Биологический каталог




Лекции по экологии

Автор О.В.Богданкевич

вить себе, что будет в следующем году. А тут кончается целое тысячелетие! Вот мы и начинаем гадать. А что там писано в Библии? Что сказал Нострадамус или хотя бы Глоба? Это только астрологи, экстрасенсы да цыганки знают все.

Наука не берется предсказывать все подряд и в большинстве случаев делает свои прогнозы на основании анализа темпов, т. е. скорости развития процессов во времени. Физики и математики называют это анализом производных.

Иногда можно говорить о вероятности наступления того или иного ожидаемого события. В этом случае событие в указанный момент или промежуток времени может наступить, а может и не наступить, и можно говорить только о шансах за или против.

Мы рассмотрим здесь только некоторые «неприятности», угрожающие роду людскому и с которыми он может встретиться в обозримом будущем, не фантазируя о том, что может произойти через тысячу или миллион лет. Для таких фантазий у нас сейчас слишком мало исходной информации, и пусть этим занимаются писатели-фантасты. Поэтому дальше речь пойдет только о тех «неприятностях», контуры которых уже наметились сейчас и в связи с которыми специалисты начинают бить тревогу и призывать человечество одуматься и прекратить разрушение среды его обитания, которую Вернадский называл Ноосферой, т. е. сферой разума. В противном случае биологический вид Homo sapiens ждет просто самоубийство.

Весной 1999 г. в американских средствах массовой информации промелькнули два «сенсационных» сообщения. Первое, что американские ученые заявили: через

29 лет Земля столкнется с астероидом диаметром около километра, а через несколько часов НАСА объявило, что он промахнется всего на какой-то миллион километров. Возможно, имелся в виду астероид Икар, открытый в 1949 г. американским астрономом В. Бааде в обсерватории Маунт Паломар. Этот астероид, его еще называют малой планетой, имеет поперечный размер около 700 м, массу 109 т и вращается вокруг Солнца с периодом чуть более года. Орбита Икара наклонена к плоскости эклиптики на 23°, а перигелий лежит к Солнцу ближе, чем орбита Меркурия. Орбита Икара пересекает не только орбиту Земли, но также орбиты Венеры и Меркурия и, следовательно, возмущается гравитационным полем этих планет, рис. 10.1. Афелий (точка максимального удаления от Солнца) лежит несколько в стороне от плоскости эклиптики, между Марсом и Юпитером.

Второе сообщение было сделано, по-видимому, просто для того, чтобы погасить сенсацию.

Рис. 10.1. Орбита Икара

Длина его орбиты — около 6 • 108 км. За 30 лет он сделает 27 оборотов вокруг Солнца и пролетит 16 млрд км. Его орбита будет возмущаться более сотни раз гравитационными полями Земли, Марса, Венеры,

Меркурия и Юпитера. Для того чтобы определить, столкнется он с Землей через 30 лет или нет, его орбиту нужно рассчитать с точностью до 6000 км (радиус Земли 6300 км), т.е. с относительной погрешностью порядка Ю-7. Это соответствует точности измерения угловых координат с погрешностью в несколько сотых угловой секунды и такие измерения находятся на пределе возможностей самых больших современных телескопов. Для точных расчетов траектории надо знать не только угловые координаты астероида в данный момент, но и его вектор скорости. Астрономы вектор скорости измеряют гораздо хуже, чем угловые координаты, так как точно не знают расстояния до удаленного объекта. Расстояния они вычисляют по параллаксам, т.е., опять же, по угловым координатам, измеренным в разное время.

Точные измерения траектории можно получить только методами радио- или лазерной локации. Так, с помощью радиолокации Венеры, проведенной в СССР под руководством академика В. А. Котельникова в 1961 г., удалось впервые получить целый ряд параметров ее движения: период вращения вокруг оси, ориентацию оси в пространстве и даже температуру ее поверхности. Лазерная локация Луны, проведенная в Крымской астрофизической обсерватории Ю.В. Кокуриным в 1969 г., позволила уточнить расстояние до лунной поверхности с точностью до нескольких метров.

Так что пока, по-видимому, преждевременно говорить о том, столкнется ли Земля с Икаром через 30 лет или нет. Поэтому в НАСА и решили: надо подождать лет 20 и померить поточнее, а сенсацию пока не раздувать. И, наверное, это правильно.

Ну а вообще какова вероятность столкновения Земли с большими космическими камнями? Так уж ли она мала? И что будет, если все же такое случится?

За последние 100 лет таких столкновений было по крайней мере два — знаменитое Тунгусское диво 30 июня 1908 г. и большой Сихоте-Алиньский метеорит, упавший на Землю 2 февраля 1947 г., массой около 70 т. По современным оценкам астрофизиков, масса Тунгусского метеорита превышала миллион тонн и, скорее всего, он был головой небольшой ледяной кометы. Поэтому все экспедиции, работавшие на месте его падения, не нашли никаких его осколков. Они просто растаяли и испарились. Но ударная волна, возникшая при его движении в атмосфере со скоростью около 60 км/с, привела к катастрофическим последствиям на поверхности Земли на площади 2000 км2. Нетрудно подсчитать, что начальная кинетическая энергия, выделившаяся при падении этого метеорита, была около 2-1018 Дж, что эквивалентно мощности взрыва водородной бомбы в 500 Мт.

Сихоте-Алиньский метеорит имел массу около 70 т и кинетическую энергию 1,4 • 1014 Дж, что эквивалентно энергии атомной бомбы, уничтожившей Хиросиму.

В обоих случаях землянам крупно повезло, так как все произошло на безлюдных просторах Азии.

А что бы было, если бы столкновение с Землей произошло на несколько часов позже? Удар пришелся бы по Европе, так как Земля, как известно, вертится с запада на восток. Для того чтобы представить себе, какая энергия выделяется при столкновении с крупными космическими камнями, можно сравнить лунные кратеры с кратером, образовавшимся после наземного испытания американской водородной бомбы на атолле Бикини. После взрыва образовался кратер глубиной всего 300 м и диаметром примерно 0,5 км.

График рис. 10.2 построен на основе данных, взятых из справочника «Астрофизические величины» очень авторитетного астрофизика, профессора Лондонского университета К. Аллена.

По оси абсцисс отложен диаметр метеорита в метрах.

По левой оси ординат отложен диаметр кратера, возникающего при его ударе о поверхность, а по правой оси ординат — выделившаяся энергия в мегатоннах тринитротолуола.

Из рис. 10.2 видно, что в результате столкновения даже с не очень большим астероидом диаметром около 10 м, возникает кратер диаметром в несколько сот метров

и выделяется энергия, эквивалентная взрыву водородной бомбы мощностью более мегатонны.

Такой кратер изображен на рис. 10.3.

Вся поверхность Луны и Марса испещрена гигантскими кратерами явно ударного происхождения.

Американские межпланетные автоматические станции произвели точное картографирование поверхности

Рис. 10.4. Изображение поверхности Венеры, полученное американской космической станцией «Магеллан» в августе 1990 г. На картинке четко видны гигантские кратеры ударного происхождения

Венеры с помощью радиовысотомеров. Плотная атмосфера Венеры, непрозрачная в оптическом диапазоне, оказалась прозрачной для радиоволн сантиметрового диапазона. Изображение поверхности Венеры, полученное таким образом, показано на рис. 10.4. На этом рисунке четко видны огромные кратеры явно ударного происхождения.

Может возникает вопрос: «А при чем тут Луна, Марс или Венера?»

А при том, что на Луне и Марсе практически нет атмосферы и вся «история» космических катастроф, вернее результаты этих катастроф за все 4,5 млрд лет существования планет Солнечной системы там сохранилась в целостности, тогда как на Земле и Венере, возраст которых примерно такой же, как и у других планет Солнечной системы, атмосфера и океан уничтожили практически все следы прошлых космических катастроф.

Тем не менее следы столкновений с очень большими небесными скитальцами на Земле все же остались и хорошо видны с искусственных спутников Земли. Так, например, в Восточной Сибири в бассейне реки Попигай видны следы гигантского метеорного кратера диаметром около 100 км. Его возраст около 40 млн лет. Не так то уж и много, по геологическим масштабам. Еще один кратер диаметром 80 км находится в Ивановской области. Ему около 180 млн лет.

В разных местах планеты обнаружены следы и более молодых кратеров весьма внушительных размеров. Один из них диаметром 2 км находится в Индии. Ему 50 тыс. лет. Есть кратеры диаметром около 1 км в Австралии, Канаде и Западной Европе. А сколько метеоритов упало в океаны и не оставило никаких видимых следов? Ведь около 3/4 всей поверхности Земли покрыто водой.

Расположение некоторых крупных кратеров, найденных на Земле, приведено в табл. 10.1.

Вполне вероятно, что и библейский потоп можно объяснить падением крупного метеорита где-нибудь в районе Средиземного моря или атлантического побережья Европы или Африки.

На рис. 10.5 приведено распределение числа кратеров на Луне и Марсе в зависимости от их размеров.

Эти данные взяты из книги «Elementary astronomy» известного американского астронома, директора Луш

нерской астрономической обсерватории профессора Отто Струве, правнука Василия Яковлевича Струве — основателя Пулковской астрофизической обсерватории под Санкт-Петербургом.

А так как и на Луне и на Марсе плотность кратеров оказывается примерно одинаковой, то можно предположить, что и Земля сталкивалась с крупными метеоритами за всю свою историю не реже, чем Луна и Марс, только атмосфера уничтожила почти все следы. Надо сказать, что в последнюю четверть прошедшего века с помощью спутников на Земле было открыто довольно большое число кратеров явно ударного происхождения, табл. 10.1. Один из довольно молодых кратеров метеоритного происхождения находится в пустыне штата Аризона, США, рис. 10.3. Его диаметр 1200 м, а глубина — 175 м. Полагают, что он возник около 30 000 лет назад. По другим данным, его возраст не более 5000 лет, т. е. он возник во времена египетских фараонов. Вал кратера поднимается на 30 м над уровнем окружающей местности.

Рис. 10.5. Распределение кратеров на Луне

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Скачать книгу "Лекции по экологии" (1.97Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.11.2017)