Алим Войцеховский - Тунгусский метеорит и загадки кометы Галлея

По большей части это мелкие пылинки или песчинки. Доля более крупных метеорных тел весом от десятков граммов до сотен килограмм составляет в совокупности свыше 100 тонн в год. Кроме того, ежегодно на поверхность Земли падает до 1000 метеоритов общей массой 1500–2000 тонн (5–6 тонн за одни сутки).

При падении крупных метеоритов выделяется огромное количество энергии. Представление о ней может дать нижеприведенная таблица, включающая сопоставление величины энергий ряда планетарных процессов и явлений кратерообразования.

Таблица

Характеристика энергетического процесса и явления

Величина (количество) энергии

Ежегодное поглощение земной поверхностью солнечной энергии

5,2 × 10 24Дж

Ежегодное выделение сейсмической энергии на Земле

1,0 × 10 19Дж

Ашхабадское землетрясение 1948 г.

1,0 × 10 16Дж

Взрыв 5-мегатонной водородной бомбы

5,7 × 10 16Дж

Взрыв вулкана Безымянный на Камчатке в 1956 г.

4,0 × 10 19Дж

Взрыв вулкана Кракатау в 1883 г.

1,8 × 10 22Дж

Образование метеоритного кратера:

диаметром около 1 км — 1 × 10 18Дж

диаметром около 30 км — 1 × 10 22Дж

диаметром около 70 км — 1 × 10 24Дж

Таким образом, энергия, выделяющаяся в доли секунды при столкновении крупного метеорита или кометы с Землей, может во много раз превосходить энергию, развивающуюся при разрушительных геологических явлениях — землетрясениях и извержениях вулканов. Поэтому крупный метеоритно-кометный взрыв считается исключительным явлением в геологическом развитии Земли.

Специалисты, которые занимаются вопросами столкновения небесных тел, считают, что за свою геологическую историю продолжительностью 4,5–4,6 миллиарда лет Земля испытала более миллиона столкновений с кратерообразующими метеоритами и, возможно, кометами или их ядрами.

Частоту кратерообразующих событий в настоящее время принято оценивать исходя из числа астероидов, пересекающих земную орбиту. Такие оценки показывают, что метеорит диаметром порядка 10 километров падает на Землю раз в 65—100 миллионов лет, метеорит, схожий по размерам с кусками кометы Шемейкера-Леви-9, поразившей недавно Юпитер, может упасть на нашу планету раз в 10 миллионов лет. Учитывая, что с момента последнего такого падения на Землю прошло около 6,5 миллиона лет, то, как говорится, ЖДИТЕ!..

Помимо этого на Землю падают в среднем за каждый миллион лет три тела диаметром более 1 километра, а диаметром 250 метров — не реже одного раза в 120 тысяч лет. Тело немногим больше 100 метров падает на Землю — каждые 5000 лет, менее 100 метров — раз в 300 лет. Тело, подобное Тунгусскому метеориту, вообще достигает земной поверхности раз в столетие. О падении астероидов, сила взрыва которых эквивалентна атомному, и говорить не приходится. Каждый год астрономы фиксируют 1–2 таких взрыва… на Земле. К счастью, взрываются такие астероиды или где-то высоко в атмосфере, или в огромном земном океане.

Приведенный обзор показывает, что сегодняшнее состояние поверхности Земли как «космической мишени», принявшей свою долю ударов небесных тел: астероидов, метеоритов и ядер комет, во многом определяется историей ее бомбардировки этими небесными телами. В этом отношении Земля ничем не отличается от других планет Солнечной системы и от некоторых спутников.

Необычная форма, пышный хвост, заметное перемещение среди звезд делают ее самой популярной из комет. Но не эти факторы являются причиной широкой известности кометы Галлея. Все дело в сочетании параметров орбиты кометы с ее удивительной «молодостью».

Комета с завидным постоянством появляется на земном небосклоне через 76 лет. Период ее обращения вокруг Солнца меняется в пределах от 74,4 до 79,2 года, так что 76 лет — это средний период за последние 2200 лет, на протяжении которых земляне регистрируют появление кометы.

Вторая особенность кометы состоит в том, что ее орбите свойственна большая вытянутость (эксцентричность). Она обладает одним из самых значительных эксцентриситетов (е = 0,97) среди периодических комет, а это означает, что у кометы незначительное перигелийное (q = 0,58 а.е.) и большое афелийное (Q = 35,32 а.е.) расстояния.

Следовательно, перигелий орбиты расположен между орбитами Меркурия и Венеры, а в афелии комета пролетает между орбитами Нептуна и Плутона. В соответствии с законами небесной механики скорость кометы в перигелии составляет 54,5 километра в секунду, а в афелии всего 0,9 километра в секунду.

Еще одна особенность кометы Галлея — ее движение происходит в направлении, противоположном движению Земли (обратное, или ретроградное, движение), т. е. комета и Земля движутся по своим орбитам навстречу друг другу. Это обстоятельство имеет очень важное значение. Дело в том, что все планеты в своем движении вокруг Солнца вращаются в ту же сторону, что и Земля. Таким образом, комета и планеты пролетают мимо друг друга на «встречных курсах», и их относительные скорости весьма значительны по величине.

Плоскость орбиты кометы Галлея расположена под углом 18° к плоскости эклиптики, т. е. плоскости, в которой движется Земля. Однако из-за обратного движения кометы наклонение ее орбиты считается 180°— 18° = 162°. Плоскости орбиты кометы и эклиптики пересекаются по прямой, называемой линией узлов. Переходя из Южного полушария в Северное, комета проходит через восходящий узел орбиты, а обратно — через нисходящий. Благодаря указанному наклону перигелий орбиты находится на расстоянии 0,17 а. е. над плоскостью эклиптики, а афелий — 10 а. е. под плоскостью эклиптики.

Таким образом, комета Галлея большую часть времени проводит далеко внизу от плоскости эклиптики, что в сочетании с ее обратным движением приводит к очень редким сближениям (причем на значительных скоростях) с большими планетами Солнечной системы, которые в принципе могут значительно «искажать» траекторию движения кометы.

Именно поэтому ее орбита не является стационарной, она как бы находится в колебательном режиме от воздействия планетарных возмущений. Иначе говоря, элементы орбиты кометы Галлея слегка меняются во времени и «плавают», хотя и незначительно, возле своих средних значений.

С кометой Галлея связаны два метеорных потока: Майские Аквариды и Октябрьские Ориониды, которые считаются одними из самых древних и длительных. Оба потока являются результатом прохождения Земли через один и тот же метеорный рой. Однако благодаря тому что геометрические и физические условия этого прохождения неодинаковы, внешний вид потоков на небесной сфере также различен.

История кометы Галлея, теряющаяся в глубине веков, уже несколько столетий интересует астрономов. После изучения древних и средневековых летописей было установлено, что ее появление в 1910 году было 29-м, а в 1986 году — 30-м из зафиксированных. Хотя комета Галлея известна очень давно, только лишь во время последнего свидания ее ждали с особым нетерпением и основательно готовились к долгожданной встрече.