Коллектив авторов - Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра

Полный список авторов с указанием разделов, в написании которых они принимали участие, приведен ниже.

Глава 1.Авторы: Б. М. Шустов, Л. В. Рыхлова.

Глава 2.Авторы: Л. В. Рыхлова, Б. М. Шустов, Е. С. Баканас; раздел. 2.2 написан при участии Г. В. Печерниковой, Д. О. Глазачева, А. В. Витязева.

Глава 3.Авторы: В. А. Шор, Ю. А. Чернетенко, О. М. Кочетова.

Глава 4.Авторы: Ю. Д. Медведев, Ю. А. Чернетенко; В. В. Емельяненко (разделы 4.4, 4.5), С. А. Нароенков (раздел 4.6).

Глава 5.Авторы: Н. В. Куликова, С. И. Барабанов (разделы 5.3.1, 5.3.2).

Глава 6.Автор раздела 6.1 – С. И. Барабанов, 6.2 – В. Г. Дегтярь, В. А. Волков, 6.3 – Б. М. Шустов, С. И. Барабанов, 6.4 – В. А. Волков, В. Г. Дегтярь, 6.5 – С. А. Нароенков.

Глава 7.Авторы: В. А. Шор, О. М. Кочетова, Л. Л. Соколов (раздел 7.7), Ю. А. Чернетенко (раздел 7.8).

Глава 8.Авторы: Н. А. Артемьева, О. П. Попова, И. В. Немчинов, В. В. Шу-валов, В. В. Светцов.

Глава 9.Автор раздела 9.1 – Б. А. Иванов, 9.2 – В. В. Светцов, 9.3, 9.4 – В. А. Шор, Ю. А. Чернетенко, О. М. Кочетова.

Глава 10.Авторы: В. Г. Поль, В. А. Волков, В. Г. Дегтярь, А. В. Симонов.

Глава 11.Авторы: Б. М. Шустов, Р. М. Тимербаев, Л. В. Рыхлова.

Приложенияк книге подготовлены Е. С. Баканас. Рисунки во всех главах приводятся с указанием ссылки на источник. В случае отсутствия указания авторами рисунков являются авторы данных разделов. Е. С. Баканас также внесла большой вклад в подготовку компьютерного варианта книги.

В книге приводится много ссылок на различные сайты по состоянию на начало 2010 г. Авторы надеются, что в случае изменения адресов сайтов читатели смогут найти интересующие их материалы на сайтах учреждений, названия которых присутствуют в приведенных ссылках.

Редакторы и авторы книги благодарны РФФИ за поддержку издания этой книги (грант РФФИ 09-02-07026 и 09-02-02006).

Б. М. Шустов, Л. В. Рыхлова , Институт астрономии РАН, 2009 г.

Современный мир подвержен многим опасностям природного и техногенного характера. Среди них – угроза падения небесных тел, точнее малых тел Солнечной системы, на Землю. Эти тела принято подразделять, в зависимости от размера и свойств, на межпланетную пыль, метеороиды, астероиды и кометы. Главный параметр, по которому проводится классификация, – размер тела. Характерные размеры для тел различных классов приведены на рис. 1.1 (см. вклейку).

Неопределенность используемых в научной литературе значений границ между некоторыми классами довольно велика. В последнее время к этому списку добавляют планеты-карлики, но эти тела, вообще говоря, не относятся к малым телам (см. раздел 2.1) и, кроме того, не имеют возможности столкнуться с Землей за оставшееся время жизни Солнечной системы. Это время ограничено как астрофизическими, так и небесно-механическими процессами. Согласно теории эволюции звезд, центральное тело Солнечной системы – Солнце не претерпит изменений еще в течение примерно 7 млрд лет. Затем Солнце превратится в огромную звезду – красный гигант, который поглотит все внутренние планеты. С другой стороны, Солнечная система устойчива в динамическом отношении на протяжении, по крайней мере, примерно 5 млрд лет для Земли и всех больших внешних планет [Холшевников, Кузнецов, 2007].

Сближаться с Землей при своем движении в пространстве и падать на Землю могут любые малые тела. Конечно, выпадение космической пыли, т. е. частиц от субмикронного до субмиллиметрового размера, не составляет для

Земли какой-либо реальной угрозы и вообще не оказывает сколько-нибудь значительного воздействия на нашу планету. Несмотря на часто появляющиеся в СМИ сообщения о том, что наша планета «раздувается и тяжелеет», прирост ее массы за счет выпадения вещества из космоса в настоящую эпоху ничтожен. Оценки притока метеорного вещества лежат в пределах 10–300 тыс. тонн в год (за миллион лет радиус Земли увеличивается в среднем всего лишь примерно на 1 мм!). Более крупные тела (метеороиды) проявляют себя при столкновении с Землей как сгорающие в атмосфере метеоры и болиды. Размеры таких тел, как правило, не превышают нескольких метров. Некоторые метеороиды долетают до поверхности Земли (на Земле их находят в виде метеоритов). Долетит или не долетит тело до поверхности Земли – зависит от многих параметров: размеров, состава, скорости, формы и структуры тела. Наиболее устойчивы к разрушению при пролете в атмосфере железные метеороиды. Значительная часть метеороидов, по-видимому, представляет собой довольно рыхлые тела, образующиеся в результате распада кометных ядер. Происшедший распад ядра кометы Швассмана – Вахмана 3 весной 2006 г. (астрономы различных обсерваторий насчитали свыше 60 новых фрагментов ядра кометы) стал наблюдаемым свидетельством того, что в образовавшемся метеорном рое содержатся тела размерами до нескольких сотен метров. Наличие крупных тел в метеорных и болидных потоках впервые выявлено в наблюдениях, начатых в ИНАСАН в начале 1990-х гг. (см. главу 5).

Существует распространенное мнение, что угроза, обусловленная падением метеоритов на Землю, малозначительна для людей, т. е. для вполне конкретных жителей Земли. Действительно, непосредственное попадание метеорита в человека – явление крайне редкое и при рассмотрении риска может практически не учитываться. Статистические оценки ущерба от падения метеоритов на Землю не очень точны, но в любом случае этот ущерб незначителен по сравнению с другими, куда более весомыми факторами риска. Стоит, например, вспомнить, что в России на дорогах в результате ДТП ежегодно погибает не менее 30 тыс. человек!

Ни микрочастицы, ни более крупные метеориты не представляют действительно серьезной угрозы и для человеческой цивилизации в целом (кстати, современные атомные электростанции – объекты особо высокого риска – спроектированы так, что выдерживают даже падение на них самолета, а это сравнимо с действием довольно крупного метеорита). Земная атмосфера в целом прекрасно защищает нас от ударов тел размером до нескольких метров. Пока не началось массовое проникновение человека в космическое пространство, имеет смысл говорить только об угрозе действительно опасных столкновений с Землей достаточно крупных тел: астероидов и комет (крупных фрагментов) размером не менее нескольких десятков метров. Именно эта угроза и составляет смысл понятия астероидно-кометной опасности (АКО).

Крупные небесные тела способны достичь поверхности Земли или нижних слоев атмосферы и причинить сильные разрушения. Последствия таких падений сравнимы с крупными природными катастрофами или взрывом водородной бомбы. Самое разрушительное землетрясение унесло около 2 млн человеческих жизней. Такие стихийные бедствия, как оползни, цунами, ураганы и извержения вулканов, уносили до 300 тыс. жизней людей каждое. Столкновение небесного тела с Землей, вообще говоря, не имеет верхнего предела разрушительности – оно может стать причиной гибели всего человечества и даже почти всего живого на Земле. Поэтому, несмотря на чрезвычайную редкость таких событий, они становятся в ряд с другими источниками риска гибели.