Угроза из космоса. В безопасности ли планета Земля от каменных гостей из других Галактик?

Каждую минуту на огромной скорости, словно пули, только в несколько раз быстрее, в поверхность соседствующих планет и спутника Земли — Луну, врезаются незваные космические гости. Астрономы то и дело предостерегают о гигантских булыжниках, траектория полета которых пролегает в опасной близости с голубой планетой. Будет ли столкновение внезапным или ученые смогут предотвратить катастрофу? Какие опасности таит в себе холодный космос? И могут ли земляне действительно противостоять атакам комет и астероидов?

Люди изобрели вакцины от неизлечимых ранее болезней, сумели обмануть природу и благодаря медицине увеличить продолжительность жизни. Они строят дороги на высоте тысяч метров среди скальных пород и неспокойных вулканов, прорубают подводные тоннели для скоростных поездов и с интересом заглядываются на Марс, как будущую колонию землян. Но покорить космос, разгадать его тайны и быть готовым к вторжению каменных осколков - оказалось не под силу. Реальная угроза человечеству не на Земле, уверены ученые.

Примером беспомощности человека стало внезапное падение Челябинского метеорита, предсказать которое оказалось невозможным. А предотвратить разрушения - тем более. Смещение метеорита на пару градусов, скорость чуть больше и реальной катастрофы было бы не миновать. То, как отделалось человечество после его падения, не иначе как везение, уверяют эксперты в области астрономии и физики. Но сколько еще подобных или в несколько сотен раз больше угроз находится совсем рядом с Землей?

Астероиды возвращаются

12 лет назад рядом с Землей пролетел астероид «Апофис», ученые внимательно изучали его траекторию, размеры и просчитывали вероятность столкновения. Она, к слову, оказалась, практически равной нулю. Но такие исследования позволили выяснить, когда каменный гость снова наведается в Солнечную систему. И каковы его реальные размеры. Оказалось, что «Апофис» вернется совсем скоро - в 2029 году, уверены ученые, он пролетит совсем рядом, что увидеть астероид можно будет через обычный телескоп. Такая близость к орбите Земли опасна тем, что земная гравитация способна влиять на все приближающиеся к ней предметы, если притянуть огромный булыжник не получится, но изменить его траекторию - запросто. И тогда по возвращении через несколько лет - маршрут гиганта может проходить еще ближе к планете. В конечном итоге, астероид, которые пролетал, к примеру, еще в 50-х годах прошлого века, в свое следующее возвращение может оказаться уже в земной атмосфере. Правда, несмотря на это, некоторые научные издания относятся к «астероидным катастрофам» скептически, обвиняя всех, кто распространяет слухи о приближении очередного «астероида-убийцы» в желании пропиариться и запустить среди всех уже заученную страшилку. Одно из таких изданий даже обращалось напрямую к NASA, чтобы те во всеуслышание сделали официальное заявление о наличии каких-либо реальных угроз для планеты со стороны астероидов в ближайшие несколько лет. К слову, американские ученые этот факт подтвердили, по всем расчетам, которыми владеет NASA, крупных столкновений не будет как минимум сто с лишним лет. На наш век хватит!

Черные дыры

Если с астероидами все более-менее понятно, то вот с «кротовьими норами», или по-другому — черными дырами, ясности нет никакой. Пожалуй, главная причина в том, что изучить их не представляется возможным. И как действуют силы и работают законы физики в этом космическом теле - известно лишь приблизительно. Недавно результаты астрофизических исследований были опубликованы в одном из зарубежных журналов, в тексте рассказывалось о «подозрительном извержении вещества из черной дыры» всего лишь в 105 миллионах световых лет от Земли. Другими словами, если без научных терминов, из черной дыры выходило вещество, напоминающее газ, только разогретый до миллиона градусов по Цельсию. Другими словами, такая мощная энергия если «не достанет» до нашей системы, то существенно повлияет на нее. И когда эффект будет виден невооруженным глазом, опять-таки, подсчитать сложно. Ученые даже шутят, что черных дыр в нашей Галактике хватает и изучать их нужно как можно эффективнее. Засасывают они планеты, выбрасывают раскаленный газ или «пожирают» звёзды - пока материя не будет изучена, предотвратить катастрофу или предсказать ее — не предоставляется возможным.

Сожгут планету дотла гамма-излучения

Такие сгустки радиоактивной энергии появляются вследствие взрыва звёзд, поясняют ученые. Даже если звезда находится за несколько миллионов световых лет от нашей системы - вспышки после взрыва хорошо различимы. Кроме того, эти гамма-лучи по силе разрушения сравнимы с ядерным ударом прямиком из космоса. Их мощность способна сжечь атмосферу и всё живое на планете. Правда, если «дотянутся». Барьер в несколько миллионов световых лет — существенный аргумент в пользу Земли.

Раскаленное Солнце

Одна из самых популярных версий и сценариев для фильмов-катастроф - капризы нашей звезды-кормилицы — Солнца. Немудрено, что без нее жизнь на планете была бы невозможна. Ученые полагают, что температура нашей планеты постепенно увеличивается, не так, как на раскаленной сковородке, но тем не менее - через какие-то тысячи лет температура будет выше, а значит размер Солнца тоже увеличится. Соответственно, вместе с этим поменяется климат Земли - океаны начнут испаряться, лишая всё живое необходимой влаги. В любом случае, никто не обещал Земле счастливое существование до скончания веков. По другой версии, Солнце, напротив, остывает и такой сценарий тоже не сулит ничем хорошим. Превратившись в белого карлика, звезда будет не в состоянии обеспечивать светом и теплом ближайшие планеты. И жизнь на Земле также окажется в заточении вечной мерзлоты.

Земля взята в окружение. Сколько угроз?

Известно, что в опасной близости от Земли находится около 6200 объектов, все они рано или поздно пролетят или уже пролетели рядом и любое изменение в их траектории сулит столкновением. Какова вероятность такой встречи? «Опасной близости» — это обозначения расстояния, когда в случае изменения траектории возможно столкновение. Т.е. тут сразу несколько главных составляющих, которые не дают гарантий реальной угрозы - «в случае» и «возможно». Вероятность сценария, когда под воздействием внешних факторов крупный астероид вдруг направится к Земле 1: 10000000. На самом деле, сотрудники NASA очень пристально следят за каждым космическим объектом, правда, нехватка финансирования тоже играет свою роль. Взять под контроль каждое небесное тело - нереально. А вот те, что могут представлять угрозу Земле - находится в особом реестре. Ученые игнорируют только те объекты, чьи размеры меньше одного километра, по большей части потому, что нет финансовой возможности и достаточного количества человеческих ресурсов. Поэтому вовремя обнаружить астероид, который сможет наделать шума, даже если не уничтожит планету, проблематично. По-соседски близко с Землей проходили пока только очень маленькие астероиды, падение которых не сулит никакими бедами. Так, например 6 ноября 2009 года на расстоянии меньше 14 тысяч километров от Земли пролетел астероид-малыш по имени 2009VA, диаметр которого составил меньше 10 метров. А один из последних непрошеных гостей- 2014RC, пролетевший на расстоянии почти 40 тысяч километров, его диаметр составил более 20 метров. По крайней мере, как уверяют астрономы, такие случаи, как Челябинский метеорит, являются рядовыми, и возможно, даже попав в телескоп крупной обсерватории, ему никто не предал бы особого значения. Ведь размеры объекта не попадают под критерии критических. Тем не менее, космические инциденты еще раз напоминают человечеству, кто во Вселенной хозяин. Вместо того, чтобы придумывать новые смартфоны и вбивать покрепче сваи очередной международной корпорации - стоило бы подумать о развитии космической программы. Ведь будущее человечества в открытиях, а многие из них находятся за пределами земной орбиты.

Пятнадцатого февраля исполнилось пять лет со дня появления в небе над Челябинском крупного метеороида, вызвавшего переполох в городе и привлекшего к себе интерес астрономов всего мира. Что произошло в тот день? Может ли подобное повториться? Что человечество делает и может сделать, чтобы такие события, как минимум, не происходили внезапно, и чтобы мы, как максимум, нам научились парировать подобные угрозы? С этими вопросами редакция N + 1 обратилась к астроному Леониду Еленину, сотруднику Института прикладной математики РАН, для которого происшествие над Челябинском имело особое значение.

Пятнадцатое февраля 2013 года началось для меня неожиданно - в 7:30 утра мне позвонили из одной из госструктур с вопросом: «Что произошло над Челябинском?» Когда пришло понимание, что же все-таки произошло, главным вопросом стал другой: почему мы заблаговременно не обнаружили это тело? Пикантности ситуации добавляло и то, что в этот же день мимо Земли, но на безопасном расстоянии от нее, должен был пролететь известный околоземной астероид 2012 DA14, а за день до описываемых событий, выступая на пресс-конференции, я заверил собравшихся, что ни один из известных астероидов в ближайшем будущем нам не угрожает. Первый же беглый анализ данных с видеокамер показал, что болид не имеет никакого отношения к астероиду 2012 DA14, и стало понятно, почему этот метеороид подкрался к нам незамеченным... Но обо всем по порядку.

Для начала давайте разберемся, что это вообще за объекты, откуда они берутся, как их обнаруживают и почему челябинский гость физически не мог быть обнаружен существующими средствами контроля космического пространства.

Телескопы наизготовку

Первый астероид, сближающийся с Землей (АСЗ), был обнаружен в 1898 году. Впоследствии он получил номер 433 и имя - Эрос. Да, да, это тот астероид из сериала «Пространство» ("The Expanse"). В то время его орбита казалась уникальной, ведь большинство астероидов обращаются вокруг Солнца в Главном поясе астероидов, между орбитами Марса и Юпитера.

Спустя примерно 100 лет в области фиксации изображений произошла революция - фотопластинки ушли в историю, а на их место стали внедрять ПЗС -камеры. Переход от аналоговой информации к «цифре» произвел революцию и в астрономии, в том числе в области позиционных наблюдений малых тел Солнечной системы, к коим и относятся астероиды и кометы. Новая техника позволила быстро и с высокой точностью определять координаты небесных объектов, рассчитывать их орбиты и автоматизировать процесс обнаружения новых объектов на полученных кадрах, ведь раньше этим занимались вручную на устройствах, называемых блинк-компараторами.

Постепенно у астрономов появилось понимание, что объекты, подобные Эросу, достаточно распространены в Солнечной системе и что по теории вероятности они могут сталкиваться с планетами. Это был лишь первый шажок на пути к пониманию проблемы астероидно-кометной опасности (АКО).

В 1980 году ученые - отец и сын Альваресы - сформулировали теорию столкновения Земли с крупным небесным телом (диаметром 8–10 километров) в далеком прошлом и связали образование гигантского кратера Чиксулуб в Мексиканском заливе с вымиранием динозавров. Дальше - больше. Так, в 1983 году всего в 4,67 миллиона километров от Земли пролетела только что открытая комета C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock). Размер ее ядра был сопоставим с телом, столкнувшимся с Землей 65 миллионов лет назад.

Последней каплей стало столкновение кометы P/1993 F2 (Shoemaker-Levy 9), а точнее цепочки ее осколков, c Юпитером. Комета была обнаружена в 1993 году, уже разорванной притяжением планеты-гиганта, и вопрос столкновения с планетой был лишь вопросом времени. Седьмого июля 1994 года 21 фрагмент кометы, каждый размером до двух километров, вошел в атмосферу Юпитера. Общее энерговыделение составило около 6 миллионов мегатонн, что в 750 раз больше всего ядерного потенциала, накопленного на Земле!

Рисунок 1. Количество открытых за последние десятилетия астероидов, сближающихся с Землей (АСЗ). Красным цветом обозначены объекты диаметром от километра и больше, оранжевым - 140 метров и более, синим - все остальные.

После всех этих событий в США была принята государственная программа поиска опасных небесных тел, сближающихся с Землей. В 1998 году первый обзорный телескоп заступил на дежурство. В течение нескольких лет по этой теме начали работать еще несколько инструментов, и результат не заставил себя ждать. На рисунке 1 изображена статистика открытий АСЗ с 1980 года, которая говорит сама за себя.

В настоящий момент по тематике АКО работают несколько выделенных инструментов с диаметром главных зеркал до 1,8 метра. Многие телескопы, начинавшие свою работу 20 лет назад, прошли модернизацию - на них были установлены новые ПЗС-камеры колоссальных размеров. Например, мозаика ПЗС-чипов телескопа Pan-STARRS имеет диаметр полметра. Назревает вопрос: ну сейчас-то мы бы уже смогли заблаговременно открыть челябинский метеороид? Нет! И вот почему.

Траектория движения метеороида над Челябинском

Трудно обнаружить

Все околоземные астероиды делятся на три семейства, в зависимости от их орбиты. Все они имеют афелии (наиболее удаленная от Солнца точка орбиты) вне орбиты Земли, поэтому их удается обнаруживать. Но ученые задались вопросом: а нет ли таких же объектов, обращающихся вокруг Солнца внутри орбиты Земли и опасно сближающихся с нашей планетой вблизи своего афелия?

Если орбита небесного тела находится внутри земной орбиты, то наблюдать его достаточно сложно, даже если это планета. Не зря Венеру называют «утренней звездой». Она видна на нашем небе в сумерках, вечером или утром. Но это очень яркий объект, а как же обнаружить небольшие астероиды на еще не темном, сумеречном небе? Такой опыт был поставлен. Телескоп, установленный высоко в горах, наводили на области над самым горизонтом, когда Солнце уже погружалось за него. Проницание телескопов (способность обнаруживать тусклые объекты) на светлом небе катастрофически снижается, но даже в таких условиях удалось открыть несколько объектов, которые отнесли к новому семейству околоземных астероидов. Этот опыт показал, что, если мы не видим какие-то объекты, это не значит, что их нет (эффект наблюдательной селекции).

Сразу отвечу на вопрос про применение радиотелескопов. Да, они могут работать и днем, но в настоящий момент их диаграмма направленности (угол зрения) очень мал и не позволяет осуществлять поиск объектов на больших расстояниях. Сейчас для лоцирования астероидов часто необходима оптическая поддержка - телескопы уточняют орбиту небесного тела и радиотелескоп наводится по уже уточненным координатам.

Челябинский метеороид не относился к этому семейству внутренних АСЗ (семейство Атиры), но приближался к нам со стороны Солнца, и в этом была главная причина того, что он не был обнаружен. Другая причина связана с его малым размером. До входа в атмосферу его диаметр составлял примерно 17 метров. Характерное время упреждения при обнаружении объектов такого размера - менее суток, когда они совсем близко подходят к Земле и современные телескопы могут их детектировать.

Кстати, челябинское событие достаточно сильно встряхнуло умы ученых, занимающихся проблематикой АКО. Ранее считалось, что объект менее 50–80 метров в диаметре не сможет причинить большого вреда людям, так как сгорит в атмосфере. События над Челябинском показали, что это не так. Все разрушения были вызваны не столкновением самого тела с поверхностью Земли, а с воздушным взрывом на высоте примерно 19 километров. Напомню, что пострадало более тысячи человек. Если бы это произошло над густонаселенными районами Европы или Японии, пострадавших было бы значительно больше. Так что сейчас ученые понимают, что поиск астероидов декаметрового размера (десятки метров в поперечнике) является важной задачей АКО.

Для такого поиска стали привлекать крупные телескопы, работающие по астрофизическим и космологическим задачам. Например, модернизированный 4-метровый телескоп, занимающийся поиском темной энергии, - Dark Energy Camera (DECam). Через несколько лет в Чили должен заработать обзорный телескоп нового поколения - Large Synoptic Survey Telescope (LSST), с диаметром главного зеркала 8,3 метра! Этот инструмент намного расширит область обнаружения небольших околоземных объектов. Но все это не решит проблему внутренних АСЗ.

Рисунок 2. Либрационные точки (точки Лагранжа). Точки L1, L4, L5 особенно удобны для того, чтобы, переместившись к ним, оценивать угрозу Земле со стороны летящих к ней астероидов.

Для ее эффективного решения необходимо запускать поисковые телескопы в космос, и не просто в космос, а подальше от Земли. Например, в либрационные точки (точки Лагранжа) L1, L4, L5 (рисунок 2). В этом случае мы будем смотреть на Землю как бы сбоку, что позволит обнаруживать опасные объекты, приближающиеся к нашей планете со стороны Солнца. По теоретическим расчетам, еще большую эффективность обнаружения даст размещение космических аппаратов на орбите Венеры или Меркурия.

Техническая реализация таких проектов осложнятся необходимостью передачи больших объемов данных на огромные расстояния. Для точки L1 это 1,5 миллиона километров, для L4/L5 - 150 миллионов километров, ну а для орбиты Венеры оно колеблется от 38 до 261 миллиона километров. Здесь потребуется найти баланс между двумя подходами. Что лучше, передавать «сырые» кадры на Землю и уже тут, на мощных компьютерах, выжимать из них максимум информации - в нашем случае детектировать даже самые тусклые объекты - или передавать только измерения, а всю упрощенную обработку вести на борту? Скорее всего, будет применен симбиоз обоих подходов. И это только одна из многих сложных технических задач, которые придется решить ученым и инженерам.

Теоретические проработки таких миссий ведутся, в том числе и в России. Только после того как мы сможем массово обнаруживать внутренние АСЗ и изучать их популяцию, мы сможем закрыть один из вопросов АКО в части обнаружения опасных объектов. Но это еще не все. Хорошо, спросите вы, мы обнаружили объект, летящий на столкновительной траектории к Земле, а что дальше?

Микроскопические исследования челябинского метеорита

Еще труднее «сбить»

Если говорить реально, то пока мы можем лишь рассчитать время и место падения. То есть, оповестить специальные службы и постараться эвакуировать население из опасного района. Для этого нужно увеличивать характерное время упреждения с нескольких часов до нескольких суток. Если говорить о парировании угрозы, то тут все не так просто. Если это экстренный случай и опасность грозит нам в самом ближайшем будущем, то выбор невелик - это либо чисто кинетическое воздействие (удар болванкой), либо взрывное, вкупе с кинетическим (заглубляем заряд и подрываем его).

Вроде бы все красиво и даже достаточно реализуемо. Малые тела мы уже успешно бомбардировали, заряд есть, дежурные носители-перехватчики можно создать, но есть не несколько «но».

Во-первых, этот подход касается только сравнительно небольших объектов. Хорошая новость заключается в том, что подавляющее большинство больших АСЗ мы уже знаем и реальной угрозы, на горизонте пары сотен лет, они собой не представляют. Но остаются еще неизвестные кометы, которые, как мы видим, могут приближаться к Земле.

Во-вторых, чтобы попасть в объект, надо хорошо знать его орбиту, а для этого требуется длительное время наблюдения (наблюдательная дуга). Если же объект обнаружен за несколько суток до столкновения, даже если у нас перехватчик стоит под парами, то можем и не попасть.

И в-третьих, описанные выше методы не контролируемые - то есть, разрушив один большой объект, мы можем получить облако осколков, которые войдут в атмосферу, и далеко не все из них сгорят. И тут еще вопрос, что лучше: один большой объект или рой его осколков. Или мы можем кинетическим воздействием сдвинуть астероид не так, как нам хотелось бы, переместив его, к примеру, на орбиту с еще большей вероятностью столкновения. Поскольку мы не пишем сценарий нового блокбастера, то все может пойти далеко не так, как задумано…

Если объект опасен для нас в среднесрочной перспективе, на интервале десятков лет, то тут можно использовать методы мягкого и, что немаловажно, контролируемого воздействия. Для неподготовленного человека они могут показаться достаточно странными, но они действительно могут сработать, если у нас в запасе есть десятки лет. Например, мы можем разместить вблизи астероида небольшой космический аппарат, который будет притягивать астероид - так же как и астероид будет притягивать к себе аппарат, но, конечно, с большей силой, ведь огромная глыба намного массивнее. В этом случае мы можем очень точно рассчитать воздействие и предсказуемо, очень медленно, изменить орбиту небесного тела.

Можно посадить космический аппарат на поверхность астероида и менять его орбиту двигателями малой тяги. Посадка на астероид или ядро кометы давно не фантастика - это уже было реализовано. Можно даже покрасить астероид! Да-да, покрасить одну сторону астероида в белый цвет, чтобы она отражала солнечный свет, а вторая, неокрашенная сторона при этом нагревалась, излучая тепловую энергию, способную придать астероиду дополнительное ускорение (эффект Ярковского). Зная форму астероида и параметры его вращения вокруг своей оси, можно рассчитать, как именно необходимо его окрасить для достижения требуемого результата.

Таков краткий обзор проблематики АКО, хотя, конечно, эта тема намного обширнее и глубже. Есть те, кто говорит, что эта проблема не заслуживает внимания, ведь вероятность крупного столкновения очень мала. Да, это так, и задача настоящих ученых - не пугать, а предупреждать. Пусть вероятность и правда очень мала, но и цена бездействия - миллионы и миллиарды жизней, а может, и судьба всей цивилизации. У человечества есть все для того, чтобы не пойти по печальному пути динозавров (хотя для нас падение небесного тела в Мексиканском заливе оказалось счастливым событием - первые млекопитающие вытянули тогда свой счастливый билет).

Поэтому нам необходимо сделать все, чтобы сохранить наш мир, и это относится, конечно, не только к астероидно-кометной опасности. Всем добра и почаще смотрите на ночное небо - оно очень красиво и таит еще много загадок, которые нам предстоит разгадать!

Леонид Еленин

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

Ученые всего мира постоянно изучают нашу Вселенную. Многие открытия последнего времени действительно шокируют. И чем дальше ученые углубляются в тайны Вселенной, тем больше опасностей они находят для нашей планеты именно со стороны космоса. В нашей статье мы собрали наиболее опасные из них. (фото и иллюстрации: открытые источники)

Астероиды-убийцы

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)

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.

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.

При подготовке материала использовались данные научно-популярного документальный фильма «Вселенная» 2007г.

Астероид (с греч. «подобный звезде», «звезда») также называют малой планетой. Является небесным телом, размер которого превышает 30 км. Некоторые из них имеют свои спутники. Множество астероидов путешествует по нашей Солнечной системе. 3,5 млн лет назад на Землю упало огромное количество астероидов, которые привели к глобальным изменениям.

Весной 2016 года в Австралии геологи обнаружили следы падения астероида, диаметр которого составил около 30-40 км. То есть по размерам он соизмерим с небольшим спутником. Падение стало причиной 11-балльного землетрясения, цунами и масштабных разрушений. Вероятно, это был один из астероидов, в результате падения которых на земле сформировались не только зачатки жизни, но и сформировалось все многообразие биосферы. Есть также мнение,что таинственное исчезновение динозавров произошло из-за падения на Землю большого астероида. Хотя это всего лишь одна из множества версий... Это интересно! Древний ударный кратер Чиксулуб образовался в результате встречи с метеоритом. Его глубина когда-то доходила до 20 км. Падение метеорита вызвало цунами и изменения климата, подобное ядерной зиме. Кроме этого, на срок до 16 лет на Земле могла упасть температура на 26 градусов.

По вычислениям ученых, падение астероида на Землю способно привести к огромному ущербу, если тело размером около 1 км упадет на сушу Земли. В первую очередь образуется воронка диаметром примерно 15 км, это станет причиной попадания в атмосферу пыли. А это, в свою очередь, способно привести к масштабным пожарам. Пыль, нагреваясь от солнца, снизит уровень озона, ускорит химические реакции в стратосфере, снизит количество солнечного света, доходящего до поверхности планеты.

Что же нам делать, что бы этого не произошло???

«Космический патруль»

«Космический патруль» - система, которую планируют создать студенты и ученые из института ядерной физики Московского государственного университета. Охранять земное спокойствие будут три спутника. Главная задача аппаратов – следить за околоземным пространством и вовремя предупреждать об опасных явлениях, в том числе и астероидах. На аппаратах ученые установят уникальные камеры слежения, которые успешно протестировали на университетском спутнике «Ломоносов». На спутнике был осуществлен первый в мире эксперимент наблюдения за опасными космическими объектами с помощью широкоугольных оптических камер: они охватывают большую область пространства и делают фотографию с огромным разрешением, на которой можно рассмотреть потенциально опасные объекты.

Наземный мониторинг

В 2017 году основные инструменты наблюдения за астероидами - наземные телескопы. К сожалению, предупредить об опасности такая система может не всегда: что-то пролетает незамеченным, как было с челябинским метеоритом. Из-за космического гостя диаметром 18 метров в феврале 2013-го в больницах оказались сотни людей, ущерб, по разным оценкам, составил до полумиллиарда. Не всегда наземный сегмент может гарантировать абсолютный контроль за космическим пространством, однако в связке со спутниками эта система может стать полноценной защитой от угрозы из открытого космоса.

Астероиды в зоне риска

Впервые о космической угрозе серьезно и на международном уровне заговорили в середине прошлого столетия. За эти десятилетия ученые составили каталог астероидов, в том числе и потенциально опасных для нашей планеты, а таких более тысячи. В черном списке уже не только всем известный Апофис, который периодически сближается с Землей. Ученые открывают все новые объекты, некоторые из них в разы крупнее известных. Потенциально опасными астероидами называют те, что находятся на расстоянии примерно 7,5 млн километров от Земли. По космическим меркам это очень близкое расстояние: стабильность орбиты такого астероида непредсказуема, ее могут возмущать Юпитер, Марс и другие планеты.

В ожидании катастрофы

Ежесекундно на Землю падают тонны космических крупиц, которые без следа сгорают в атмосфере. По статистике крупные метеориты диаметром в десятки метров, как Тунгусский, падают раз в сто лет, а километровые, которые уже называют астероидами - единожды в миллионы. Каждое такое столкновение - катастрофа для земной жизни. Событие вроде Тунгусского взрыва сегодня может обернуться истинной катастрофой планетарного масштаба: плотность населения растет, появляется новая инфраструктура, и падение тела диаметром в 100 метров может вызвать очень серьезные последствия.

Отражение атак

В настоящий момент планов по уничтожению опасных астероидов немало: от разрушения лазерным лучом и создания специальных ловушек до конструирования аппаратов, которые могут зацепиться за астероид и поменять его орбиту. Ученые предлагают самые разные варианты развития событий, многие из которых предусматривают научное изучение опасных объектов. Для науки астероиды, метеориты и кометы бесценны. В остатках метеоритов ученые находят уникальные вещества - первородный материал, который встречается только в открытом космосе. Кроме прочего, космические гости могут ответить на вечный вопрос о зарождении жизни на Земле. Исследования показали, что в многовековом льду, из которого часто состоят метеориты и астероиды, могут сохраняться даже самые слабые следы биологической жизни.

Деньги из космоса
Некоторые исследователи полагают, что в будущем на астероидах и метеоритах получится разбогатеть - при условии, что мы научимся их ловить. Километровый астероид железоникелевого типа, содержит в себе столько металлов, что на Земле его бы хватило для того, чтобы на пять тысяч лет закрыть потребность в стали, чугуне и других металлах. Сейчас это звучит фантастично, однако и полет человека в космос некогда был смелой мечтой. С другой стороны, иные зарабатывают на продаже метеоритов уже сегодня: кусочек гостя из космоса может стоить весьма приличных денег, а спрос стабильно превышает предложение.

Бури, землетрясения, извержения вулканов - земным катаклизмам ничего не стоит уничтожить человеческую цивилизацию. Но даже самые грозные стихии никнут, когда на сцену выходит космическая катастрофа, способная взрывать планеты и тушить звезды — главная угроза Земле. Сегодня мы покажем, на что способна Вселенная во гневе.

Танец галактик раскрутит Солнце и выбросит в бездну

Начнем из самого масштабного бедствия - столкновения галактик. Уже через каких-то 3-4 миллиарда лет врежется в наш Млечный путь и поглотит его, превратившись в громадное яйцеобразное море звезд. В этот период ночное небо Земли побьет рекорд по количеству звезд - их станет в три-четыре раза больше. А вы знаете, ?

Само столкновение нам не грозит - если бы звезды были размером с мячик для настольного тенниса, то расстояние между ними в галактике составляло бы 3 километра.Наибольшую проблему представляет слабейшая, но одновременно самая мощная сила во Вселенной - гравитация.

Взаимное притяжение звезд в сливающихся Андромеде и Млечном Пути защитит Солнце от разрушения. Если две звезды сближаются, их гравитация разгоняет их и создает общий центр массы - они будут кружить возле него, как шарики по краям рулетки. То же самое произойдет с галактиками - прежде чем соединиться воедино, их ядра будут “танцевать” друг возле друга.

Как это выглядит? Смотрите на видео ниже:

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.

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.

Онлайн симулятор столкновения галактик

Чтобы смоделировать столкновение, щелкните левой кнопкой по черному участку и протяните курсор немного с зажатой кнопкой в сторону белой галактики. Так вы создадите вторую галактику и зададите ее скорость. Чтобы сбросить симуляцию, нажмите Reset внизу.

Кроме того, столкновения с облаками водорода и гелия вряд ли пойдут на пользу самой Земле. Если не повезет оказаться в массивном скоплении, можно оказаться внутри самого Солнца. А про такие вещи как жизнь на поверхности, вода и привычная атмосфера можно будет смело забыть.

Еще галактика Андромеда может попросту “отжать” Солнце и включить в свой состав. Сейчас мы живем в спокойном районе Млечного Пути, где мало сверхновых звезд, газовых потоков и прочих неспокойных соседей. Но никто не знает, куда “заселит” нас Андромеда - можно и вовсе угодить в , полный энергии самых диковинных объектов галактики. Там Земле не выжить.

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 .

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

Космическая катастрофа: вспышка сверхновой

Когда Солнце истратит свой запас звездного топлива-водорода, его верхние слои сдует в окружающее пространство, и от него останется только маленькое горячее ядро, белый карлик. Но Солнце - это желтый карлик, ничем не примечательная звезда. А большие звезды, массивнее нашего светила в 8 раз, уходят с космической сцены красиво. Они взрываются, разнося мелкие частицы и излучение на сотни световых лет.

Как и в случае со столкновениями галактик, здесь приложила руку гравитация. Она сжимает состарившиеся массивные звезды до такой степени, что все их вещество детонирует. Интересный факт - если звезда больше Солнца в двадцать раз, она превращается в . И перед этим она тоже взрывается.

Однако не обязательно быть большим и массивным, чтобы в один прекрасный день воссиять сверхновой. Солнце - звезда-одиночка, но есть множество звездных систем, где светила вращаются друг возле друга. Звезды-братья часто стареют с разной скоростью, и может оказаться так, что “старшее” светило выгорает до белого карлика, а младшее все еще в расцвете сил. Тут-то и начинается беда.

Когда “младшая” звезда постареет, она начнет превращаться в красного гиганта - ее оболочка расширится, а температура уменьшится. Этим и воспользуется старый белый карлик - поскольку в нем уже нет ядерных процессов, ему ничего не мешает подобно вампиру “высасывать” внешние слои своего брата. Причем высасывает он их столько, что ломает гравитационный предел собственной массы. Поэтому и взрывается сверхновой как большая звезда.

Сверхновые - это кузнецы Вселенной, ведь именно сила их вспышек и сжатие порождает элементы тяжелее железа, вроде золота и урана (по другой теории, они возникают в нейтронных звездах, но их появление невозможно без сверхновой). Еще считается, что вспышка звезды по соседству с Солнцем помогла образоваться , нашей Земле в том числе. Скажем же ей спасибо за это.

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 . 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.

Реальна ли угроза Земле?

Какова вероятность того, что сверхновая нас накроет? Посмотрите на следующую фотографию:

Это - останки уже отсветившей свое сверхновой. Она была столь яркой, что в 1054 году ее было видно как очень яркую звезду даже днем - и это при том, что сверхновую и Землю разделяет шесть с половиной тысяч световых лет!

Диаметр туманности составляет 11 . Для сравнения, наша Солнечная система от края до края занимает 2 световых года, а к самой близкой звезде, Проксима Центавре, 4 световых года. В пределах 11 световых лет вокруг Солнца есть как минимум 14 звезд - каждая из них может взорваться. А “боевой” радиус сверхновой составляет 26 световых лет. Такое событие случается не больше 1 раза в 100 миллионов лет, что очень часто в космических масштабах.

Гамма-всплеск — если бы Солнце стало термоядерной бомбой

Существует еще одна космическая катастрофа, куда опаснее сотни сверхновых одновременно — всплеск гамма-излучения. Это самый опасный вид радиации, который проникает через любую защиту — если забраться в глубокий подвал с металлобетона, облучение уменьшится в 1000 раз, но не исчезнет полностью. А какие-либо костюмы и вовсе неспособны спасти человека: гамма-лучи ослабевают всего в два раза, проходя сквозь лист свинца толщиной в сантиметр. Но свинцовый скафандр — неподъемная ноша, в десятки раз тяжелее рыцарского доспеха.

Однако даже во время взрыва атомной электростанции энергия гамма-лучей небольшая — нет такой массы вещества, чтобы их напитать. Зато такие массы есть в космосе. Это сверхновые очень тяжелых звезд (вроде звезд Вольфа-Райе, о которых мы написали ), а также слияние нейтронных звезд или черных дыр — недавно такое событие зафиксировали по гравитационным волнам. Сила гамма-вспышки таких катаклизмов может достичь 10 54 эрг, которые излучаются за период от миллисекунд до часа.

Единица измерения — взрыв звезды

10 54 эрг — много ли это? Если бы вся масса Солнца стала термоядерным зарядом и взорвалась, энергия взрыва составила бы 3×10 51 эрг — 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 10км 2 .

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 . В пределах одной галактики всплеск происходит приблизительно раз в один миллион лет. Возникает логический вопрос —

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.

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 , где можно узнать о последствиях недавних падений)
• Превращение Солнца в красного гиганта.
• Вспышка на Солнце (их можно ).
• Миграция планет-гигантов в Солнечной системе.
• Остановка вращения .

Как защитить себя и предупредить трагедию? Следите за новостями науки и космоса, и исследуйте Вселенную с надежным гидом. А если осталось что-то неясное, или хотите узнать больше — пишите в чате, комментариях и заходите в