Астероїдно-кометна небезпека

Астероїдно-кометна небезпека. Художнє втілення

Астеро́їдно-коме́тна небезпе́ка — загроза зіткнення Землі з астрономічними об’єктами малих розмірів (метеороїди, астероїди, комети), способами розрахунку такого роду ризиків і оцінкою наслідків зіткнення для земної цивілізації та життя на Землі.

Потенційно небезпечні астрономічні об’єкти

На поверхню Землі щодня осідає від 100 т до 1 000 т позаземної речовини (космічного пилу й залишків метеороїдів), але тільки 1 % від цієї кількості — великі уламки, що змогли долетіти до земної поверхні (метеорити). За оцінками щодня на Землю падає від 1 т до 10 т метеоритів.

Під об’єктами, що зближаються із Землею, розуміють астероїди й комети, чиї орбіти мають відстань у перигелії меншу від 1,3 астрономічної одиниці (а. о.), тобто близько 195 млн км. При цьому астрономічний об’єкт уважають потенційно небезпечним, якщо він наближається до Землі на відстань менше за 0,05 а. о. (близько 19,5 відстаней від Землі до Місяця), і його діаметр перевищує 100–150 метрів. Об’єкти таких розмірів достатньо великі, щоби викликати значні руйнування на суші або цунамі у випадку падіння в океан. За істотної імовірності зустрічі астероїда із Землею такий об’єкт уважають загрозливим. Події таких масштабів відбуваються приблизно раз на 10 тис. років.

У геологічній історії Землі є багато свідчень падіння на її поверхню великих (розміром більше за 1 км) небесних тіл. У результаті на поверхні планети утворюються астроблеми, діаметр яких у 15–20 разів перевищує розміри тіла, що впало. На Землі виявлено близько 200 кратерів — слідів таких катастроф. Діаметр деяких із них ― понад 200 км.

Навколоземні астероїди

Є чотири групи астероїдів, які обертаються навколо Сонця ближче від головного астероїдів поясу.

Амури — астероїди, чиї орбіти лежать далі від Сонця, ніж афелій земної орбіти; аполони — астероїди, чий перигелій лежить ближче до Сонця, ніж земний афелій, але великі півосі їхніх орбіт більші за земну; атони — астероїди, чиї афелії лежать далі від Сонця, ніж земний перигелій, але великі півосі їхніх орбіт менші від земної; атіри — астероїди, чиї орбіти цілком лежать ближче до Сонця, ніж земний перигелій.

За даними Центру малих планет при Міжнародному астрономічному союзі (МАС) станом на середину 2020 виявлено 8 263 об’єкти, що зближаються із Землею, серед них 8 194 астероїди й 69 комет. З них потенційно небезпечними є 1079. Із загальної кількості виявлених астероїдів близько 1 000 мають розмір більше від 1 км. Можна оцінити загальну кількість потенційно небезпечних об’єктів: близько 2 • 104 розміром більше за 140 м і близько 2 • 105 розміром більше від 50 метрів.

Наслідки зіткнення Землі з астероїдами / кометами

Для оцінки астероїдно-кометної небезпеки потрібно визначити руйнівний ефект від падіння тіла й частоту зіткнень. Руйнівний ефект зіткнення залежить від низки чинників: розміру тіла, швидкості відносно Землі, кута падіння, мінералогічного складу, місця падіння (океан,суша) тощо.

Астероїди діаметром понад 35 метрів вже можуть становити значну загрозу, наприклад, у разі падіння на місто.

Падіння тіл розміром у сотні метрів призводять уже до регіональних катастроф.

Падіння астероїда / комети діаметром близько 10 км на Землю призвело б до загибелі 10 % усього людства й до зникнення багатьох видів тварин і рослин. Можлива частота таких зіткнень становить один раз у 1–10 млн років.

Якщо розміри астероїда / комети перевищують кілька кілометрів, то наслідки зіткнення матимуть характер глобальної катастрофи. Жертвою подібної катастрофи може стати більша частина населення Землі. Тіла розміром більше за 10 км здатні знищити людську цивілізацію.

Оцінка ризику астероїдно-кометної небезпеки

Оцінка загрози — досить важливий складник астероїдно-кометної небезпеки. Розроблено спеціальні шкали для оцінки такого роду загроз. Критерії оцінки ступеня загрози астероїдно-кометної небезпеки мають бути диференційовані й ураховувати низку параметрів: конкретне місце падіння, дату й час події, а також багато інших важливих обставин.

У Туринській шкалі, яка пов’язує кінетичну енергію тіла, що загрожує, і ймовірність зіткнення, виокремлено 11 ступенів ризику. Є й детальніша аналітично обґрунтована Палермська шкала. Уточнені оцінки ступеня ризику зіткнення для всіх відомих потенційно небезпечних об’єктів за Туринською шкалою поки що не перевищували 1, а за Палермською — 1,8.

Методи захисту від астероїдно-кометної небезпеки

Для ефективного захисту від ризиків астероїдно-кометної небезпеки необхідно вдосконалювати засоби й методи спостережень небезпечних тіл. Радарні спостереження окремих об’єктів, що зближаються із Землею, виконують на радіотелескопах у Голдстоуні й Аресібо (США). Обробку всієї інформації, що надходить, про спостережені положення об’єктів, присвоєння їм попередніх позначень, ідентифікацію, визначення попередніх орбіт та їхнє наступне уточнення контролює Центр малих планет.

Якщо час попередження можливого зіткнення Землі з астероїдом / кометою становить кілька десятиліть, то для відведення тіла з орбіти найдоцільнішими є такі способи: ударно кінетична дія виведеного в космос масивного тіла, яке й зіштовхнеться з астероїдом / кометою; гравітаційна дія на астероїд / комету; близький від потенційно небезпечного тіла термоядерний вибух.

За малого часу попередження можливого зіткнення Землі з астероїдом / кометою (рік і менше) і невеликої маси небесного тіла можна домогтися дроблення його на частини, які не становлять загрози, наприклад, за допомогою інерційних механічних роздрібнювачів (імпактні форми впливу).

У випадку великої маси небезпечного для цивілізації небесного тіла для його дроблення буде потрібний вже ядерний вибух. Розрахунки показують, що поверхневим ядерним вибухом з енергією 1 Мт можна знищити астероїд діаметром 500 м; для астероїда / комети діаметром від 0,5 км до 1 км доведеться застосувати під поверхневий вибух тієї самої енергії.

Сучасні технічні можливості дають змогу доправити на навколоземну орбіту ядерні боєзаряди з енергією вибуху не більше від 100 Мт. Цього достатньо для повного зруйнування скелястого небесного тіла з максимальним діаметром у межах 3–5 км.

Література

  1. Смирнов М. А., Микиша А. М. Земные катастрофы, вызванные падением небесных тел // Вестник Российской Академии наук. 1999. Т. 69. № 4. С. 327–336.
  2. Сhеs1еу S., Сhоdаs Р., Міlаnі А. еt а1. Quantіfіng; the Rіsk Роsed bу Potentіal Earth Іmpacts // Іcarus. 2000. Vol. 159. Р. 423.
  3. Аткинсон О. Столкновение с Землей: Астероиды, кометы и метеориты. Растущая угроза / Пер. с англ. Санкт-Петербург : Амфора, 2001. С. 103.
  4. Барабанов С. И., Смирнов М. А. Анализ содержания крупных тел в метеорных и болидных роях // Астрономический вестник. 2005. Т. 39. № 3. C. 263–275.
  5. Светцов В. В. Тунгусская катастрофа 30 июня 1908 г. // Катастрофические воздействия космических тел. / Ред. В. В. Адушкин, И. В. Немчинов. Москва : ИКЦ «Академкнига», 2005. С. 167.
  6. Хюбнер У. Ф., Джонсон Л. Н., Бойс Д. С. и др. Широкомасштабная программа защиты от потенциально опасных объектов // Астрономический вестник. 2009. Т. 43. № 4. С. 348–356.
  7. Медведев Ю. Д., Бондаренко Ю. С., Вавилов Д. Е. и др. Проблемы исследования астероидно-кометной опасности // Кинематика и физика небесных тел. 2016. Т. 32. № 5. С. 18–24.

Автор ВУЕ

О. Г. Шевчук


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Шевчук О. Г. Астероїдно-кометна небезпека // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Астероїдно-кометна небезпека (дата звернення: 21.06.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
21.08.2020

Увага! Опитування на честь 30-ліття незалежності