Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Удары и смещения земной коры
Считается, что возраст Земли составляет 4,5 млрд. лет, а простейшие формы жизни зародились на ней 3,9 млрд. лет назад. Возраст старейших бактерий‑прокариотов оценивается в 3,7 млрд. лет. Старейшие эвкариоты появились около 2 млрд. лет назад, а древнейшие формы животных – около 800 млн. лет назад [29]. Где‑то в промежутке между 550 млн. лет назад и 530 млн. лет назад наша планета испытала чудовищный катаклизм неизвестного происхождения. Группа исследователей из Калифорнийского технологического института, опубликовавшая статью в Журнале «Сайенс» от 25 июля 1997 года, сообщила, что одним из ужасных последствий этого события было проскальзывание жесткого внешнего слоя земной коры над внутренними слоями [30]. Результатом был «поворот оси вращения Земли на 90° по отношению к континентам», отмечает Джозеф Киршвинк, профессор геобиологии из Калифорнийского технологического университета: «Регионы, ранее находившиеся на Северном и Южном полюсах, переместились к экватору, а две противоположные точки в районе экватора стали новыми полюсами… Геофизические данные, собранные нами на основе анализа пород, сформированных до и после этого события, показывают, что все континенты в этот период времени испытали мощный импульс движения» [31]. Исследователи из Калифорнийского технологического института настаивают на том, что это событие совершенно отличается от тектоники плит – внутреннего геологического процесса, в ходе которого континентальные плиты очень медленно и постепенно отдаляются друг от друга или сближаются со скоростью не более нескольких сантиметров в год. Их находки свидетельствуют о грандиозном повороте всей земной коры с катастрофически большой скоростью. Согласно Киршвинку, «скорость движения… действительно не поддается описанию, кроме того, по‑видимому, все двигалось в одном и том же направлении». В главе 4 мы отмечали некоторые свидетельства крупномасштабного сдвига коры на Марсе. До сих пор не существует никакой теории, объясняющей, как или почему могло произойти такое событие, однако, по словам астронома Питера Шульца, «типичные покровные и стратифицированные полярные отложения были обнаружены в окрестностях экватора, как если бы там раньше находились полюса» [32]. За два года до публикации статьи в журнале «Сайенс» мы сообщили в книге «Следы богов» о недавней работе Ренда и Розы Флемотов в Канаде и о более ранней работе профессора Чарльза Хэпгуда и Альберта Эйнштейна в США, где предполагается, что катастрофические смещения земной коры могли происходить даже в конце Последней ледниковой эпохи [33]. Несмотря на поддержку такого ученого, как Эйнштейн, эта теория подверглась насмешкам со стороны ортодоксальных геологов, когда Хэпгуд впервые предложил ее в 1950‑х годах, и получила новую дозу научной критики, когда Флемуты снова выступили в ее поддержку в своей книге «Когда небо упало на землю», опубликованной в 1995 году [34]. Суть традиционных опровержений и разоблачений сводится к тому, что не существует достаточно мощных известных механизмов, способных вызвать крупномасштабные смещения земной коры, и поэтому такое событие является «невозможным с геофизической и геологической точки зрения». Таким образом, интересные свидетельства, предлагаемые энтузиастами‑теоретиками, неоднократно прятались под сукно. Но даже если точный механизм еще остается невыясненным, последние открытия должны потрясти консерваторов. Ведь на этот раз исследователи из Калифорнийского технологического института говорят о крупномасштабном смещении земной коры, имевшем катастрофические последствия, и этот материал был опубликован в уважаемом научном журнале с одобрения рецензентов. Не следует удивляться тому, что в этот период, по некоторым оценкам, произошло вымирание 80 % всех видов живых существ [35]. Но с почти чудесной скоростью жизнь воспрянула вновь и вымирание сменилось «богатым всплеском разнообразия, ознаменовавшим первое появление в окаменелых останках практически всех ныне существующих родов животных. С тех пор не случалось ничего подобного этому, так как относительная скорость эволюционного развития более чем в 20 раз превосходила нормальную» [36]. Это так называемое «кембрийское событие» действительно сопровождалось взрывным ростом жизни и самым невиданным разнообразием ее форм, существовавших на Земле. Ученые считают, что с тех пор произошло как минимум пять крупных периодов вымирания и около десятка мелких [37]. Есть свидетельства того, что все эти периоды, как и крупномасштабное смещение коры, предшествовавшее «кембрийскому событию», были вызваны высокоскоростными столкновениями с массивными космическими объектами, пересекавшими орбиту Земли [38]. При высвобождении достаточного количества ударной энергии такие столкновения теоретически могли обеспечить отсутствующий механизм, который мог бы приводить в движение кору целой планеты. Для Земли даже можно представить сценарий, при котором все крупные столкновения привели к периодам вымирания, но для смещения земной коры требовалось превысить определенный энергетический порог, возможно, сопровождаемый другими условиями.
Удары и вымирания
Один из пяти крупнейших периодов вымирания на Земле произошел на рубеже пермского и триасового периодов около 240 млн. лет назад. При загадочных обстоятельствах 96 % всех морских видов и 90 % всех наземных видов подверглись истреблению [39]. Радиоастроном Геррит Вершкуур, ныне профессор физики в Мемфисском университете (штат Теннесси), замечает по этому поводу: «Никакой местный катаклизм не может объяснить внезапное вымирание такого множества видов одновременно. Для этого требуется глобальный феномен грандиозных масштабов… Жизнь на Земле почти подошла к концу. Мы едва можем найти слова для описания такой огромной катастрофы» [40]. Были представлены доказательства, связывавшие периоды вымирания с ударами астероидов, но геологи отнюдь не единодушны во мнениях по этому вопросу [41]. С другой стороны, существует уверенность относительно Последнего великого периода вымирания, который произошел 65 млн. лет назад на рубеже мелового и третичного периодов. После сенсационных открытий 1970‑х и 1980‑х годов [42] все ученые признают, что причиной этого события был гигантский космический объект диаметром не менее 10 км, врезавшийся в северную оконечность полуострова Юкатан со скоростью примерно 30 км/с [43]. Образовавшийся кратер, ныне глубоко погребенный под осадочными отложениями, накопившимися за миллионы лет, имел диаметр около 200 км. Он впервые был обнаружен во время гравиметрического зондирования при разведке шельфовых нефтяных месторождений, а его возраст, впоследствии подтвержденный радиоизотопными датировками, составляет 65 млн. лет [44]. Как мы упоминали в главе 4, это «пограничное событие» привело к вымиранию динозавров. По некоторым оценкам, оно также погубило 50 % всех других родов животных, 75 % видов и 99,99 % всех отдельных животных, живших на Земле в то время [45].
Глобальный катаклизм
Последовательность событий, произошедших на нашей планете 65 млн. лет назад, была воссоздана учеными (которые в целом придерживаются мнения, что объект, столкнувшийся с Землей, был кометой). Вот что говорит геолог Уолтер Альварец: «Около 95 % атмосферы расположено на высоте до 30 км, так что в зависимости от угла, под которым объект приближался к поверхности, время пролета через атмосферу составило лишь одну‑две секунды. Воздух на пути кометы подвергся чудовищному сжатию, что привело к одному из самых колоссальных звуковых ударов, когда‑либо раздававшихся на этой планете. Сжатие мгновенно нагрело воздух до температуры, в 4 или 5 раз превышающей температуру поверхности Солнца, что вызвало ослепительную вспышку во время прохода через атмосферу. В момент контакта с поверхностью Земли, где ныне расположен полуостров Юкатан, образовались две ударных волны. Одна ударная волна пошла внутрь через трехкилометровый слой известняка у поверхности и углубилась в гранитную кору под ним… Тем временем вторая волна отразилась в сторону упавшей кометы» [46]. Геррит Вершкуур продолжает эту историю: «Через час после столкновения волна землетрясений прокатилась по всему миру. При мощности от 12 до 13 баллов по шкале Рихтера произошло крупномасштабное смещение внешней оболочки земной коры и образование глубинных разломов. Цунами высотой более 1 км прокатилось по североамериканскому континенту на расстояние 800 км и создало формы ландшафта, сохранившиеся в геологических слоях на протяжении 65 млн. лет… Булыжники величиной с автомобиль падали на расстоянии до 500 км от эпицентра и достигали нынешней территории Белиза» [47]. Несмотря на цунами, есть свидетельства того, что в течение нескольких дней после удара по всему миру бушевали пожары, пока не сгорело все, что могло гореть. Ученые сообщают об открытии «мощного слоя угля и сажи… свидетельствовавшего о том, что до 90 % биомассы было испепелено во время глобальных пожаров» [48]. Вскоре после этого в мире наступила своеобразная «ядерная зима» по мере того, как пыль и пепел, поднявшиеся в атмосферу, закрыли солнечный свет на несколько месяцев [49]. Альварес придерживается мнения, что «на Земле стало так темно, что вы бы не увидели собственную руку в пяти сантиметрах от лица» [50]. За этим последовал долгий период холодных сумерек, во время которого многие виды животных, переживших первоначальную катастрофу, погибли от холода и голода. Фотосинтез почти прекратился, и пищевая цепочка была прервана на всей планете.
Невидимые опасности
Взрывная энергия объекта, столкнувшегося с Землей 65 млн. лет назад, согласно большинству оценок, достигала 100 миллионов мегатонн в тринитротолуоловом эквиваленте, то есть он был почти в 1000 раз больше, чем объект, который привел к образованию 13‑мильного кратера Джордано Бруно на Луне в 1178 году [51]. Однако и то, и Другое событие могло привести к уничтожению цивилизации – а возможно, и человечества в целом, – если бы °но случилось на Земле в наши дни [52]. Как мы могли убедиться, достаточно мощная бомбардировка, подобная той, что случилась на Марсе в определенный момент его истории, может при определенных обстоятельствах лишить жизни целую планету. Человечество – изобретательный вид, выживший благодаря своей способности адаптироваться к внешним угрозам и предвосхищать опасности. Если принять во внимание ужасную участь, постигшую Марс, и прошлые столкновения астероидов с Луной и Землей, разве не очевидно, что мы должны уделять внимание невидимым опасностям, прячущимся в темных уголках Солнечной системы?
Глава 19 Небесные знамения
В 1990 году Дэвид Моррисон, астроном из Эймсовского исследовательского центра НАСА, сделал невеселое замечание о том, что «в одном ресторане фаст‑фуда работает больше людей, чем можно найти профессионалов, наблюдающих за астероидами» [1]. В наши дни дела обстоят уже не так плохо. Общественное финансирование таких работ по‑прежнему остается незначительным и почти смехотворным; в период с 1990 до конца 1997 года общий вклад всех правительств в решение этой задачи редко превосходил один миллион долларов в год [2]. Тем не менее в ряде стран были учреждены программы наблюдения за астероидами, опирающиеся главным образом на согласованные усилия астрономов, готовых добровольно жертвовать своим временем [3]. В национальной обсерватории Китт‑Пик в Таксоне, штат Аризона, получающей ограниченное финансирование от НАСА, команда астрономов занимается систематическим поиском околоземных астероидов с использованием 90‑сантиметрового телескопа и цифровой камеры. Как сообщается, ученые «ежемесячно обнаруживают два‑три околоземных объекта, диаметр наименьшего из которых составляет примерно 6 м» [4]. Сходные исследования проводятся в военно‑воздушной обсерватории США на Гавайях, в Паламарской обсерватории и в обсерватории Лазурного Берега (Южная Франция). Англо‑австралийская исследовательская программа была прекращена из‑за отсутствия финансирования в 1996 году [5]. Будут ли эти программы лучше финансироваться в будущем? В ответ на этот вопрос можно услышать много обещаний, но дел почти нет. Тем не менее мы видим признаки важных перемен в том, что Палата представителей США вписала следующий пункт в закон о полномочиях НАСА от 20 июля 1994 года: «Агентство по национальной аэронавтике, действуя в координации с Министерством обороны и космическими агентствами других стран, по мере возможности должно в течение десяти лет определить и составить каталог орбитальных характеристик всех комет и астероидов диаметром более одного километра, орбиты которых пересекают орбиту Земли» [6]. Но почему «более одного километра»? Очевидно, причина заключается в убеждении, что человеческая цивилизация может пережить столкновение с полукилометровым астероидом, но не переживет столкновения с объектом диаметром более 1 км. А как быть с роем полукилометровых объектов или даже с более мелкими, пробивающими земную атмосферу в сотнях разных мест в течение одной или двух недель? Выживет ли человечество? И может ли это произойти?
Кратеры
За последние двести лет астрономы многое узнали о Солнечной системе и околоземном пространстве, но далеко не все их открытия являются обнадеживающими. Теперь мы знаем, что наша планета, движущаяся по орбите вокруг Солнца с постоянной скоростью около 110000 км/час, регулярно проходит сквозь потоки «космического мусора». Большая часть этого материала состоит из крошечных метеоров, сгорающих в атмосфере, где мы видим их как падающие звезды. Но есть и более крупные объекты, взрывающиеся в атмосфере и долетающие до поверхности Земли. За свою долгую историю Земля многократно сталкивалась с космическими объектами, и эти столкновения никак нельзя назвать единичными. Согласно мнению астронома Фреда Хойла, за последний миллиард лет Земля могла испытать более 130 тысяч крупных столкновений [7]. Во многих случаях это были не отдельные крупные объекты, а целые группы объектов. Мы упомянули о кошмарной перспективе «целого роя тунгусских метеоритов», но геологическая летопись красноречиво свидетельствует о том, что десятикилометровая комета или астероид, ставший причиной гибели динозавров, тоже являлась частью роя. Было обнаружено не менее десяти других кратеров с такими же датировками, включая полностью захороненную под осадочными отложениями 35‑километровую «структуру Мэнсона» в штате Айова [8]. Поскольку поверхность Земли динамично изменяется в результате непрерывных процессов эрозии и осадконакопления, даже самые крупные кратеры исчезают за миллионы лет. Кроме того, поскольку вода покрывает более 3/4 поверхности планеты, простая логика подсказывает, что большинство столкновений должно было происходить в океане, где они оставили меньше следов, чем наземные удары. Другой важный фактор заключается в том, что ударные кратеры лишь с конца 1920‑х годов стали распознавать как таковые (ранее их связывали с вулканическими процессами), так что это сравнительно новая область исследований [9]. Тем не менее было обнаружено более 140 крупных кратеров, распределенных по всей поверхности планеты, и каждый год находят еще примерно пять новых [10]. Хотя возраст некоторых из них достигает 200 млн. лет, многие образовались сравнительно недавно [11]. К интересным открытиям относится цепочка кратеров Южной Америки, образованная роем небольших железных метеоритов. Метеориты вошли в атмосферу по касательной и сохранились лишь благодаря тому, что состояли из железа, а не из камня или льда. Они оставили узкий 18‑километровый след в регионе Кампо дель Чиело (Аргентина). «Отдельные метеориты разного размера хорошо отсортированы по массе вдоль следа, очевидно, под воздействием аэродинамических сил. Распад первичного объекта произошел на высоте в несколько километров. Радиоуглеродная датировка угля, обнаруженного в одном из кратеров, указывает на то, что событие произошло уже после заселения Южной Америки, около 2900 г. до н. э.» [12]. Вторая цепочка кратеров, возраст которой, как считается, «не превышает нескольких тысяч лет», находится в центре аргентинской пампы и впервые была замечена пилотом ВВС, пролетевшим над этим местом в 1989 году [13]. Ее длина составляет 30 км. Кратеры имеют не круглую форму, как при вертикальных ударах, а продолговатую: длина трех самых крупных достигает 4 км при ширине 1 км. Многочисленные мелкие кратеры, «очевидно, образованы фрагментами, отброшенными в сторону» [14]. Более 10 % кратеров, поперечник которых превышает 500 м, имеет поблизости как минимум еще один кратер [15], а три крупнейшие ударные структуры на Земле связаны с более мелкими: это кратеры Стейнхейма и Рейса в Германии (46 и 24 км соответственно), возраст которых составляет 15 млн. лет, Каменский и Гусевский кратеры в России (65 млн. лет) и двойной кратер на озере Клируотер в Северном Квебеке к востоку от Гудзонова залива (290 млн. лет) [16]. Озеро Манихога в Канаде является ударным кратером диаметром 60 км [17]. Структура Садбери в Онтарио, содержащая одно из крупнейших в мире месторождений никеля и других ценных металлов, теперь считается «тектонически искаженным ударным кратером, первоначальный диаметр которого достигал 140 км» [18]. Стокилометровый «купол Редфорта» в Южной Африке тоже является ударной структурой [19]. Астроном Дункан Стил, глава Австралийской службы наблюдений за астероидами и основатель англо‑австралийского проекта по изучению околоземных астероидов, приводит такую оценку: «Мы обнаружили не более 1 % ударных структур на Земле… Сотни кратеров, несомненно, скрываются под лесным покровом Аризонского бассейна и в арктической тундре… под песчаными пустынями Северной Африки и Аравии… Кроме того, 70 % Земли покрыто водой… До сих пор был найден только один подводный кратер диаметром 60 км, структура Монтегю в прибрежных водах Новой Шотландии, возраст которой оценивается в 50 млн. лет» [20]. Список ударных кратеров, обнаруженных на Земле, продолжает пополняться. При сопоставлении с чудовищными шрамами на поверхности Марса и с усеянным кратерами ликом Луны он должен напоминать нам о том, что Солнечная система является и всегда была опасным местом для всех планет и для любой жизни.
Асклепий и Гермес
В 1989 году земную орбиту пересек астероид диаметром 500 м. Земля находилась на его пути лишь за шесть часов до этого. Как было сказано в докладе Палаты представителей: «Если бы он столкнулся с Землей, то произошла бы катастрофа, беспрецедентная в человеческой истории. Высвобожденная энергия была бы эквивалентна взрыву более 1000 мегатонных бомб» [21]. Этот объект, двигавшийся со скоростью 42 000 миль в час [22], был обнаружен астрономами лишь через три недели после того, как он промчался мимо нас [23]. Ныне он числится под каталожным номером Асклепий 4581, а его максимальное сближение с Землей составляло 650 тысяч км [24]. Это было новое рекордное сближение, хотя, как мы убедимся, оно продолжалось недолго. Предыдущее рекордное сближение было зарегистрировано в 1937 году, когда несколько более крупный астероид Гермес (диаметром от 1 до 2 км) [25] пересек земную орбиту. В ночь перед Хеллоуином он приблизился к Земле с угрожающей скоростью, «составлявшей до 5 км в час, и полностью пересек небосвод за 9 дней» [26]. Согласно одному из астрономов того времени, это было «очень похоже на то, как если бы вы стояли у железнодорожных путей, когда мимо проносится вечерний экспресс» [27]. После этого головокружительного пролета Гермес исчез в глубинах космоса, и с тех пор его больше не видели, что не может вселять оптимизма, так как прошлые опасные сближения делают опасные сближения в будущем более вероятными [28]. Мы можем быть уверены, что Гермес по‑прежнему находится где‑то в Солнечной системе и, скорее всего, не однажды пересекал орбиту нашей планеты до 1937 года, но его просто не могли заметить [29]. Астероиды такого размера очень легко пропустить даже при постоянных астрономических наблюдениях, и, как мы вскоре убедимся, по мнению астрономов, несколько тысяч таких объектов могут находиться в непосредственной близости от Земли.
Нежданные гости
В воскресенье, 19 мая 1996 года, и неделю спустя, 25 мая 1996 года, Земля снова опасно сблизилась с двумя крупными астероидами. Первый из них под каталожным номером 1996JA промчался на расстоянии около полумиллиона километров со скоростью 60 000 км/час. Астрономы лишь за четыре дня смогли предупредить о его прибытии на наше космическое «парадное крыльцо». Второй астероид, 1996JG, был более 1 км в диаметре и прошел на расстоянии около 2,5 млн. км [30]. Согласно расчетам, столкновение между Землей и таким объектом «привело бы к планетарной катастрофе, гибели по меньшей мере одного миллиарда человек и уничтожению современной цивилизации» [31]. В декабре 1997 года околоземный астероид диаметром почти 2 км был обнаружен астрономами США и занесен в каталог под номером 1997XF11. Следующие три месяца его движение находилось под пристальным наблюдением. В марте 1998 года астроном Брайен Мардсен из Гарвардского университета объявил о результатах своих расчетов. Он предупредил о возможном столкновении в 2028 году. Заголовки газет 12 и 13 марта 1998 года пестрели ужасающими прогнозами, а астрономы по всему миру пытались усовершенствовать расчеты Мердсона. Некоторые пришли к выводу, что астероид пройдет ближе к Земле, чем к Луне, возможно, на расстоянии 40 000 км, другие утверждали, что расстояние составит более миллиона километров. Сам Мардсен заключил, что «вероятность столкновения очень мала, но ее нельзя считать пренебрежимо малой». Джек Хиллс, специалист по астероидам в Лос‑Аламосской национальной лаборатории США, заметил: «Это пугает меня. Такое крупное столкновение с Землей грозит гибелью очень многим людям» [32]. В 1968 году астероид Икар диаметром 2 км пролетел мимо Земли на расстоянии 6 млн. км – «очень небольшом в масштабе Солнечной системы», по выражению одного из ученых Массачусетского технологического университета [33]. В 1991 году астероид В А прошел лишь в 170 000 км от Земли, что составляет менее половины расстояния между Землей и Луной. Он имел диаметр 9 м (т. е. был размером с двухэтажный автобус) и обладал достаточной энергией для разрушения небольшого города [34]. 16 мая 1994 года Дункан Стил дал следующее интервью австралийским средствам массовой информации: «Около шести часов назад Земля разминулась с небольшим астероидом. Минимальное расстояние – около 180 000 км, что составляет менее половины расстояния до Луны. Это объект размером всего лишь 10–20 м. Его рабочее название – 1994ES1. Он был обнаружен командой по наблюдению за астероидами из Аризонского университета в национальной обсерватории Китт‑Пик в окрестностях Таксона. Столкновение с Землей могло бы произойти на скорости 19 км/с (44 000 миль в час). Если только он не состоит из железо‑никелевых соединений (как многие метеориты), то он взорвался бы в атмосфере на высоте 5–10 км. Общая энергия, высвобожденная при взрыве, была бы эквивалентна ядерному взрыву мощностью примерно 200 килотонн (около 20 бомб, взорвавшихся над Хиросимой)» [35]. Взрывы разрушающих астероидов на самом деле достаточно часто регистрируются инфракрасными датчиками военных спутников США. В недавно рассекреченных сведениях с 1975 по 1992 год отмечено 136 атмосферных взрывов мощностью от 1 килотонны и больше [36]. Один особенно живописный взрыв, мощность которого оценивается в 5 килотонн, наблюдался над Индонезией в 1978 году [37]. Еще более мощным был 500‑килотонный взрыв в атмосфере между Южной Африкой и Антарктикой 30 августа 1963 года [38]. Девятого апреля 1984 года капитан японского грузового самолета сообщил о яркой атмосферной вспышке примерно в 650 км к востоку от Токио. По его словам, «после вспышки образовалось грибовидное облако, поднимавшееся от высоты 4267 м до высоты 18 288 м и существовавшее лишь две минуты» [39].
Кометы и огненные шары
Девятнадцатого февраля 1913 года небольшой астероид вошел в земную атмосферу над Саскачеваном, двигаясь на восток со скоростью примерно 10 км/с. Он был замечен на высоте 50 км над Виннипегом и Торонто, а также несколькими городами на северо‑востоке США. Он пролетел над Нью‑Йорком, а через две минуты был снова замечен над Бермудскими островами [40]. После этого его °лед был потерян, вероятно, он упал в океан. В 1972 году другой огненный шар был замечен на территории США. На этот раз он круто поднимался, чтобы выйти за пределы земной атмосферы, где оказался лишь временно. По расчетам астрономов Л. Ж. Лачиа и Джона Льюиса: «Он приблизился с относительной скоростью 10,1 км/с и ускорился до 15 км/с из‑за земного притяжения, когда вошел в верхние слои атмосферы. Его ближайший контакт с Землей находился на высоте около 58 км над Южной Монтаной… Диаметр объекта составлял от 15 до 80 м при массе не менее нескольких тысяч метрических тонн, а возможно, до 1 миллиона метрических тонн. Он прошел в 6430 км от центра Земли. Если бы он прошел лишь в 6410 км от центра Земли, то взорвался или упал где‑то в населенной местности от Юты до Солт‑Лейк‑Сити, Огдена, Покателло и водопадов Ойдахо. Мощность взрыва была бы эквивалентна примерно 20 килотоннам тринитротолуола» [41]. 1 февраля 1994 года болид, вошедший в земную атмосферу над островами Микронезии в Тихом океане, пересек экватор в юго‑восточном направлении и взорвался к северо‑западу от Фиджи, в 120 км над островом Токелау. Согласно расчетам, его скорость составляла 72 000 км/час [42]. Взрыв был ослепительно ярким и мог быть эквивалентным 11 килотоннам тринитротолуола [43]. Более крупные и высокоскоростные объекты также приближались к Земле. Двадцать седьмого октября 1890 года наблюдатели в Кейптауне (Южная Африка) были свидетелями призрака огромной кометы с хвостом шириной как полная Луна, протянувшимся через половину небосвода. За 47 минут ее полета (от 1945 до 20.32) она прошла сектор около 100°. «Предположим, это была типичная маленькая комета, – заметил Джон Льюис. – Если она двигалась со скоростью около 40 км по отношению к Земле, то судя по наблюдаемой угловой скорости 2‘ в минуту, она находилась на расстоянии менее 80 км от Земли или около 1/5 расстояния от Земли до Луны» [44]. Еще одна комета, промелькнувшая по небосводу со скоростью 7° в минуту, была замечена в марте 1992 года астрономами Южно‑Европейской обсерватории [45]. Диаметр ее ядра составлял около 350 м [46]. «Если взять наиболее вероятную скорость полета 40 км/с, типичную для долгопериодических комет, она должна была пролететь на расстоянии примерно 20 000 км. С учетом того, что диаметр Земли составляет около 13 000 км, это было действительно очень близко» [47].
Меркурий
Чем больше мы узнаем об огромном арсенале снарядов, летающих в космосе, тем легче становится понять, каким образом соседний Марс, который некогда мог служить настоящим домом для разнообразных форм жизни, превратился в искалеченный и пустынный мир. То, что произошло с Марсом, фактически является нормой для внутренних планет. Скорее сохранение функционирующей экосистемы на Земле можно считать труднообъяснимым явлением. Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, усеян кратерами, и, подобно Марсу, по‑видимому, лишен огромных сегментов своей коры: «Нечто врезалось в Меркурий с такой силой, что его внешние слои были сорваны и, вылетев в космос, упали на Солнце» [48]. Другой характеристикой Меркурия, сходной с Марсом, а также с Землей, является наличие больших кратеров в одном полушарии и крупномасштабных нарушений в противоположной точке другого полушария. Как известно, марсианский кратер Эллада с диаметром около 2000 км связан с беспорядочной структурой, известной как плато Фарсида, расположенной практически напротив него. На Земле 200‑километровый кратер Чишкулуб в Мексике (эпицентр «граничного события» 65 млн. лет назад) связан с вулканическими излияниями деканских траппов в Индии. На фотографиях Меркурия виден гигантский кратер диаметром 1300 км, названный бассейном Калорис. На противоположной стороне планеты ему соответствует обширная область «хаотического ландшафта», где нет ударных кратеров, но местность как будто разбита ударом колоссального молота, а потом сложена в новой и необычной конфигурации. Дункан Стил предлагает такое объяснение: «При образовании бассейна Калорис мощные сейсмические волны прошли по всей поверхности планеты, встретились в противоположной точке и буквально раздробили ровную местность, ранее существовавшую там» [49].
Венера
Если мы представим, что смотрим сверху на Солнечную систему, то увидим, что все планеты вращаются вокруг Солнца против часовой стрелки. Большинство из них также вращается против часовой стрелки вокруг собственной оси. Одним видным исключением является Венера, вторая планета от Солнца, которая вращается в направлении, противоположном направлению ее движения по орбите [50]. Астрономы считают ретроградное вращение Венеры «довольно необычным явлением» [51]. Общепринятое объяснение заключается в том, что в определенный период своей истории планета испытала настолько сильный астероидный или кометный удар, что ее вращение на короткое время вообще прекратилось, а потом она начала вращаться в противоположном направлении [52]. Считается, что этот катаклизм произошел миллиарды лет назад, на раннем этапе образования Солнечной системы, но есть и свидетельства значительно более поздних потрясений: «Вся поверхность Венеры была сметена… Геологи говорят, что новая внешняя оболочка образовалась в ходе лавовых излияний, а огромные блоки старой поверхности растрескивались и погружались» [53].
Земля
Земля является третьей планетой от Солнца – сияющим шаром жизни и сознания, парящим в необъятной пустоте космоса, неким чудом Вселенной. Некоторые считают ее живым существом. Платон называл ее «благословенной богиней» [54]: «Земле же, кормилице нашей, создатель определил вращаться вокруг оси, проходящей через Вселенную, и поставил ее блюстительницей и устроительницей дня и ночи, как старейшей и почтеннейшей из божеств, рожденных внутри неба» [55]. С учетом крайней ограниченности наших знаний о космосе приходится признать, что это единственное место, где мы можем быть абсолютно уверены в существовании жизни. Вполне вероятно, что жизнь, в том числе и разумная, существует на других планетах, вращающихся вокруг других солнц. Но мы не можем быть уверены в этом. Насколько нам известно, планетарные катаклизмы, подобные тем, что сокрушили Меркурий, обратили вспять вращение Венеры и «освежевали» Марс, могут быть распространенными не только в Солнечной системе, но и во всей Вселенной. Представьте себе нашу ответственность в том случае, если мы являемся единственной формой жизни. Представьте себе, что наше сознание является единственным, которому удалось выжить во всей Вселенной. Представьте себе, что нам грозит опасность, которой можно избежать, но мы в своем невежестве и благодушии ничего не предпринимаем по этому поводу.
Юпитер
Уже вполне очевидно, что Земля сейчас является единственной планетой в Солнечной системе, населенной разумными существами. Возможно, это было не так еще 20 000 или 50 000 лет назад – кто знает? – но сейчас все наши космические соседи мертвы и обнаруживают признаки интенсивных или кометных бомбардировок. Меркурий, Марс, Луна и Венера мертвы, и хотя Земля все еще живет вместе с нами, нет никакой уверенности, что бомбардировки прекратятся просто потому, что мы существуем. Напротив, в 1994 году человечество получило живописное доказательство того, что объекты, способные уничтожить целую планету, до сих пор сталкиваются с другими небесными телами. В этом году рой массивных фрагментов от распадающейся кометы Шумейкера‑Леви‑9 столкнулся с Юпитером. Для многих астрономов это событие стало своевременным напоминанием о том, что Земля тоже может столкнуться с такой участью; теоретически это может произойти в любое время. Дэвид Леви, один из ученых, в честь которого была названа комета, заметил: «Природа как будто сняла телефонную трубку и объявила: „Я собираюсь запустить 21 фрагмент кометы в Юпитер со скоростью 134 000 миль в час… и хочу, чтобы вы посмотрели на это“» [56]. Астрономы наблюдали за столкновениями с большим вниманием и интересом. Десятки обсерваторий, космический телескоп «Хаббл» и зонд НАСА «Галилео» в течение всего месяца следили почти исключительно за Юпитером, а фотографии всех крупных столкновений появились в выпусках новостей для миллиардов людей по всему миру. Меркурий… Венера… система Земля – Луна… Марс… Юпитер является пятой планетой от Солнца; его орбита расположена почти в 500 миллионах километров за орбитой Марса. При диаметре 144000 км он является гигантом нашей Солнечной системы – в 10 раз больше Земли и в 20 раз больше Марса. Его поверхность считается жидкой и газообразной, «состоящей главным образом из водорода и гелия в пропорциях, близких к солнечным» [57], тем не менее его масса в 318 раз больше массы Земли и в сущности больше объединенной массы всех других планет Солнечной системы [58]. Способность такого Левиафана уничтожать объекты, приближающиеся к нему из космоса, и абсорбировать удары тех, которые проникают в его атмосферу, кажется практически безграничной. Однако Юпитер заметно пострадал от высокоскоростного столкновения с 21 фрагментом кометы Шумейкера‑Леви‑9.
Космическая очередь
Каролина Шумейкер, Юджин Шумейкер и Дэвид Леви обнаружили комету 24 марта 1993 года. Сначала она выглядела как быстро движущееся пятно на зернистых фотопластинках. Большие обсерватории развернули свои телескопы в направлении объекта, и Джин Скотти из лаборатории планетологии при Аризонском университете первым подтвердил, что комета Шумейкера‑Леви‑9 на самом деле является не одним объектом, а цепочкой из 21 фрагмента [59]. На первых фотографиях они напоминали трассирующие пули в ночном небе, и астрономы принялись рассчитывать величину отдельных фрагментов, а также скорость и направление их движения. Вскоре стало очевидно, что 21 фрагмент первоначально был частью одной гораздо более массивной кометы диаметром от 10 до 20 км [60]. Размер самого крупного фрагмента был оценен в 4,2 км, а двух других – в 3 и 2 км [61]. Когда астрономы рассчитали их орбиту, было обнаружено, что «эти фрагменты прошли очень близко от Юпитера в июле 1992 года» [62]. Дальнейшие исследования показали, что могло произойти: первоначальная комета слишком сблизилась с Юпитером, оказавшись на высоте лишь 20 тысяч км над ее поверхностью 7 июля 1992 года, и нарушила его предел Роша. Дэвид Леви описывает это событие следующим образом: «Словно огромная рука, протянувшаяся и разорвавшая комету на части, сила тяготения Юпитера „потянула“ за ближайшую часть кометы с большей силой, чем за ее дальнюю сторону. Комета начала растягиваться, как макаронина, и в конце концов просто распалась на части» [63]. По‑видимому, в результате этого события комета Шумейкера‑Леви‑9 сошла со своей долгопериодической орбиты и была выведена на другую орбиту в опасной близости от Юпитера [64]. В середине мая 1993 года астрономы рассчитали, что в июле 1994 года 21 фрагмент пройдет в еще большей близости от планеты [65]. Дальнейшие расчеты показали, что столкновение неизбежно: «Хотя комета распалась в 1992 году, ее обломки на короткое время вырвались из хватки Юпитера. Древняя комета в последний раз пролетела по своей орбите, повернула обратно и врезалась в планету» [66].
Кометы действительно сталкиваются с планетами
Самый мелкий фрагмент А, двигавшийся со скоростью 60 км/с, столкнулся с Юпитером 16 июля 1994 года, оставив за собой гигантский огненный след. Через несколько часов фрагмент В, считавшийся «рыхлым куском космической пыли и валунов» [67], оставил другой, более слабый огненный след, сохранявшийся в течение 17 минут [68]. Два удара, разделенные интервалом в один час, ассоциировались с фрагментом С, за которым последовал «короткоживущий огненный шар», связанный с фрагментом D [69]. Первый крупный фрагмент был обозначен буквой Е. Он вошел в атмосферу в 11 часов 17 минут по стандартному Тихоокеанскому времени, оставив за собой огненный след «в 30 раз более яркий, чем Европа» (один из спутников Юпитера) [70]. Когда атмосферные возмущения улеглись, стало ясно, что этот фрагмент оставил три огромных «шрама» на бурлящей поверхности Юпитера, включая одно яркое пятно диаметром более 15 000 км [71]. Фрагмент F оставил еще более огромное ударное пятно диаметром 26 000 км. Затем, по воспоминаниям Дэвида Леви, «врата ада разверзлись, и центральный фрагмент G превратился в гигантский огненный шар, паривший примерно в 3000 км над облаками» [72], окруженный облаком перегретого газа, в два раза более горячего, чем поверхность Солнца [73]. Ударное кольцо, образованное на поверхности Юпитера фрагментом G, расширялось со скоростью 4 км/с и вскоре достигло диаметра 33 000 км [74] – лишь на 7000 км меньше, чем окружность Земли по экватору. Еще через час пятно расширилось настолько, что могло бы поглотить Землю, и светилось так ярко, что затмевало собственный блеск Юпитера и временно «ослепило» телескопы [75]. Вот что говорит по этому поводу Геррит Вершкуур: «С учетом того, что диаметр фрагмента G предположительно составлял 4,2 км и двигался со скоростью 60 км/с, его ударная энергия достигала 100 миллионов мегатонн тринитротолуола, то есть не уступала энергии астероида, уничтожившего динозавров, и это произошло на Юпитере в 1994 году! Каковы теперь были шансы на то, что это не случится здесь? Удар был эквивалентен одновременному взрыву пяти миллионов бомб, уничтоживших Хиросиму. Невероятно! Еще не так давно, в 1991 году, на первом международном симпозиуме по околоземным астероидам в Калифорнии, я услышал прогноз, что мы никогда не увидим, как объекты такого размера сталкиваются с планетами» [76]. Когда Юджина Шумейкера спросили, какой урок, преподанный этим событием, по его мнению, был самым важным, он ответил: «Кометы действительно сталкиваются с планетами» [77]. В лондонском интервью Би‑би‑си Каролину Шумейкер попросили описать, что произойдет, если комета размером с фрагмент G когда‑либо врежется в Землю. Ее ответ был коротким и ясным: «Мы все погибнем» [78].
Глава 20 Апокалипсис наших дней
Когда 21 фрагмент кометы Шумейкера‑Леви‑9 исчез в недрах Юпитера, многие люди, ранее не интересовавшиеся небосводом, стали смотреть на небо с чувством смутного беспокойства. Простой здравый смысл подсказывал, что случившееся на Юпитере вполне может повториться на Земле. Ожила старая идея использования ядерных ракет для отклонения потенциально опасных комет или астероидов, и пошли разговоры об адаптации технологии «звездных войн» для защиты Земли. Не случайно, что лишь через два дня после катастрофического столкновения Палата представителей Конгресса США вписала в закон о полномочиях НАСА дополнительный пункт (приведенный в последней главе), обязывающий агентство «идентифицировать и заносить в каталог орбитальные характеристики всех комет и астероидов диаметром более одного километра, движущихся по орбитам, пересекающим орбиту Земли».
Энергия скорости
Были проведены исследования возможных последствий столкновения с разными видами комет и астероидов для Земли и человеческой цивилизации. При оценке результатов этих исследований важно помнить о том, что даже при размере небесных объектов не более нескольких десятков метров такие столкновения неизбежно приведут к катастрофическим последствиям, о чем свидетельствуют хотя бы тунгусские события 1908 года [1]. Причина состоит в том, что эти космические «снаряды» имеют огромный запас кинетической энергии (энергия движения тела или системы, равная произведению половины его массы на квадрат скорости), которая высвобождается мгновенно и создает чудовищные ударные волны во время прохода через атмосферу [2]. Затем наступает контакт с поверхностью планеты, при котором выделяется достаточно энергии, чтобы расплавить или испарить сам объект и «количество материала мишени с массой, равной от 1 до 10 масс ударного объекта при возрастании его скорости от 15 до 50 км/с» [3]. Астероид, летящий со средней скоростью 20–30 км/с (хотя были отмечены скорости до 72 км/с) [4], «…будет остановлен на расстоянии, примерно равном его собственному диаметру, и буквально вывернется наизнанку в ходе этого процесса. При контакте возникает давление в несколько миллионов атмосфер и температура в десятки тысяч градусов» [5].
Большие удары на суше
Профессор Тревер Палмер из Ноттингемского университета (Англия) рисует такую картину первых последствий столкновения 10‑километрового объекта с твердой поверхностью на скорости 30 км/с: «Болид мгновенно испарится, и в течение нескольких секунд на поверхности образуется кратер диаметром около 180 км. К примеру, если болид ударит в районе Милтон‑Кейнс, кратер протянется от Ноттингема на севере до Лондона на юге и включит в себя Бирмингем, Оксфорд и Кембридж. Этот огромный кратер будет устлан расплавленной породой, а в атмосферу поднимется огромный огненный шар, распространяющий волны палящего ветра» [7]. Доктор Эмилио Спедикато с кафедры математики и статистики в университете Бергамо (Италия) добавляет: «Атмосферные возмущения в результате столкновения с 10‑километровым объектом будут колоссальными и распространятся на оба полушария. К примеру, можно оценить, что если 10 % первоначальной энергии уйдет в ударную волну, то за 2000 км от эпицентра скорость ветра будет достигать 2400 км/час в течение 0,4 часа, а температура поднимется до 480°. За 10 000 км от эпицентра это будет соответственно 100 км/час, 14 часов и 30°» [8]. Виктор Клубе с кафедры астрофизики и прикладной математики в Оксфорде и Билл Напир из Королевской обсерватории рассчитали, что если бы столкновение произошло в Индии, то оно «повалило и воспламенило бы леса в Европе» [8]. «Размер обломков, выброшенных из кратера, будет варьировать от кусков размером с целую гору, которые сами по себе являются грозными снарядами, до горячего пепла, который рассеется по всему миру и добавится к пеплу от пожаров. Мощные землетрясения пройдут по всему земному шару; амплитуда горизонтальных и вертикальных волн будет достигать нескольких метров. Эти волны в течение нескольких часов будут обходить всю планету» [9]. Непосредственным следствием удара будет одновременное воспламенение «тысяч пожаров на площади, превышающей площадь Франции» [10]. Они быстро сольются в одно гигантское пожарище, и по меньшей мере 50 млн. тонн дыма будет выброшено вверх до высоты 10 км [11]. В течение нескольких дней эти пожары, раздуваемые ветрами, распространятся по земному шару [12], как уже произошло 65 млн. лет назад [13]. Облака дыма смешаются со 100 000 км3 пепла и пыли, выброшенными в верхние слои атмосферы после первоначального удара [14]. В отсутствие солнечного света температура на поверхности Земли опустится до арктических морозов, толстый слой льда скует реки и озера, животная и растительная жизнь будет практически истреблена, и любое земледелие прекратится [15]. Другим неизбежным следствием любого крупного наземного удара будет изменение химического состава атмосферы. Согласно гипотезе профессора Палмера, «огненный шар сплавит атмосферные азот и кислород в окислы азота, которые при реакции с водой впоследствии образуют азотную кислоту. Сходным образом серная кислота может образоваться от сгорания растительного материала» [16]. По расчетам Спедикато, такие реакции «полностью ликвидируют защитный слой стратосферного озона» [17]. Когда небо постепенно очистится от дыма, пепла и пыли, любые выжившие существа на Земле подвергнутся воздействию «интенсивного ультрафиолетового излучения, убивающего даже микробы» [18]. Вышеперечисленные расчеты основаны на предпосылке, что астероид или комета войдет в атмосферу под Довольно крутым углом. Но если угол будет пологим, последуют дополнительные осложнения. Питер Шульц из Брауновского университета и Дон Голт из Центра планетологии имени Мэрфи рассчитали последствия удара 10‑километрового космического объекта, вошедшего в атмосферу под углом менее 10° от горизонтали на скорости 72 000 км/час. Они указывают, что такой сценарий вряд ли приведет к образованию одного большого кратера: «Болид распадется на рой фрагментов размером от 100 м до 1 км. При этом произойдет выброс достаточного количества материала, чтобы у Земли появилось кольцо наподобие одного из колец Сатурна». На протяжении следующих двух или трех тысяч лет крупные обломки с объемом до 1000 км3 будут повторно входить в атмосферу и падать на Землю, вызывая локальные катаклизмы огромной мощности [19]. Целый дождь из таких объектов приведет к образованию мощной расширяющейся тепловой волны и, возможно, даже второму глобальному пожару. По расчетам Дункана Стила: «При повторном входе в атмосферу со скоростью до 11 км/с тысяча кубических километров камня высвободит энергию, эквивалентную солнечной энергии, достигающей поверхности планеты в течение целой недели. Некоторым эта ситуация покажется аналогичной работе огромного гриля, расположенного на высоте от 50 до 100 км над поверхностью и повышающему ее температуру до 1000 °C. Разумеется, в таких обстоятельствах растительная жизнь на континентах быстро придет в упадок и погибнет» [20]. Иными словами, 10‑километровый объект, вошедший в земную атмосферу под любым углом, несет ужасные последствия для человечества и всего мира. Считается, что пять миллиардов человек погибнут, и лишь около миллиарда могут выжить в укромных уголках по всему миру [21].
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 205; Нарушение авторского права страницы