Космические опасности и угрозы — познаем подробно

Космос

Сегодня стало известно, что астрономы Крымской астрофизической обсерватории обнаружили 400-метровый астероид, который в 2032 году может столкнуться с Землей.

Почему вымерли динозавры?

Мы знаем, что космические объекты воздействовали на Землю на протяжении всей ее истории и продолжают делать это сегодня. Считается, что примерно 66 миллионов лет назад воздействие огромного астероида привело к мел-палеогеновому вымиранию. Катастрофическое событие привело к глобальному опустошению окружающей среды и вызвало продолжительную зиму, что сказалось на фотосинтезе растений и жизнедеятельности планктона. Последствия падения астероида привели также к вымиранию множества наземных организмов, включая млекопитающих, птиц, насекомых и наиболее известных из них – динозавров. Столкнувшийся на скорости около 20 км/с с Землей объект имел диаметр 10-15 км. Высвободившаяся при столкновении энергия имела, по разным оценкам, эквивалент в 30000 – 1000 000 тонн тринитротолуола (TNT). Астероид оставил после себя гигантский ударный кратер на полуострове Юкатан в Мексике.

Астероид «Апофис»

В 2004 году астероид «Апофис» (такое название дали ему годом позже) оказался слишком близко от Земли и сразу же вызвал всеобщее обсуждение. Вероятность столкновения с Землей была выше, как бы то ни было. По специальной шкале (Туринской) опасность в 2004 году была оценена в 4, что является абсолютным рекордом.

В начале 2013 года ученые получили более точные данные относительно массы Апофиса. Оказалось, что объем и масса этого астероида на 75% больше, чем предполагалось ранее — 325 ± 15 метров.

«В 2029 году астероид Апофиз окажется к нам ближе, чем наши собственные коммуникационные спутники. Он будет настолько близко, что люди увидят, как Апофис пройдет мимо Земли, невооруженным глазом. Даже не понадобится бинокль, чтобы увидеть, настолько близко этот астероид пройдет. С вероятностью 90 процентов, Апофис не ударится о землю в 2029 году. Но если Апофис пройдет на расстоянии 30406 км, он может попасть в гравитационную замочную скважину, узкий участок в 1км шириной. Если это произойдет, земная гравитация изменит траекторию движения Апофиса, что вынудит его вернуться и упасть на Землю, семью годами позднее, 13 апреля 2036 года. Гравитационный эффект Земли изменит орбиту Апофиса, который приведет к тому, что Апофис вернется и упадет на Землю. В настоящее время шансы Апофиса нанести Земле смертоносный удар в 2036 году, оцениваются как 1:45000.» — из документального фильма «Вселенная. Конец Земли — угроза из космоса».

В этом году ученые NASA заявили, что возможность столкновения Апофиса с Землей в 2036 году практически полностью исключается.

Не смотря на это, стоит помнить: все, что пересекает орбиту Земли, может однажды упасть на нее.

Возможные места падения Апофиса в 2036 году (источник: Paul Salazar Foundation)

Аризонский кратер

В качестве другого примера подобного события можно привести Аризонский кратер, который возник в результате падения на Землю объекта, состоящего из никеля и железа, имевшего размер около 50 метров. Это произошло около 50 000 лет назад. При скорости удара в диапазоне от 2,8 до 20 км/с этот удар привел к выделению энергии, имеющую эквивалент TNT 10,7 – 26,2 мегатонны. Сегодня кратер, оставшийся в результате удара, имеет диаметр 1,2 км и глубину более 200 метров.

Страх и ненависть в космической бездне

Эти танцы и принесут больше всего бед. Звезда на окраинах вроде Солнца сможет разогнаться до сотен и даже тысяч километров в секунду, что пробьет притяжение галактического центра — и наше светило улетит в межгалактическое пространство.

Земля и другие планеты останутся вместе с Солнцем — скорее всего, в их орбитах ничего не изменится. Правда Млечный Путь, что радует нас летними ночами, будет медленно отдаляться, а привычные звезды на небе сменятся светом одиноких галактик.

Столкновение галактик

Но может и не повезти. В галактиках, кроме звезд, есть еще целые облака межзвездной пыли и газа. Солнце, оказавшись в таком облаке, начинает “поедать” его и набирать массу, следовательно, яркость и активность светила повысится, появятся нерегулярные сильные вспышки — настоящая космическая катастрофа для любой планеты.

Комета над Тунгусской

Считается, что в 1908 году комета взорвалась в небе над восточной Сибирью, повалив лес на площади 2000 квадратных километров. Поскольку не было обнаружено ударного кратера, вероятнее всего объект распался на высоте 5-10 км над землей. Расчетная энергия взрыва составила 10-15 мегатонн в TNT эквиваленте.

В июле 1994 года ученые наблюдали подобное событие, когда комета, разделившись на 21 фрагмент размерами до 2 км воздействовала на верхнюю атмосферу Юпитера со скоростью удара около 60 км/с. Общая энергия этих воздействий составляла около 6 000 тысяч тонн в эквиваленте TNT. В результате события возникли темные красные пятна, некоторые из которых достигали размеров в 12 000 км. Если бы эта комета упала на Землю, это создало бы серьезную угрозу для человеческого существования.

Солнце

Все, что мы называем жизнью, было бы невозможно без Солнца. Но эта самая яркая планета не всегда будет дарить нам жизнь.

Постепенно Солнце увеличивается в размерах и становится горячее. В тот момент, когда Солнце превратится в красного гиганта, а это примерно в 30 раз крупнее теперешних размеров, а яркость возрастет в 1000 раз — все это расплавит Землю и ближайшие планеты.

Со временем Солнце превратиться в белого карлика. Размером оно станет примерно с Землю, но по прежнему будет в центре нашей солнечной системы. Светить оно будет уже намного слабее. В конце концов все планеты охладятся и замерзнут.

Но до этого момента у Солнца еще будет шанс погубить Землю другим способом. Без воды жизнь на нашей планете невозможна. Стоит жару Солнца увеличиться настолько, что океаны превратятся в пар — все живое погибнет от недостатка воды.

Межзвездный странник

В конце 2017 года астрономы наблюдали за пролетом через Солнечную систему астероида межзвездного происхождения, получившего название Оумуамуа. Значительная часть характеристик этого объекта остается невыясненной, но некоторые разумные оценки максимальной потенциальной энергии удара предполагают эквивалент TNT в 4,2 – 46,9 гигатонн, если бы он столкнулся с Землей.

Сколько еще подобных тел ждет своей очереди для падения на Землю? Некоторые ученые утверждают, что риски подобного события статистически малы, и люди не должны беспокоиться об этом. При этом астрономам известно, что в Солнечной системе много астероидов, варьирующихся в размерах от 1 до 1000 км. Около Земли обнаружено около 16 000 объектов, но это лишь самая минимальная оценка, максимум которой колеблется от 1 до 2 миллионов тел. Это, несомненно, представляет угрозу человеческому существованию и жизни на нашей планете.

Стоит ли бояться и собирать чемоданы в другую галактику?

Есть один старый русский анекдот. Идут две старушки мимо планетария и слышат как экскурсовод говорит:

— Итак, Солнце погаснет через 5 миллиардов лет.

В панике одна из старушек подбегает к экскурсоводу:

— Через сколько, через сколько погаснет?

— Через пять миллиардов лет, бабушка.

— Уф-ф-ф! Слава Богу! А мне показалось, что через пять миллионов.

Это же касается столкновения галактик — маловероятно, что человечество сумеет дожить до того момента, когда Андромеда начнет заглатывать Млечный Путь. Шансов будет мало даже в том случае, если люди очень постараются. Уже через миллиард лет Земля станет слишком горячей для существования жизни где-то помимо полюсов, а через 2-3 на ней не останется воды, как на Венере.

Восход Солнца-красного гиганта на Земле в представлении художника

Так что стоит бояться только катастрофы ниже — она куда опаснее и внезапнее.

Риски для человечества

Помимо рисков воздействия космических объектов существует множество других угроз человеческому существованию. Например последствия изменения магнитного поля. Такое событие произошло 41 400 лет назад во время последнего ледникового периода, названного событием Laschamp. В ходе него произошла инверсия магнитного поля, что привело к снижению его интенсивности. Это привело к увеличению космических лучей, достигающих Земли, и увеличению концентрации изотопов бериллия-10 и углерода-14.

Существует также риск усиления солнечной активности, например, в результате крупномасштабных солнечных вспышек. Или того, что Солнце достигнет нестабильного периода в своей эволюции, который неизвестен современной науке. Еще один риск может быть связан с прохождением Солнца через плотные рукава нашей Галактики. Существуют также риски глобальной термоядерной войны, которые могут привести к вымиранию людей либо путем прямого разрушения, либо путем изменения климата. Еще существуют риски пандемии заболеваний человека, которые, несомненно, должны стать более вероятными при глобально растущем населении. Существуют риски разрушения человеком элементов биосферы, загрязнения океанов, почвы, опустынивания и загрязнения атмосферы.

Гамма-всплески

Ежедневно во вселенной несколько раз появляется яркая вспышка. Этот сгусток энергии — гамма-излучение. По мощности он в сотни раз мощнее всего ядерного оружия на Земле. Если вспышка произойдет достаточно близко к нашей планете (на расстоянии 100 световых лет) — гибель будет неизбежна: мощный поток радиации просто-напросто сожжет верхние слои атмосферы, исчезнет озоновый слой и все живое сгорит.

Ученые предполагают, что вспышки гамма-излучения происходят вследствие взрыва крупной звезды, которая как минимум в 10 раз крупнее нашего Солнца.  

Противодействие космическим угрозам

Второй важной задачей является противодействие обнаруженным угрозам. Здесь тоже не просто. Обнаружив потенциально опасное космическое тело, движущееся по траектории к Земле, необходимо определить характеристики тела  (состав, размеры, масса и пр.), так как эти параметры будут влиять на способ противодействия угрозе.

В зависимости от величины угрозы, будь то комета или метеорит, могут быть применены методы отвода космического тела на безопасную траекторию или разрушающие, с применением направленных взрывов или взрывов на поверхности тела.

Увести астероид или комету на другую траекторию в теории возможно, но на практике этого никто пока не делал.

С помощью космических аппаратов (КА)

Способы, предлагаемые учеными, кардинально отличаются друг от друга.

Например, предполагается использование космических аппаратов в виде тральщиков, когда астероид или комета, за счет взаимного притяжения с КА или при помощи специальных устройств и ракетных (ионных) двигателей, смещаются на безопасные орбиты.

Кроме того сместить астероид или комету на другую орбиту можно за счет направленного взрыва, например ядерного.

С помощью зеркал

Кроме того, предлагаются идеи по растапливанию ледяных глыб, коими являются некоторые астероиды и кометы, с помощью больших зеркал, которые будут доставляться в необходимое место с помощью космических аппаратов.

Метод подрыва объектов

Идея подрыва астероида или кометы так же может быть использована, так как разрушившись на более мелкие частицы, космическое тело может сгореть в атмосфере Земли, не причинив вреда.

Однако этот вариант наиболее опасен, потому что нельзя предсказать количество и размеры осколков, а так же траектории их полета после взрыва.

Действия военных служб при космических угрозах

Если нет возможности отвести угрозу, то ее можно минимизировать, например, за счет эвакуации людей и производств.

Многие из вариантов воздействия на опасные космические объекты предполагают раннее оповещение, когда до столкновения с Землей имеется достаточное количество времени (дни, недели, месяцы, годы).

Но что делать, если до столкновения с поверхностью Земли остаются считанные минуты и часы?

В этом случае, напрашивается один вариант: надеяться на военных.

Рассмотрим подробнее. Некоторые средства поражения, которыми обладают военные структуры, могут быть использованы для подрыва или смещения с траектории движения опасных космических тел.

Оружие для подрыва астероида

Можно использовать ракетное оружие с ядерными боевыми частями для подрыва астероидов вне атмосферы с использование ракет-носителей. Либо уже на поздних стадиях применения средств, схожих с системами ПРО, например Российская система А-135 (А-235) с ракетами различного класса, но такой вариант подходит только для локального прикрытия нескольких районов Земли.

Последний вариант, конечно, на уровне фантастики — нельзя же прикрыть всю территорию земли ракетами с малым радиусом действия.

Поэтому целесообразнее уничтожать или отводить астероиды или кометы заблаговременно на больших расстояниях, но требуется масштабная работа по проектированию средств раннего обнаружения.

Враждебные пришельцы

К тому же не стоит сбрасывать со счетов реальный риск вторжения инопланетян. Мы должны опасаться тех их видов, которые нацелены на завоевание менее развитых цивилизаций, или добычи каких-нибудь ресурсов. Можно предположить, что некоторые из перечисленных рисков являются маловероятными. Тем не менее тот факт, что существует так много рисков для будущего выживания человечества, должно вызывать некую озабоченность. Очень важно, что бы мы имели активный подход к адаптации и выживанию, а не реактивный, когда такие события начнут происходить.

Не спешите любить сверхновые

Да, вспышки звезд бывают очень полезными — в конце концов, сверхновые являются естественной частью жизненного цикла звезд. Но для Земли они ничем хорошим не закончатся. Самая уязвимая часть планеты для сверхновых — это озоновый слой. Азот, с которого преимущественно состоит в воздух, под воздействием частиц сверхновой начнет соединяться с озоном

А без озонового слоя все живое на Земле станет уязвимым для ультрафиолетового излучения. Помните, что на ультрафиолетовые кварцевые лампы нельзя смотреть? А теперь представьте, что все небо превратилось в одну громадную синюю лампу, которая выжигает все живое. Особенно плохо придется морскому планктону, который производит большую часть кислорода в атмосфере.

7. Понижение артериального давления

При всех опасностях нахождения в открытом космическом пространстве, существует и такая: неизбежная (как следует из вышеизложенных пунктов) деформация тела создаст огромную дополнительную нагрузку на мускулатуру сердца, которое будет пытаться прогнать кровь по расширившимся сосудам, поддерживая стабильное кровяное давление, но рано или поздно давление сойдёт на нет, и последует смерть. Чтобы понять принцип, представьте, насколько тяжело будет пить коктейль через соломинку, если её диаметр многократно увеличится.

8. Внезапная разгерметизация

Если пробоина в обшивке космического аппарата привела к разгерметизации, и всё живое будто гигантским пылесосом вытягивает наружу, в вакуум, не надо спешить набирать полные лёгкие воздуха, чтобы прожить на несколько драгоценных секунд дольше. Результат будет строго противоположный: разница между внешним и внутренним давлениями разорвёт лёгкие, как воздушный шарик, — когда вам, вдруг, случится вылетать через дыру в оболочке космического судна, постарайтесь перед этим хорошенько выдохнуть.

9. Кипящая кровь

Почему вода в горах закипает при температуре ниже 100°C? Дело в том, что чем ниже окружающее давление, тем легче заставить молекулы двигаться, и меньше тепловой энергии потребуется, чтобы превратить плотную жидкость в пар. «Прогулка» в безвоздушном пространстве заставит вас «вскипеть», так как тут действует ровно такой же принцип: давление в вакууме практически равно нулю, и температуры тела хватит, чтобы кровь в сосудах, в буквальном смысле, закипела.

Единица измерения — взрыв звезды

54эрг — много ли это? Если бы вся масса Солнца стала термоядерным зарядом и взорвалась, энергия взрыва составила бы 3×1051эрг — как у слабой гамма-вспышки. Но если такое событие произойдет на расстоянии 10 световых лет, угроза Земле будет не иллюзорной — эффект был бы как у взрыва ядерной бомбы на каждом условном гектаре неба! Это уничтожило бы жизнь на одном полушарии моментально, а на другом — спустя считанные часы. Расстояние не очень уменьшит угрозу: даже если гамма-излучение вспыхнет на другом конце галактики, до нашей планеты дойдет по атомной бомбе на 10км2.

Ядерный взрыв — не самое ужасное, что может случиться

Ежегодно регистрируется около 10 тысяч гамма-всплесков — они видны на расстояниях в миллиарды лет, с галактик на другом конце Вселенной. В пределах одной галактики всплеск происходит приблизительно раз в один миллион лет. Возникает логический вопрос —

10. Клеточные мутации

Находясь в открытом космосе, помните, что при всех очевидных рисках, вроде взрыва лёгких или гипоксии, есть опасность, не столь ярко выраженная, но оттого не менее реальная: организм будут каждое мгновение «прошивать» субатомные частицы. Незримые глазу заряженные протоны, а также рентгеновские и гамма-лучи действуют на клеточном уровне и вызывают отклонения в строении ДНК. В итоге вряд ли получится обрести сверх-способности — более вероятна отложенная на годы смерть от радиации или онкологических заболеваний.

Почему мы еще живы?

Спасает Землю механизм образования гамма-всплеска. Энергию взрыва сверхновой ученые называют “грязной”, так как в ней участвуют миллиарды тонн частиц, которые разлетаются во все стороны. Гамма-всплеск же “чистый” — это выброс одной лишь энергии. Он происходит в виде сконцентрированных лучей, отходящих от полюсов объекта, звезды или черной дыры.

Помните звезды в аналогии с шариками для настольного тенниса, которые удалены друг от друга на 3 километра? Теперь давайте представим, что к одному из шариков прикрутили лазерную указку, светящую в произвольном направлении. Какой шанс, что лазер попадет в другой шарик? Очень и очень мал.

Гамма-всплеск в представлении художника

Но не стоит расслабляться. Ученые считают, что гамма-всплески уже однажды достигали Земли — в прошлом они могли вызвать одно из массовых вымираний. Узнать наверняка, доберется до нас излучение или нет, можно будет только на практике. Однако строить бункеры тогда будет уже поздно.

Напоследок

Сегодня мы прошлись лишь по самым глобальным космическим катастрофам. Но существует много других угроз Земле, например:

• Удар астероида или кометы (мы написали о самых больших кратерах на Земле, где можно узнать о последствиях недавних падений)
• Превращение Солнца в красного гиганта.
• Вспышка на Солнце (их можно отслеживать онлайн).
• Миграция планет-гигантов в Солнечной системе.
• Остановка вращения Луны.

comments powered by HyperComments

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...