Кометно-земные связи

Солнечно-кометные связи. Каменно-ледяная масса ядра, сближаясь с Солнцем примерно до 2-5 а.е., нагревается и образует вокруг ядра кому (атмосферу), это пылевой и газовый хвост, который является источником газов. Комета при этом светится холодным светом и теряет часть своей массы, которая рассеивается во Вселенной. Большая потеря вещества кометой происходит на расстоянии от Солнца до 1,7 а.е.

В перигее некоторые кометы приближаются к Солнцу до расстояния в 0,5 миллионов километров и проходят через солнечную корону. Под действием поглощенного света сначала сублимируется углекислый газ, затем и вода; твердая фаза сменяется газовой. Образуется «хвост», и комета приобретает водородную корону до 10 миллионов километров. Газ «кометного ветра» имеет скорость атомов водорода (который образуется в результате фотодиссациации) до 10-20 км/с, что приводит к формированию водородной короны на расстоянии до 10 миллионов километров.

Активность всех комет обычно резко возрастает после прохождения перигелия. Многие кометы при сближении с Солнцем падают на него и гибнут. Подобное, например, наблюдала космическая солнечная обсерватория SOHO в феврале 2000 года, зафиксировав (сотую) комету, упавшую на наше светило.

Кометные ядра порой распадаются. Это явление обычно наблюдается у очень ярких комет. Вероятно, что это дробление происходит от воздействия приливных сил от Солнца, больших планет (например, Юпитера), столкновения с астероидами. Исследования показали, что большинство делений ядер происходит при сближении кометы с Солнцем, а не при ее удалении от него. При этом отделяются осколки существенно меньшие, чем основное ядро, которое продолжает свое дальнейшее существование в качестве ядра кометы. Подобное (по предположению ученых) произошло с кометой Энке, когда в 1908 году на Землю упал ее осколок (тунгусский метеорит).

При всей своей схожести все кометы ведут себя по-разному, например:

• комета 1811 года — приближаясь к Солнцу, комета имела самый большой хвост. Его размер равнялся расстоянию от Земли до Солнца;
• комета 1852 года — комета просто растворилась около Солнца, больше ее никто не видел;
• комета 1946 года — приближаясь к Солнцу, комета раскололась на 2 больших куска;
• комета 1959 года — приближаясь к Солнцу, комета начала “вилять” хвостом с периодом в несколько дней.

Несомненно, что, приближаясь к Солнцу в точке перигея своей орбиты, они оказывают на Солнце некое влияние, пусть не такой силы, как планеты. Но воздействие есть, и его надо учитывать.

Кометы раньше считались предвестником больших несчастий, даже трагедий. Еще в древности было замечено, что при появлении этого “видимого ничто” происходят всевозможные катастрофы на Земле: землетрясения, ураганы, войны, «смерть владыки», подорожание хлеба и голод. Даже появление самой кометы вызывало у людей панический страх и ужас, что в свою очередь приводило к нервным болезням и смертям.

В 1682 году Якоб Бернулли впервые высказал мысль, что комета может столкнуться с Землей. В подтверждение этой гипотезы в 1696 году Вильям Вильсон предсказал, что комета 1680 года должна вновь вернуться в 2255 году и столкнуться с Землей.

В 20 веке слепой ужас перед кометой сменился чувством вполне осознанного страха. Астроном и математик (конца 18–начала 19 века) П.Лаплас писал: «Чувство ужаса, которое вселяло некогда появление кометы, уступило место страху, что среди большого числа комет проносящихся сквозь Солнечную систему по всем направлениям, может оказаться такая, которая столкнется с Землей; и в самом деле, действие подобного столкновения нетрудно себе представить. Положение земной оси и характер вращения Земли должны измениться; море покинуло бы свое теперешнее ложе и устремилось бы к новому экватору; люди и животные погибли бы в этом всемирном потоке, если бы только могли уцелеть от страшного толчка, полученного земным шаром; все народы были бы уничтожены, все памятники человеческого ума разрушены, если бы масса кометы, вызвавшей толчок, оказалась сравнимой с массой Земли».

Предполагают, что одним из наиболее известных случаев является падение на Землю объекта диаметром около 10 км, произошедшее примерно 36 миллионов лет назад. Это привело к гибели практически всего живого на Земле, в том числе тогдашних хозяев планеты — динозавров.

Следы прошлых столкновений с астероидами и кометами – это ударные кратеры (астроблемы), обнаружены на всех телах Солнечной системы, обладающих твердой поверхностью.

Степень разрушительных последствий от столкновения с небесным телом зависит от его размера, массы и скорости столкновения. Важно также знать какую форму имеет объект и каковы параметры его вращения вокруг своей оси.

Взаимодействие комет с атмосферой Земли. Попадая в атмосферу планет, комета взрывается и частично испаряется. Например, на Земле это происходит на высоте около 10 километров от поверхности. Подобное произошло с куском кометы Энке (так называемым Тунгусским метеоритом), который упал на Землю в 1908 году (см. далее). Больше за последние 400 лет наблюдений комет они не долетали ближе к Земли, чем располагается Луна.

Взаимодействие комет с океаном и сушей Земли. 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 имела 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.

Столкновение с объектом диаметром менее одного километра приведет к катастрофе регионального характера, 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 одного 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.

Средняя скорость соударения короткопериодической кометы с Землей составляет 45,4 км/с. Суммарная скорость при лобовом столкновении Земли и долгопериодической кометы может равняться 72 км/с.

Для средних комет диаметром ядра 2 км скорость падения равна 20 км/с. При падении в океан высота образовавшейся при этом волны изменятся обратно пропорционально расстоянию в километрах от места удара. Расчеты показывают, что при вертикальном ударе такой кометы в океан глубиной 4 км через 37 секунд высота образующейся волны:

• 1 км — на расстоянии 18 км от места удара;
• 10 м — на расстоянии 2000 км.

Удары в океан малых тел будут приводить к меньшим последствиям, чем удары в сушу. Удары же в океан комет от 100 м до 1 км могут приводить к большому ущербу, чем аналогичные удары в сушу. Причиной этому является волны цунами, которые, распространяясь по поверхности воды со слабым затуханием, обрушиваются на берег и опустошают все на своем пути.

Кратер Чиксулуб (диаметром 180 км) на полуострове Юкатан в Мексике (по мнению ученых) можно считать результатом падения ядра некой кометы. Возраст кратера около 65 млн. лет.

Если же учесть, что приведены случаи, произошедшие только над поверхностью суши, то число таких событий для всей поверхности Земли должно быть увеличено втрое. Таким образом, можно достаточно уверенно утверждать, что столкновения с астероидами и кометами размером от нескольких до десятков метров происходят, в среднем, каждые 10 лет.