Такими «прогнозами» изобилует пресса.
Разумеется, судьба 6. 3 млрд населения Земли волнует всех ученых, в том числе и астрономов. Как видно, плотность населения разная (фиолетовый цвет - самая высокая плотность, серый цвет - самая низкая плотность).
Опасность из ближнего космоса: 1. астероиды «Если однажды астероид столкнется с Землей, уничтожив при этом не только человеческий род, но и миллионы других видов живых существ, а мы, имея возможность предотвратить катастрофу, не сделаем этого из-за отсутствия решимости, неправильных приоритетов, неверной оценки риска или несовершенного планирования, то пренебрежение нашим даром разумного предвидения и ответственности за собственную жизнь и все живое на Земле явится величайшим актом самоотречения во всей человеческой истории» . . (Из меморандума Американского института Аэронавтики и Астронавтики, окт. 1995)
ОБРАЩЕНИЕ Мы, участники Международной конференции "Проблемы защиты Земли от столкновения с опасными космическими объектами (SPE-94)", состоявшейся в городе Снежинске (Челябинск-70) в сентябре 1994 года, обращаем внимание мирового сообщества на потенциальную опасность для человечества будущих неминуемых столкновений Земли с объектами космического происхождения, такими как астероиды и кометы. Реальность этой опасности наглядно продемонстрирована в июле 1994 года при падении фрагментов кометы Шумейкеров-Леви 9 на Юпитер. Для Земли подобное столкновение означало бы конец существования человеческой цивилизации. Осознавая опасность таких явлений в будущем, констатируя уровень технических знаний и технологий, подтверждая приверженность общечеловеческим идеалам и ценностям, сознавая ответственность перед своими народами и международным сообществом за предупреждение катастрофических явлений, убежденные в необходимости консолидации усилий ученых и специалистов всех стран, обращаем Ваше внимание на данную проблему и предлагаем развернуть в рамках международного проекта работы и исследования по оценке грозящей опасности и возможности ее предотвращения. Мы, нижеподписавшие настоящее Обращение, призываем ученых, сотрудников и руководителей научных учреждений, промышленных предприятий, общественных организаций, фондов, компаний и фирм, бизнесменов, всех обеспокоенных граждан, правительства всех стран с просьбой поддержать наше начинание. Россия, Снежинск (Челябинск-70), 30 сентября 1994 года.
ОБРАЩЕНИЕ Мы, участники Международной конференции "Проблемы защиты Земли от столкновения с опасными космическими объектами (SPE-94)", состоявшейся в городе Снежинске (Челябинск-70) в сентябре 1994 года, обращаем внимание мирового сообщества на потенциальную опасность для человечества будущих неминуемых столкновений Земли с объектами космического происхождения, такими как астероиды и кометы. Реальность этой опасности наглядно продемонстрирована в июле 1994 года при падении фрагментов кометы Шумейкеров-Леви 9 на Юпитер. Для Земли подобное столкновение означало бы конец существования человеческой цивилизации. Осознавая опасность таких явлений в будущем, констатируя уровень технических знаний и технологий, подтверждая приверженность общечеловеческим идеалам и ценностям, сознавая ответственность перед своими народами и международным сообществом за предупреждение катастрофических явлений, убежденные в необходимости консолидации усилий ученых и специалистов всех стран, обращаем Ваше внимание на данную проблему и предлагаем развернуть в рамках международного проекта работы и исследования по оценке грозящей опасности и возможности ее предотвращения. Мы, нижеподписавшие настоящее Обращение, призываем ученых, сотрудников и руководителей научных учреждений, промышленных предприятий, общественных организаций, фондов, компаний и фирм, бизнесменов, всех обеспокоенных граждан, правительства всех стран с просьбой поддержать наше начинание. Россия, Снежинск (Челябинск-70), 30 сентября 1994 года.
Основные характеристики астероидов Астероиды (или малые планеты). Основные характеристики этих объектов таковы: массы- 1 г -10 23 г, размеры - 1 см - 1000 км, средние скорости приближении к Земле -10 км/сек, кинетическая энергия - 5 10 9 - 5 30 эрг (до млрд атомных бомб!). Астрономы установили, что число астероидов с диаметром больше 1 км около 30000. Меньших по размеру астероидов существенно больше-порядка сотни миллионов. Большая часть астероидов вращается по орбитам, распо- ложенным между орбитами Марса и Юпитера, образуя так называемый пояс астероидов. Эти астероиды, естественно, не несут опасности столкновения с Землей. • Снимок получен с помощью космического аппарата «Галилей» . • Видны кратеры диаметром в 160 метров. Астероид Гаспра
Так обнаруживается движение астероида на фоне неподвижных звезд – в виде полоски или в виде точек. Астероид 2002 ТН 40 пролетел около Земли 18 августа 2002 года Земли. В этот момент расстояние до астероида было 530 000 км (расстояние, сравнимое с расстоянием до Луны). Поэтому этот астероид не мог столкнуться с Землей и вызвать катастрофу.
На этом рисунке сделан отпечаток внутренней части Солнечной системы на момент 20 июля 2002 года. Тонкие синие линии показывают орбиты планет. Зеленые точки показывают положения астероидов на указанный момент. Кометы показаны темными синими квадратиками. Красные точки это те астероиды, которые приближаются к Солнцу на расстояние, меньшее 1. 3 а. е.
Орбиты астероидов из пояса Орбиты таких астероидов эллиптические (их эксцентриситет равен 0. 1 -0. 2), но, главное, они не пересекают орбиту Земли. Следовательно, они не представляют опасности.
Но примерно несколько тысяч астероидов с диаметром более 1 км имеют орбиты, пресекающие орбиту Земли. Появление таких астероидов астрономы объясняют образованием зон неустойчивости в поясе астероидов. При попадании некоторых астероидов в эти зоны они начинают вращаться вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам, заходящими далеко во внутрь орбиты Земли. Приведем некоторые примеры. 1. Икар в 1968 году приблизился на расстояние 6. 36 млн. км. Если бы Икар . столкнулся с Землей, то произошел бы взрыв, эквивалентный взрыву 100 мегатонн тротила или взрыву нескольких атомных бомб. 2. Астероид N 2100 прошел в 1976 году на расстоянии всего в 1. 15 млн. км. 23 марта 1989 года астероид пересек орбиту Земли на расстоянии всего в 640 тысяч км. К счастью, Земля прошла через эту точку пересечения на 6 часов раньше. 3. Другой астероид с обозначением 1991 ВА и с диаметром в 9 метров прошел 17 января 1991 года на расстоянии всего в 170 тысяч км от Земли. Нетрудно подсчитать, что разница во времени у Земли и астероида прохождения точки пересечения составляет всего 1. 5 часа. 4. Недавно открытый астероид 1994 XM 1 9 декабря 1994 года пролетел над территорией России на расстоянии всего в 105 000 км.
Орбита Марса Солнце Земля Орбита Земли Орбита астероида К Солнцу Теоретические предсказания: небольшой в несколько метров астероид 2008 TC 3, обнаруженный в 7 октября 2008 года (в частности, на казанской станции) по расчетам должен проникнуть в атмосферу Земли 7 октября в 2 часа 46 минут всемирного времени (по Гринвичу) со скоростью в 12. 8 км/сек. Место прохождения - северный Судан. Наблюдения: 1) Взрыв астероида в атмосфере с энерговыделением в 1 килотонну был зафиксирован в Кении по звуковым волнам. 2) Самолет голландской фирмы и спутник Метеосат8 зафиксировали вспышку у в 2 часа 45 минут
Метеоспутник Meteosat 8 / EUMETSAT получил инфракрасное изображение взрыва астероида Визуальное изображение остатков взрыва астероида 2008 TC 3 на севере Судана. Специальная экспедиция нашла 280 небольших осколков астероида в Нубийской пустыне Судана. На снимке показан лишь один из них. о астероида.
Челябинск 15 февраля 2013
Мнения ученых 1. Предположение о кометной природе болида высказал сотрудник Института астрономии РАН Александр Багров. Аргумент: скопление воды на орбите объекта (обнаружено спутником «Метеор» ) 2. Виктор Гроховский (руководитель экспедиции) сообщил, что химический анализ показал, что в этом районе упал метеорит — обыкновенный хондрит.
Астероид Челябинск
«Метеор» в Латвии Ученые сделали заявление, что метеорит на Латвию не падал. Яма вырыта людьми при помощи лопаты, а последствия падения имитированы возгоранием сплавов алюминия и железа с примесями серы. Глава МВД Латвии пообещала, что накажет тех, кто ответственен за эту инсценировку и "уронил" метеорит на землю Латвии. И, наконец, логическое завершение. Представитель мобильной компании "Tele 2" Янис
Объект Размеры Частота, Размер кратера, Результат Раз в. . . лет км столкновения с Землей Сгорает в атмосфере или выпадает на планету Пылинка D < 0. 1 см Метеороид 0. 1 см < D < 0. 5 м < D < 20 – 30 м D > 30 м 250 Сгорает в атмосфере D > 100 м 5 тыс. D > 1 км 600 тыс. > 20 D = 10 км Астероид (комета) Нет > 0. 5 > 2 100 млн. 200 Долетает до Земли с малой скоростью Тунгусское событие Аризонский кратер Региональная катастрофа Глобальная катастрофа Конец цивилизации Частота падения небесных тел
Небесные тела Количество объектов Сближающиеся с Землей (ОСЗ) – всего Кометы километровые астероиды гектометровые астероиды потенциально опасные объекты (ПОО) кометы километровые астероиды гектометровые астероиды Условно угрожающие астероиды (менее 5 расстояний до Луны) Реально угрожающие астероиды (ниже ГСО) 6500 84 795 5705 1070 Нет 146 924 75 1 - Апофис Сводка результатов обнаружения опасных астероидов на конец 2009 года.
Апофис 2004 MN 4 Диаметр – 270 м Период осевого вращения – 30 часов Период орбитального вращения - 324 суток Масса – 50 млн тонн
Прохождение астероида 2004 MN 4 около Земли 13 апреля 2029 года Синяя линия – орбита астероида Белая линия – ошибка положения астероида Гравитационная «скважина»
Расположение возможных мест падения Апофиса, если бы он столкнулся с Землёй в 2036 г.
Так выглядит прохождение астероида через атмосферу Земли. За счет трения астероида с молекулами атмосферы Земли происходит образо вание хвоста ионизованного газа. При большой массе астероида, он может достигнуть поверхности Земли. Так происходит образование ударного кратера на поверхности Земли.
Астроблемы (следы от падения астероидов) на поверхности Земли Каждая точка это место падения астероида. Густота точек свидетельствует не о реальной концентрации , а об изученности региона. Всего обнаружено 140 кратеров. диаметром до 200 км и
Ударные кратеры на других объектах Земля Луна Венера Спутник Сатурна
Последствия падений астероидов Глубина=200 м Диаметр=1 км Ударный кратер ( «дьявольский» кратер) в штате Аризона (США). Астероид размером в 50 м упал 50 000 лет назад.
Кратер на дне Баренцева моря
Тунгусский феномен 1908 года: падение части кометы Энке
Место падения Урал Камчатка Байкал Место падения астероида – таежный район около реки Подкаменная Тунгуска. К счастью, это практически ненаселенное место.
Вид падения из города Керенск за 2 секунды до взрыва Вид взрыва из селения Ванарава
Какие последствия могут быть при ударе с астероидом размером в 200 м – 1000 м ? , 1. Вероятность такого события – 1 раз за период 10 000 – 100 000 лет. 2. Выделяемая при ударе энергия вызовет большие пожары. 3. Небо покроется пылью, поднявшейся при ударе. Произойдет падение солнечной радиации, в результате – настанет зима на несколько месяцев (возможно, и лет). 4. Образование окислов азота. В результате на Землю будут падать кислотные дожди. 5. Углекислый газ CO 2 будет выделяться из твердых пород, что вызовет долговременное потепление. 6. Сейсмические волны, вызванные ударом, приведут к землетрясениям или к цунами.
Опасность из ближнего космоса: 2. кометы Метеорный поток Леонид в 1799 году, порожденный распадом кометы.
Основные характеристики комет Комета Уэста Кометы. Их типичные характеристики таковы: - массы - 10 14 - 10 19 г, - размеры ядра - 10 км, - размеры хвоста - 10 млн. км, - скорости движения - 10 км/сек, - кинетическая энергия - 1023 - 1028 ‘эрг.
Типичная орбита кометы
1. Прохождение Земли через хвосты комет не представляет какой-либо опасности из-за их низкой плотности. Например, при прохождении Земли через хвост кометы Галлея 18 мая 1910 года не было замечено каких либо аномалий на поверхности Земли. 2. Но проблема опасности столкновения с ядром кометы стала очень актуальной после 1994 года в связи с падением кометы Шумейкеров-Леви на поверхность Юпитера (см. выше). Произошедший при этом взрыв был оценен в величину, эквивалентной взрыву 60000 мегатонн тротила, что равно взрыву нескольким миллионам атомных бомб, сброшенных на Хиросиму. Астрономы подсчитали, что такие кометы проходят между Землей и Луной каждые 100 лет, а некоторые падают на Землю примерно раз в каждые 100 тысяч лет. Подсчеты показывают, что в течение средней жизни человека вероятность столкновения с кометой равна 1/10000. К примеру, этому равна вероятность смерти человек при анестезии во время операции. Исследования астрономов показали, что за последние 2400 лет было 20 близких ( меньших 15 млн. км) прохождений у 18 комет. Самое близкое прохождение на расстоянии в 2. 3 млн. км было у кометы Лекселя в июле 1770 года. Всего обнаружено около 200 комет, сближающихся с Землей. Но их полное число может быть более 200 тысяч.
Падение частей кометы Шумейкеров -Леви на поверхность Юпитера (июнь 1994 года) Ожерелье фрагментов распавшейся кометы В результате приливных сил протяженное тело кометы было разорвано на 21 фрагмент. Все эти фрагменты распределились вдоль орбиты кометы. Следы от падения частей кометы
Через 5 минут: Образования облака газа, поднявшегося после удара. Через 1. 5 часа: дыра в атмосфере Юпитера с пылевым кольцом. Через 3 дня: пылевое кольцо расширяется и слабеет. Через 5 дней: кольцо исчезает, на лимбе появляются следы от падения следующего фрагмента.
Название кометы Дата Расстояние (млн. км) Швассмана. Вахмана май, 2006 г. 12. 2 август, 2011 г. февраль, 2017 г. 9. 0 Хона-Мркоса. Паджусаков а Тутля. Джакобини. Кресака 12. 4 март, 2017 г. 20. 4 Даты близких прохождений некоторых комет
Хронология развития Земли 5. 0 10 9 ------ Коллапс облака, протодиск, планетоземали, 4. 6 10 9 ----- Образование Земли и Луны 3. 4 10 9 ------- Образование океанов 2. 0 10 9 ------- Появление примитивных растейний 6. 0 10 8 ----- Развитие органов примтивных образований 5. 0 10 8 КРИЗИС (ледник + парник) 2. 3 10 8 КРИЗИС ( соленость вод? ) 2. 0 10 8 ----- Появление примитивных существ 6. 5 10 7 КРИЗИС (? ? ? ) 4. 0 10 6 ---- Появление австролопитека 2. 0 10 6 ---- Homo erectus 2. 5 10 5 ---- Homo sapience 3. 5 10 5 ---- Homo sapience
Скорость вымирания • Ученые считают, что в истории Земли было по крайней мере 5 кризисов, когда более 70% живой популяции было уничтоженo: - 65 млн лет назад (Cretaceous-Tertiary) – 202 млн лет назад (Triassic-Jurassic) – 250 млн лет назад (Permian-Triassic) – 367 млн лнт назад (Late Devonian) – 438 млн лнь назад (Ordovician-Siluria) Но были и другие кризисы (см. нижний график). Миллионы лет назад
Место падения астероида Место падения Мехико Мексиканс кий залив Полуостров Юкатан Мексика Ученые также считают, что исчезновение цивилизации Бронзовой эры (2500800 годы до н. э) было также вызвано астрономическим фактором. В летописях зарегистрировано падение в 1490 году астероида в Китае, приведший к смерти более 10000 человек.
Зависимость «частота ударов-энергия»
Необходимые параметры для принятия решения T Известные орбиты 10 лет 5 D (а. е. ) 2 Плохо известные орбиты годы ? 2 Непосредст венная опасность 1 -12 95 (%) 0. 1 ком 0. 1 -1 месяцев N% астер V Объекты (см/сек) 1 астероиды 10 -100 новые астероиды, короткопериодич еские кометы >1000 >100 долгопериодичес кие кометы, астероиды
Какие решения возможны? 1. Прежде всего создана международная патрульная служба. Уже обнаружено более половины опасных астероидов размером более 1 км. К 2010 году будут обнаружены уже 90% таких астероидов. Но не меньшую опасность представляют более мелкие телам размером в 10 метров. Таких объектов около 200 тысяч. Но их обнаружение затруднительно. 2. Нужна организация космических экспедиций с посадкой на астероид. Это позволит уточнить их свойства, и в итоге – позволит выбрать оптимальный вариант защиты. 3. Варианты защиты: - перевод объекта с опасной орбиты. Для этого с помощью запущенного на поверхность астероида космического корабля астероиду сообщается импульс для изменения орбиты. - прямое уничтожение астероида. Для этого можно использовать ядерный взрыв на поверхности астероида. Но при этом возникают проблемы экологического и политического плана ( вывод ядерных зарядов в космос запрещено международными соглашениями). - кинетический метод уничтожения. Перед астероидом создается искусствен- ное пылевое образование, при
Способы защиты (1) Перевод объекта с опасной орбиты. Для этого с помощью запущенного на поверхность астероида космического корабля астероиду сообщается импульс для изменения орбиты. Исправленная орбита Начальная орбита Астерои Космический корабль
Первая попытка атаки кометы В 2005 году был осуществлен проект “Deep Impact” (Глубокий Удар). В направлении кометы был послан космический корабль, от которого был отделено устройство размером с холодильник. Это устройство со скоростью в 10 км/сек врезался в комету. Однако целью проекта не было разрушение кометы, а выяснение физических процессов, которые сопровождали соударение. Первые секунды после столкновения.
Способы защиты (2) Прямое уничтожение астероида. Для этого можно использовать ядерный взрыв на поверхности астероида. Но при этом возникают проблемы экологического и политического плана ( вывод ядерных зарядов в космос запрещен международными соглашениями).
Способы защиты (3) Кинетический метод уничтожения. Перед астероидом создается искусственное пылевое образование, при прохождении через которое астероид сам будет разрушаться. Астероид после прохождения Пылевое облако Астероид до прохождения
Способы защиты (4) Использование солнечного света. По мнению шотландских ученых, расположенные на орбитальных спутниках двадцатиметровые зеркала способны сфокусировать отражаемый солнечный свет на участке астероида шириной до полутора метров и нагреть его не менее, чем до 2100 градусов Цельсия. Камень расплавится и частично закипит, вырывающиеся в пространство газы "столкнут" астероид с его орбиты в другую сторону. По мнению исследователей, для защиты от астероида 150 метров в диаметре, сети из 100 зеркал понадобится всего несколько дней. Чтобы изменить орбиту астероида, подобного десятикилометровому гиганту, предположительно уничтожившему динозавров (по подсчетам, такие атакуют Землю раз в 26 миллионов лет), нужна трехлетняя работа 5000 зеркал. Запуск спутников с зеркалами утверждают шотландцы, сравнительно дешев и прост.
Опасность из ближнего космоса: 3. Солнце Эволюция Солнца Как было показано выше, Солнце при своей эволюции будет менять размер и массу. Это может привести к катастрофическим последствиям. См. подробней тему «Т 33_Будущее Солнца» .
Опасность из дальнего космоса: 1. Вспышки Сверхновых 27 декабря 2004 года: вспышка Сверхновой в созвездии Стрельца Расстояние до звезды – 30 световых лет При вспышке сперва вышел поток гамма-лучей, а затем рентгеновского излучения. Если вспышка происходит достаточно близко к Земле, то частицы от вспышки могут достигнуть поверхности Земли и вызвать мутацию живых организмов.
Согласно одной из гипотез вспышки Сверхновых происходят при столкновении нейтронных звезд. Поэтому важно знать, где такие близкие пары нейтронных звезд имеются в нашей Галактике. Пока их обнаружено три. Нейтронные пары в нашей Галактике Обозначение пары Расстояние до пары (с. г. ) Орбитальный период P (часы) Время до слияния (млн. лет) PSR B 1534+12 1600 10. 1 2730 PSR B 1913+16 24000 7. 75 300 PSR 2127+11 35000 8. 05 220
GRB как источник опасности • GRB, подобный открытому 14 декабря 1997 года, уничтожает жизнь в окрестности в несколько тысяч световых лет. Например, при расстоянии от него в 3000 с. л. : – лучи произвели бы ионизацию астомов и молекул в земной атмосфере; при соединении электронов с ионизован ными атомами могли бы возникнуть окислы азота, которые разрушили бы озоновый слой. – если гамма-излучение сопровождалось вспышкой космических частиц (а это предсказывает теория), то до высот в 200 км от поверхности Земли была бы летальная доза радиации. Sky and Telescope, February 1998
Опасность из дальнего космоса: 2. Возможные «галактические» причины глобальных событий в геологической истории Земли 1) Гравитационные возмущения внешнего облака Оорта при пересечении Солнечной системой галактической плоскости и возбуждение «кометных ливней» . 2) Прохождение Солнечной системы сквозь молекулярное облако и глобальные изменения климата (например, великие оледенения). 3) Прохождение Солнечной системы сквозь спиральный рукав и близкая вспышка Сверхновой.
Орбита Солнца в Галактике и массовые вымирания морских организмов . Ученые Аллен и Мартос в 1987 году вычислили орбиту Солнца для своей модели строения Галактики. Они установили, что при своем движении в прошлом Солнце проходило через неблагоприятные области, приведшие к вымиранию морских организмов.
Период повторяемости событий массовых вымираний Этот период равен 183 3 млн. лет. Он согласуется с аномалистическим периодом в модели Аллена и Мартоса (промежуток времени между последовательными прохождениями Солнца через апоцентр орбиты в Галактике).
Цикличность событий массовых вымираний (второй вариант) Ученые Роде и Мюллер в 2005 году нашли еще один период вымираний, равный 62 3 млн. лет Авторы рассматривают различные причины цикличности, например: прохождения Солнечной системы через спиральные ветви, облака или плоскость Галактики.
Межгалактическая опасность Наша Галактика и галактика Андромеда двигаются навстречу друг к другу. Через 3 млрд лет они столкнутся и в итоге образуют эллиптическую галактику. Орбиты звезд обеих галактик сильно изменятся. Отразится ли это на судьбе будущего человечества?
Скачать презентацию Такими прогнозами изобилует пресса Разумеется судьба 6
11_Опасаный-космос.PPT