядерной зимой» в результате ядерной войны, что приведет к гибели практически всей биосферы нашей планеты. Приведенные цифры следует рассматривать как ориентировочные, отражающие качественный характер описываемых процессов.

Среднее значение выделившейся энергии при падении астероида равно 2х1028 эрг. Например, событие Пучеж-Катункское обладало почти такой энергией (1,9х1028 эрг.).

Геологические последствия. Одним из следствий импактного события являются различные преобразования пород мишени, которые подвергались ударному метаморфизму и брекчированию, послеударному термальному метаморфизму и гидротермальным изменениям.

Падения космического вещества на поверхность Земли оказывают воздействие на кору планеты: в минералах и горных породах понижаются показатели преломления и двупреломления, возникает ударное двойникование и ударный кливаж. В гравитационных полях над кратерами возникают отрицательные аномалии; наблюдаются также уменьшение скоростей сейсмических волн и пониженная магнитность пород. Происходит увеличение средней плотности от 2,4 г/см3 близ кровли аутигенной брекчии до 2,75 г/см3 на глубине 5 км, скорости продольных сейсмических волн — соответственно от 4,5 до 6,0 км/с  и т.д. (Хахаев и др., 1994). В связи с возникающим огромным давлением (до 100 Г Па) и большой температуры в центре падения (до 2000°С) в метеорных кратерах обнаружены  высокобарические фазы кремнезема (коэсит, стишовит) и высокобарические фазы других соединений.

Наумов (1996) описал гидротермальные преобразования пород под кратером за счет остаточного тепла от ударной волны. В трещиноватой толще под кратером неизбежно возникает циркуляция воды. Это связано с обратным градиентом температуры — чем глубже, тем холоднее. Температура гидротермального минералообразования оценивается соответственно в 50-200°С  и  180-300°С для смектит-цеолитовой ассоциацией и для хлорит-ангидритовой (Масайтис, Наумов, 1993).

В магнитном поле космогенные структуры проявляются благодаря концентрическому расположению аномалий, фиксирующему радиально-кольцевую сетку разломов. Центра структур отмечаются отрицательным или положительным магнитным полем.

Астроблема — в переводе с греческого “звездная рана”; термин, применяемый для определенных структурных форм (Р.Дитц, 1960). Это круговые морфоструктуры метеоритного происхождения. Они образуются на поверхности планеты (или спутника) от падения на нее космического вещества, например, комет или астероидов.

Космические съемки и аэрофотосъемки позволяют увидеть многочисленные кратеры, пропущенные даже при крупномасштабных геологических съемках.

Но наряду с отрицательными последствиями Щеглов А.Д. (1977) обращает внимание на то, что изучение астроблем приведет нас к открытию новых месторождений полезных ископаемых: «Несомненно, в дальнейшем при получении все большей информации из Космоса по особенностям строения земной поверхности круговые структуры древних метеоритных кратеров будут выявляться все чаще. И не исключено, что их изучение приведет нас к открытию новых месторождений полезных ископаемых, выявлению особенностей взаимосвязей между ударом и взрывом метеоритов и характером развития рудоносных, магматических процессов в земной коре».

Так британские ученые, исследовав дно древнего метеоритного кратера (Nature, 2 ноября 1995 г.), в котором в настоящее время находится германский городок Нордлингер, обнаружили в горных породах микроскопические вкрапления карбита и алмазов. Алмазы сформировались путем выпадения в осадок из того газообразного облака, которым мгновенно стал астероид при встрече с земной поверхностью.

Количество, размер и даты образования астроблем. Космические съемки и аэрофотосъемки позволяют увидеть многочисленные кратеры, пропущенные даже при крупномасштабных геологических съемках. Это заставляет считать, что земная кора состоит из «слоев» кратеров различных размеров и возраста, а космическая бомбардировка является одним из важных агентов геологической истории Земли.

В настоящее время на поверхности Земли обнаружено свыше 230 астроблем. Наибольшие из них имеют диаметр до 200 километров (рис. “Астроблемы”). Наиболее изучены 46 кратеров в США и Канаде, 23 – в Австралии. 37 кратеров находятся в бывшем СССР, из них третий по величине (Попигайский). Пока еще очень плохо обследовались Африканский, Азиатский и Южно-Американский континенты, а также дно океанов.

Рис.  Астроблема

Табл. Размеры астроблем Земли

Диаметр астроблемы (км) Число астроблем
Количество

%

Менее 1 23 16,9
1 – 2 9 6,6
2 — 4 22 16,2
4 – 8 24 17,6
8 – 16 26 19,2
16 – 32 18 13,2
32 – 64 9 6,6
64 – 128 3 2,2
Более 128 2 1,5

 

Как  видно из таблицы, на Земле наиболее распространены сравнительно небольшие метеоритные кратеры диаметром 4-16 км, составляющие 36,8 %. Крупные кратеры (16-64 км) дают около 20 % общего количества. Астроблемы — гиганты (более 64 км) — всего 3,7 %. Аномально высокое (17 %) количество мелких (до 1 км) метеоритных кратеров объясняется тем, что это в огромном большинстве четвертичные образования, практически лишенные шансов на выживание в геологическом смысле слова, при средних скоростях денудации в фанерозое 1 — 10 см за 1 тыс. лет.

26 астроблем Земли имеют огромные размеры — диаметр их доходит до 306 км. (рис. “Самые крупные астроблемы Земли”).

Рис.  Самые крупные астроблемы Земли

Три самые крупные находятся в Южной Африке (ЮАР) (Вредефорт, он самый древний – возраст около1970 лет, диаметр 140 км), Канаде (Садбери, его диаметр 140 км., возраст 1840 лет) и Мексике (Хиксулубу).

Для 60 астроблем установлено время их образования. Для 25 астроблем возраст определен наиболее точно (Афанасьев, МГОУ; Фельдман, МГУ).

 

Табл. Распределение астроблем Земли по возрасту

Интервал возраста Число астроблем
(млн. лет) Количество В %
Менее 1 10 16,7
1 – 25 9 15,0
25 – 50 3 5,0
50 – 75 2 3,3
75 – 100 5 8,3
100 – 200 8 13,3
200 – 300 6 10,0
300 – 400 7 11,7
400 – 500 3 5,0
500 – 600 2 3,3
600 – 700
700 – 800 1 1,7
800 – 900
900 – 1000
1000 – 1500 1 1,7
1500 – 2000 3 5,3

 

Табл. Даты образования самых крупных астроблем.

Страна Название астроблемы Диаметр 

(км)

Дата образования (млн. лет)
Канада Садбери 200 1850
Мексика Чиксулуб 180 64,98
Долунь 170 124
ЮАР Фредефорт 140 1970
Россия Карская 120 66,1
Канада Маникуаган 100 212
Россия Попигай 100 35,7
Австралия Акраман 90 более 570
США Чесапик Бей 85 35,3
Россия Пучеж-Катункская 80 175
Россия Кара 65 73
США Биверхед 60 600
Швеция Сильян 55 368
Австралия Тукунука 55 128
Канада Шарлевуа 54 357
Таджикистан Кара-Куль 52 менее 25
Канада Монтанэ 45 50,5
Бразилия Арагвайна 40 249
Канада Сен-Мартин 40 219,5
Канада Карсвелл 39 115
США Мэнсон 35 65,7
Канада Клирвотер (в.о.) 32 290
Испания Асуара 30 менее 130
Канада Слейт 30 более 350
Австралия Тиге 30 1685
Канада Мистастин 28 38
Россия Каменск 25 65
Канада Стин Ривер 25 95
Австралия Стренгвей 25 менее 470
Россия Усть-Карск 25 66,1
Германия Рис 24 14,8
Украина Болтышская 24 88
Канада Хотон 24 23.4
Финляндия Лаппаярви 23 77.3
Франция Рошешерт 23 186
Канада Клирвотер (з.о) 22 290
США Маркес 22 58
Австралия Госсес Блафф 22 142,4
Россия Логанча 20 25

 

Табл. Самые молодые астроблемы (до 10 тыс. лет)

Страна Название астроблемы Диаметр 

(м)

Возраст 

(тыс. лет)

Алжир Амгид 450 менее 1
Россия Мача 300 менее 7
Австралия Хенбери 157 менее 5
Эстония Каалиярви 110 4
Польша Мораско 100 10
Саудовская Аравия Вабар 97 6
Эстония Илумеца 80 более 2
Россия Соболев 53 менее 1
Аргентина Кампо-дель-Сьело 50 менее 4
Россия Сихотэ-Алинь 27 0.05
США Хевиленд 15 менее 1
Россия Стерлитамак 10 0.009

 

Распределение астроблем по возрасту показывает характерную картину: 16,7 % — четвертичных, 23,3 % — кайнозойских, 21,6 % мезозойских, 30,0 % — палеозойских, по 1,7 % — вендских, поздне-  и раннепротерозойских, 3,5 % — средне -протерозойских. По мнению В.Фельдмана, такое неравномерное распределение астроблем по времени связано с двумя причинами:

1)   лучше сохраняются более крупные структуры,

2)   с увеличением возраста нарастает количество перекрытых структур, которые поэтому остаются неизвестными.

Грив и Денс показали, что для Северной Америки и Европы плотность распределения крупных фанерозойских кратеров очень близкая. Так для кратеров диаметром около 20 км скорость образования в фанерозое составляла около (0,36 + 0,1) х 10-14 в год на 1 км2 — для Северной Америки; около (0,33 + 0,2) х 10-14 в год на 1 км2 — для Европы . Частота астроблем представлена в табл. 3.7.

Аэрофотосъемка Канады показала два участка падения крупных астероидов Клируотер (озеро “Чистой Воды”), диаметр которых 22 и 32 км.  Космогенная бомбардировка является одним из важных агентов геологической истории Земли.

Астроблему в Аризоне (Уинслоу) Метеор шириной 1,6 км, глубиной 750 м обнаружили в 1960 году. В 2000 году обнаружили кратер диаметром 120 км в Западной Австралии, его возраст 200-360 млн. лет.

Астроблемы в России. По предположению в России имеется около 200 (рис. “Астроблемы России”).

Из рисунка видно, что максимум радений приходится на Сибирь. Ученые предполагают, что в этом месте Земли имеется крупный разлом тектонических плит (аномальная зона). И именно над этим местом совсем недавно обнаружена большая озоновая дыра.

Рис. Астроблемы России

Их них самые крупные это: Попигайский (диаметр 100 км), Пучеж — Катункийский (80 км), Соболевский (50 км), Болтышский (25 км), Эльгытгынский (18 км), Калужский (15 км), Янисъярвийский (14 км). Как видно из этих данных размеры некоторых астроблем намного превышают размеры самых крупных городов на Земле.

Пучеж-Катункская астроблема. Ее внутреннее строение характеризуется сочетанием трех основных концентрических элементов: периферической кольцевой террасы, кольцевого желоба и центрального поднятия. Кольцевая терраса окружает воронку кратера по всему периметру и имеет ширину от 8-12 км в северо-восточном секторе до 25-30 км в юго-западном. Кольцевой желоб имеет внешний диаметр 40-42 км и глубину до 1,6 км в восточном секторе и до 1,9 км — в западном. Центральное поднятие, известное под названием “Воротиловский выступ”, имеет диаметр в сводовой части 8-10 км, в основании — 12 — 14 км.

Рис. Разрушения поверхности земли при падении астероида (а — вся астроблема; б — ее середина; в — в центре астроблемы).

Есть гипотеза, что космическое вещество падает ни куда придется, а в очень активные участки Земли, где имеются всевозможные аномалии. Своего рода “БАТ” Земли (биологически — активные точки), точки “раздражения”. Именно в активных зонах появляются поселения людей, строятся города, развивается сельское хозяйство и промышленность. Это хорошо видно на примере русской болтышской астроблемы.

Рис. Возможные последствия на земле при падении астероида

Астроблемы на других планетах. Ударные кратеры является типичными для всех планетных тел с твердой корой. Исследования аэрофотоснимков и успехи изучения планет Солнечной системы межпланетными станциями показали, что метеорные (звездные) дожди характерны не только для Земли, но не обошло они и Луну, Марс, Меркурий, Венеру, Юпитер.

Впервые гипотезу о космическом образовании на Луне “морей” выдвинул еще в 1610 году Г.Галилей. А через 50 лет ее подтвердили Роберт Гук, а затем немецкий геофизик А.Вегенер. Природа и предварительная оценка возраста диффузных структур на Луне рассматривались многими учеными (Шевченко, 1993; Джонсон, 1991; Утрия, 1993 и др.). Был дан анализ всей системы этих структур с точки зрения общего характера их происхождения и примерно равного возраста, составляющего около 107 лет. За период существования Луны (с этими аномальными явлениями) предположительно произошло множество контактов различных кометных тел с лунной поверхностью. Согласно обобщению расчетных данных и результатов изменения непосредственно на лунной поверхности (Джонсон, 1991; Утрея, 1993), суммарный поток на лунную поверхность частиц с массой более 1012 г составляет 2х1019 [г см-2 c-1]. Структуры в области 1, имеющие размеры более 250х900 км, могли образоваться от падения кометы с диаметром ядра 200-500 м при скорости соударения 20 км/с (Шульц, Срнка, 1980).

На Меркурии, например, море Жары в поперечнике равно 1300 км (снимок “Маринер-10”).

Подобное явление падения космического материала наблюдаются и на спутниках планет Юпитера (Ганимеде и Каллисто) и Марса* (Эллада — 1700 км).

* Исследования Марса помогут предугадать дальнейшее развитие Земли.

На Каллисто (спутнике Юпитера) астроблемы имеют вид 12 цепочек-кратеров и находятся на стороне, обращенной к Юпитеру (Он, как и Луна, всегда повернут одной и той же стороной к своей планете).

В сентябре 1997 года ударный кратер обнаружен на астероиде первого пояса астероидов Весте. Его диаметр 460 км (Зв. 10. 1997). Даже на самом крохотном астероиде Дактиль (диаметр 1,5 км), который является спутником астероида Ида, имеются кратеры – следы от падения мелких астероидов.

Замечательным событием наших дней является падение 16-23 июля 1994 года на Юпитер кометы “Шумейкеру-Леви-9”. Падение кометы “Шумейкеру-Леви-9” на Юпитер показало, что любая планета солнечной системы не защищена от такой катастрофы. Любая планета (и в том числе Земля) является своего рода мишенью  для “космических пуль” — астероидов и комет.

Недавно был зарегистрирован момент падения кометы на Солнце.

Воздействие на океан (и моря). Падение астероида в океан происходит чаще, так как океаны занимают по площади 70% всей поверхности нашей планеты. При ударе объекта о водную поверхность часть энергии перейдет в волны, образующиеся в воде, — их можно назвать цунами. Реально процесс удара космического тела с образованием цунами еще ни разу не наблюдался, поэтому в настоящее время нет экспериментального подтверждения этой теории.

О последствиях цунами пока можно судить только по результатам расчетов. А они говорят следующее:

v  при входе астероида в воду океана впереди него образуется сильно вытянутая ударная волна большой интенсивности. Ее передний фронт будет отстоять от объекта на незначительном расстоянии;

v  при глубине океана 5 км и вертикальном падении астероида с диаметром 10 км и скоростью 20 км/с полная энергия удара будет эквивалентна 6х107 Мт;

v  через 120 секунд после удара высота вырванной из океана воды (а также и грунта дна океана) достигнет 35 километровой высоты над уровнем океана;

v  высота образовавшейся при этом волны составит примерно 4 км;

v  вследствие образовавшейся ударной волны испарится огромное количество воды;

v  после удара о плотные породы морского дна железное тело взорвется с мощностью, напоминающей подводный ядерный взрыв.

Расчет показали, что последствия от падения в океан каменного астероида диаметром 1 км могут быть разрушительными на расстояниях до 100-200 км от побережья океана.

При ударе 150-м железного тела со скоростью 20 км/с в море глубиной 600 м высота волны будет составлять 10 м на расстоянии 300 км. Энергия удара при этом будет составлять 600 Мт.

Удары в океан малых тел будут приводить к меньшим последствиям, чем удары в сушу. Удары же в океан тел промежуточных размеров (100-1000 м) могут приводить к большему ущербу, чем аналогичные удары в сушу. Причиной этому являются волны цунами, которые формируются в океане и, распространяясь по поверхности воды со слабым затуханием, обрушиваются на берег, опустошая обширные территории. Если учесть, что 2/3 населения Земли живет на побережье морей и океанов, то последствия падения даже небольшого астероида может привести к большим человеческим жертвам.

Морские астроблемы Земли найти трудно из-за присутствия на планете большого количества морей и океанов, которые скрывают следы падения космических тел.

Единственное в мире метеоритное падение, наблюдавшееся до сих пор в морских путешествиях, произошло вечером 26 сентября 1825 года. Его наблюдали русские путешественники шлюпа «Предприятие» на рейде в бухте острова Гавайи. Капитан шлюпа Отто Коцебу так описывал это событие: «Мы стали свидетелями удивительного явления природы, которое смогли наблюдать от начала до конца. При совершенно ясном небе над островом образовалась плотная черная туча. Самая темная часть этой удивительной тучи нависла над селением Ганаруро. Полнейший штиль вдруг сменился штормовым ветром с северо-востока. Одновременно из тучи донесся сильнейший грохот, словно начали стрелять из пушек множества кораблей. Раскаты грома следовали один за другим; казалось, что противники обмениваются залпами. Этот грохот прекратился через несколько минут, когда на улицы Ганаруро упали два камня, которые при ударе о землю раскололись на несколько кусков». Геологу Э.Гофману удалось заполучить несколько образцов метеорита и доставить их на корабль. Сейчас образец «Гоналуло» выставлен в Музее внеземного вещества в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ).

В 1999 году норвежские геологи обнаружили в Баренцевом море гигантский кратер диаметром 40 км. Ученые из исследовательского центра Тронхейме предполагают, что это результат столкновения гигантского астероида с Землей, которое состоялось около 150 млн. лет тому назад. Температура в месте столкновения поднялась до 10 тыс. градусов. От Америки до Европы прокатилось цунами, Солнце затмил столб пыли. На сотни километров от места падения астероида образовалась мертвая зона.

Расчеты (Хиллза и Мадера) показывают, что километровый астероид может породить в океане волну в 100 метров, а в 5 километров (например, в Атлантическом океане) – смоет все восточное побережье США.

Литература

1.      Бабаджанов П.Б., Гетман Т.И. Болиды, сфотографированные в Душанбе // Метеоритика, 1980, вып. 39, с. 15 – 18.

2.      Багров А.В. Перспективы развития наземной сети станций оптических наблюдений. // Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор), ред. А.Г. Масевич, 1995, М., Кососинформ, с. 272 – 287.

3.      Багров А.В. Базисные телевизионные наблюдения околоземного пространства с целью обнаружения фрагментов космического мусора. // Проблема загрязнения космоса (космический мусор), (ред. А.Г. Масевич), М., 1993, Космосинформ, с. 70 – 79.

4.      Багров А.В., Болгова Г.Т., Микиша А.М., Рыхлова Л.В., Смирнов М.А. Программа наблюдений крупных тел в метеорных и болидных потоках. // Программы наблюдений высокоорбитальных спутников Земли и небесных тел Солнечной системы. Тезисы докладов конференции, СПб, ИТА РАН, 1994, с. 17 – 18.

5.      Барабанов С.И., Болгова Г.Т., Микиша А.М., Смирнов М.А. Обнаружение крупных тел в метеорных потоках за пределами земной атмосферы. //Письма в Астрон. ж., 1996, т. 22, № 12, с. 945 – 949.

6.      Барабанов С.И. Наблюдение крупных тел в метеорных потоках за пределами атмосферы Земли // Околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1998, М., Космосинформ, с. 214 – 230.

7.      Барабанов С.И., Неяченко Д.И., Николенко И.В. Возможности оптических систем для камер с ПЗС-матрицами и наблюдений метеороидов // Околоземная астрономия (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1998, М., Космосинформ, с. 231 – 244.

8.      Баранов Ю.В. Оптико-электронный комплекс обнаружения опасных космических объектов. // Космическая защита Земли, Известия Челябинского научного центра, специальный выпуск, 1997, РФЯЦ-ВНИИТФ Снежинск, с. 20 – 26.

9.      Бронштейн В.А. Метеоры. Метеориты. Метеороиды., М., Наука, 1987.

10.   Бронштейн В.А. Тунгусский метеорит и болиды Прерийной сети // Астрон. вестник. 1976, т. 10, с. 73 – 80.

11.   Волощук Ю.И., Кащеев Б.Л., Подоляка В.А. Метеорный комплекс вблизи орбиты Земли. // Астрон. вестн. 1995, т. 29, с. 439  — 449.

12.   Волков Ю.В., Рукин М.Д., Черняев А.Ф. Влияние тунгусского феномена 1908 г. на широтно-временное распределение сильных землетрясений 1904-1980 гг., М., МАИ, 1997.

13.   Герман В.С. Внуки Солнца, М., Наука, 1989.

14.   Данлоп С. Азбука звездного неба (с анг.), М., Мир, 1990.

15.   Драверт П.Л. Электрофонные болиды в Западной Сибири.// Бюлл. Центр. комис. по мет., кометам и астер. 1940, № 18, с. 1-2.

16.   Зайцев А.В. Астероидно-кометная опасность как фактор экологического риска. //Сб. «Актуальные проблемы экологии и природопользования», М., РУДН, 2003.

17.   Золотов А.В. Проблема Тунгусской катастрофы 1908, Минск, Наука и техника, 1969.

18.   Зоткин И.Т. Аномальные сумерки, связанные с Тунгусским метеоритом. // Метеоритика, 1969, вып. 29, с. 171.

19.   Ивашкин В.В., Смирнов В.В. Качественный анализ некоторых методов уменьшения астероидной опасности для Земли // Астрон. вестн., 1993, т. 27, № 6, с. 46 – 54.

20.   Казимирчак-Полонская Е.И. Захват комет Юпитером и некоторые закономерности вековой эволюции кометных орбит. //Проблемы исследования Вселенной, М.-Л., т. 7, 1978, с. 340 – 417.

21.   Катастрофические воздействия космических тел, Под ред. В.В.Адушкина и И.В.Немчинова, Институт динамики геосфер РАН, М., ИКЦ «Академкнига», 2005.

22.   Кащеев Б.Л., Лебединец В.Н., Лагутин М.Ф. Метеорные явления в атмосфере Земли, 1967, Наука, с. 260.

23.   Лебединец В.Н. Пылевое облако Земли и атмосферный кислород // Астроном. вестник. 1991, т. 25, с. 350 – 363.

24.   Мартынов Д.Я. Курс общей астрофизики. 1988, М., Наука.

25.   Мак-Кроски Р.Е., Шао Ц.-И., Позен А Болиды Прерийной сети. 1. Общие сведения и орбиты // Метеоритика. 1978, вып. 37, с. 44 – 59.

26.   Мелош Г. Образование ударных кратеров. Геологический процесс. 1994, М., Мир, с. 336.

27.   Медведев Ю.Д., Свешников М.Л., Сокольский А.Г., Тимошкова Е.И., Чернетенко Ю.А., Черных Н.С., Шор В.А.. Астероидно-кометная опасность. Под ред. А.Г. Сокольского. // ИТА, МИПАО, С-Пб, 1996. 244 с.

28.   Микиша А.М., Смирнов М.А., Смирнов С.А. Малоразмерные тела в околоземном космическом пространстве: опасность столкновения с Землей  возможность предотвращения катастрофы. // Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор) (ред. А.Г. Масевич). 1995, М., Космосинформ, с. 91 – 103.

29.   Моисеев О.В. Экология человечества глазами математика, М., Молодая Гвардия, 1988.

30.   Мушаило Б.Р. О проблеме кометно-астероидной опасности, // Астрономический календарь , (переменная часть 1997). 1997, М., Космосинформ, с. 210 – 219.

31.   Мэйсон Б. Метеориты (пер. с анг. ), М., Мир, 1965.

32.   Рихтер Ч.Ф. Элементарная сейсмология. 1963, М., ИЛ, с. 670.

33.   Сафронов В.С. Природа и распределение размеров падающих на Землю крупных тел. // Труды всесоюзного совещания «Астероидная опасность», ИТА РАН, СПб, 1992, с. 63 — 64.

34.   Симоменко А.Н., Астероиды. М., Наука, 1985.

35.   Справочное руководство по небесной механике. Под. ред. Г.Н. Дубошина. 1976, М., Наука.

36.   Терентьева А.К. Малые метеорные рои. // Исследование метеоров. № 1, 1966, М., Наука, с. 62 – 159.

37.   Терентьева А.К. Исследования метеоров, 1966, М., Наука, №1, с. 62.

38.   Телевизионная астрономия. Под ред. В.Б. Никонова. 1984, М., Наука.

39.   Угроза с неба: рок или случайность? (под ред. Боярчука А.А., Микиша А.М. и Смирнова М.А.), М., Космосинформ, 1999.

40.   Федынский В.В. Небесные камни – метеориты и метеоры, М., Мол. Гвард., 1950.

41.   Фельдман В.И. Петрология импактитов, М., МГУ, 1990.

42.   Холшевников К.В., Беляев Н.А., Казакова Р.К., Чурюмов К.И. Комета Галлея: в преддверии новых результатов. //Физические аспекты современной астрономии, Л., 1985.

43.   Цеплеха Зд. Болиды Европейской сети // Метеоритика, 1978, вып. 37, с. 60 – 68.

44.   Цицин Ф.А., Чепурова В.М., Генкин И.Л. О генезисе и современном состоянии проблемы «астероидной опасности».// Астрономический вестник, 1993, т. 27. с. 55 – 68.

45.   Черных Н.С. Методы наблюдений малых планет. // Малые планеты (ред. Н.С. Самойлова-Яхонтова). 1973, М., Наука, с. 20 — 49.

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ СПРАВОЧНИК

1.      НАСА (кометы): http://encke.jpl.nasa.gov

2.      Кометы, метеорные потоки: http://medicine.wustl.edi/-kronka/index.html

3.      НАСА (бюллетени): http://umbra.nascom.nasa.gov|eclipse

4.      Корнелльский университет:  http://astrosun.tn.cornell.edu/marsnet/mnhome.html.

5.      Институт астрономии РАН и Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ: e-mail: rykhloua@inasan.rssi.ru.

6.      Институт космических исследований РАН: www.iki.rssi.ru.

7.      Институт космофизики и аэрономии ЯФ РАН: teor.ysn.ru|rsw

8.      НПО Машиностроения: E-mail: fnpc@npomash.ru

9.      Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН): www.izmiran.rssi.ru.

10.   Электронное издание документов конференции 2000 года по астероидной опасности (Научно-технический фонд «Космический Щит»): http: // www.snezhinsk.ru/asteroids/.

11.   Научно-популярный астрономический журнал «Звездочет»: http:/ WWW.netclub.ru/~stargazer/