Назад в список
Назад в список


Ф.А. Цицин

Очерки современной космогонии Солнечной системы:
Истоки. Проблемы. Горизонты


ФРАГМЕНТ

(вариант для печати в PDF-формате (92 кб))

 

Этюд VII.5
КОМЕТНО-АСТЕРОИДНАЯ ОПАСНОСТЬ В СВЕТЕ НОВОЙ КОМЕТНОЙ КОСМОГОНИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАЩИТЫ ЗЕМЛИ

1. Кометно-астероидная опасность и космогония комет

Широкое и непредвзятое обсуждение проблемы подвело ряд специалистов к выводу о том, что основным источником космической угрозы являются именно кометы. А основным источником неопределённости в информации о них – отсутствие убедительной теории их происхождения.

От того, как произошли (или происходят!) кометы, зависит очень многое, в частности, и мера обусловленной ими доли «кометно-астероидной опасности». Но именно происхождение комет вот уже сотни лет остается загадкой для науки.

Происхождение комет можно объяснить гораздо естественнее – в рамках давно утвердившихся представлений планетной космогонии, в её шмидтовском русле. Эта возможность и представлена в новой гипотезе о происхождении комет («концепция реликтового резервуара кометных тел»), предложенной и разработанной автором с соавторами. – См. Очерки четвертый и пятый).

В свете изложенной выше концепции реликтового резервуара кометных тел по-иному предстаёт и проблема космических «ударников». В частности, ввиду отсутствия в нашей «картине мира» Облака Оорта, вообще снимается вся проблема «кометных ливней» из этого Облака…

Согласно гипотезе автора (разработанной совместно с И.Л. Генки ным и В.М. Чепуровой), многое здесь наконец-то удаётся понять. Кометное тело (КТ) – это планетезималь дальней от Солнца холодной зоны протопланетного планетезимального диска формировавшейся Солнечной системы. Современный источник комет, согласно нашей концепции, – реликтовый двухкомпонентный резервуар кометных тел, так сказать, кометных заготовок (КТ), продукт их длительной статистико-динамической эволюции. Его компоненты резко различаются пространственно, динамически и кинематически, но имеют общее происхождение. Более близкая его часть – это динамически устойчивый комплекс КТ, населяющих так называемые «кометные пояса Казимирчак-Полонской» между планетами-гигантами (ПГ) и занептунную зону КТ, до неизвестной пока границы формирования (или по-следующего «выживания») планетезималей (пояс Уипла–Койпера). Эта динамически достаточно стабильная часть реликтового резервуара порождает (при взаимных столкновениях КТ, с выходом их из зон устойчивости) периодические кометы, от самых короткопериодических до очень долгопериодических. Существенно дальше расположена его вторая часть – медленно (диффузионно) расширяющийся в возмущающем звёздном фоне рой огромного количества (до 1013–1014) КТ, выброшенных из разраставшихся зон неустойчивости вблизи орбит ПГ ещё при формировании (росте масс) последних. Благодаря ничтожности энергии относительно Солнца выброшенных из Солнечной системы КТ (диссипантов), они движутся в этом рое по хаотическим (броуновским) траекториям. Размер роя растёт пропорционально квадратному корню из возраста Солнечной системы и, оценочно, составляет ныне до 100 пк. Этот рой порождает, при статистически неизбежных возвратах к Солнцу (согласно теореме Пойа, с индивидуальной вероятностью ок. 0,35), все типы околопараболических» (апериодических) комет.

Заметим, что КТ в ближайшем к нам поясе Казимирчак-Полонской между Юпитером и Сатурном имели бы, – при характерных размерах кометных ядер 1–3 км и альбедо (коэффициент отражения), как у кометы Галлея (ок. 0,04) – звёздную величину около 23–24m. То есть в наше время они принципиально вполне наблюдаемы даже с Земли при помощи имеющихся в распоряжении астрономов телескопов. Достаточно реально в перспективе исследование с этой целью и более удалённых поясов Казимирчак-Полонской (между Сатурном и Ураном; Ураном и Нептуном).

Однако для выявления тел указанных типичных кометных размеров в занептунной зоне, очевидно, понадобятся уже специальные исследовательские миссии туда космических аппаратов. О наблюдении же объектов диффузионного кометного роя в межзвёздных пространствах, видимо, не приходится и мечтать даже в сколь угодно отдалённой перспективе. То есть произвести «учёт» будущих околопараболических комет принципиально невозможно, и они всегда будут являться в Солнечную систему «без предупреждения». Но можно организовать службу обнаружения их на как можно более далёких подступах к планетной зоне.

Итак, если в «учёте» астероидов имеются существенные трудности, то в отношении комет эти трудности усиливаются стократно. Тем не менее, положение не совсем безнадёжно, и уже существуют некоторые прикидочные оценки вероятности встреч Земли с различного типа «ударниками». Так, по расчётам Д. Моррисона (1992), около 90 % потенциально опасных для Земли «космических ударников» составляют вышеназванные астероиды околоземной зоны. До 10 % опасных для нас объектов – кометы с периодами более 20 лет (в том числе сверхдолгопериодические) и околопараболические. Наконец, не более 1 % удар ников – это короткопериодические кометы.

Правда, долгопериодические и околопараболические кометы обладают в районе земной орбиты и более высокими скоростями, чем короткопериодические и тем более чем А-астероиды. Кроме того, в отличие от тех и других, орбиты сверхдолгопериодических и околопараболических комет ориентированы неупорядоченно, случайным образом по отношению к плоскости эклиптики. Поэтому возможны их лобовые (со сложением скоростей кометы и Земли) столкновения с Землёй, с суммарной скоростью до 72 км/с. С учётом этого оказывается, что добрая четверть (а согласно последним данным даже половина) ударников, имеющих при столкновении с Землёй энергию порядка энергии 10 тыс. «тунгусских метеоритов» (!), составляют именно «долгопериодические кометы». Но, очевидно, объекты этого рода, при периодах порядка и свыше нескольких сотен лет, практически все оказываются наблюдаемыми впервые. То есть они наиболее неожиданно врываются к нам, в околосолнечную зону из мрака дальнего, даже межзвёздного, Космоса. Это наиболее коварные в смысле «кометно-астероидной опасности» объекты. К счастью, их всё же не так много (порядка единиц в год), а Земля как мишень так мала…

2. Подведём итоги

1. Астероидная, точнее, кометно-астероидная опасность должна пониматься в первую очередь как угроза столкновения с Землёй сверхдолгопериодических и апериодических (околопараболических) комет в основном медленно расширяющегося в Галактике диффузионного роя реликтовых КТ-диссипантов из Солнечной системы. Следующий по важности источник опасности – астероиды околоземной зоны. (Они, видимо, в большинстве, также имеют кометное происхождение). Затем следуют немногочисленные собственно астероиды, перешедшие на «хаотические» орбиты кометного типа. Наконец, наименее опасными для Земли являются обычные короткопериодические кометы.

2. В современный период, исчисляемый, по меньшей мере, миллионами лет в прошлом и будущем, кометная активность, а с нею и общий средний уровень кометной опасности, находятся вблизи своего минимального за всю историю Солнечной системы значения. Действительно, предыдущий «кометный ливень» (если они и бывают) должен был уже истощиться. А до ближайших подобных событий остаётся не менее 10 млн. лет.

3. Статистика молодых экзогенных кратеров на поверхности Земли и Луны подтверждает малую интенсивность «кометных осадков» в современный (и минимум миллион лет в прошлом) космогоническо-геологический период.

4. Практически, однако, важен не столько средний, хотя бы и утешительно низкий в нашу эпоху, уровень кометно-астероидной опасности, сколько статистически неизбежные, но пока непредсказуемые реализации её. Это – столкновения Земли с кометами и астероидами, то есть отдельные случайные события типа Тунгусского или «Гаррисоновского» взрыва (не состоявшегося у него в романе, но, очевидно, имевшего-таки место в действительности). Поэтому необходимы как углубление теоретических исследований по всем направлениям данной тематики, так и постановка соответствующих наблюдательных программ. Должно проводиться и непосредственное контактное исследование комет, астероидов и т.д. Вообще же, на первом этапе цель этих исследований – перевести (подобно ситуации с солнечными затмениями в античности) непредсказуемые соударения комет, астероидов и т. п. тел с Землей из класса случайных явлений в класс наблюдательно и теоретически предсказуемых и предвычисляемых, а в реальной перспективе – и предотвращаемых.

5. Устранение (благодаря благоприятному развитию международной обстановки после 1985 г.) прямой опасности глобальной термоядерной катастрофы, с одной стороны, выдвигает на первый план ранее не столь жгучие, но не менее актуальные проблемы, и среди них – экологическую, а также кометно-астероидную опасности. С другой стороны, эволюция международной ситуации прочь от угрозы катастрофического термоядерного конфликта высвобождает из военной сферы огромные средства и ресурсы. Ведь даже малая доля их (в абсолютной мере она, однако, может быть весьма внушительной) может оказаться достаточной, если не для радикального быстрого устранения, то, во всяком случае, для принципиального постепенного уточнения и снижения глобальных угроз типа кометно-астероидной опасности.

 
  Назад в список