Цикл космических катастроф. Катаклизмы в истории цивилизации
Шрифт:
Эти снежные кометы падают не только на Юпитер — на Землю они падают тоже. В 1980 году физики Луи Фрэнк и Джон Сигварт (1986,1997) сделали открытие: тысячи подобных снежных глыб входят в земную атмосферу каждый день. Из-за того, что эти объекты обычно составляют в диаметре всего несколько футов, ученые называли их «малыми кометами». Фрэнк и Сигварт предоставили фотографические свидетельства того, что миллионы снежных фрагментов попадают в земную атмосферу каждый год, хотя большинство комет испаряется до того, как достигают поверхности. Но бывают и такие, которые долетают до Земли. Такие легкие объекты ведут себя отлично
Основываясь на измерениях спутников и фотографиях, Фрэнк подсчитал массу этих небольших ледяных комет. Тогда как у льда плотность 1 г/см3, малые кометы имеют плотность только что упавшей легкой снежной «пудры» (0,05 г/см3). После изучения последствий падения Тунгусского метеорита в 1908 году некоторые ученые пришли к заключению, что прилетевшее тело могло быть легче снега. Для сравнения — железный астероид имеет в 800 раз большую плотность.
Сравним размеры двух объектов, которые, как это ни странно, на Земле будут весит одинаково. Эти объекты имеют одинаковый вес, но разный размер. Теперь давайте посмотрим на два случая столкновений, когда объекты имеют одинаковый размер. Если комета шириной в милю упадет на Землю, эффект будет значительно менее разрушительным, чем от падения железного астероида в милю шириной, поскольку он имеет в 400 раз большую плотность. Вес (или, точнее, масса объекта) помогает определить размер кратера. Поскольку комета намного больше, она создаст более широкий, но более мелкий кратер, чем метеорит.
Кометы являются не единственными объектами, которые могут иметь низкую плотность; подобные скалам, объекты могут также иметь низкую плотность, если в них много пустот. Одним из примеров этого является Гиперион, один из спутников Сатурна, который имеет примерно 155 миль а диаметре (250 км). Внешне Гиперион имеет необычный вид, показывающий, что он не состоит из камня. Гиперион двигается хаотически, что дает возможность предполагать, что у него низкая плотность. Имея внутри обширную систему каверн, он больше похож на мочалку, чем на камень. Если подобный объект упадет на Землю, эффект будет во многом отличным, чем от более плотного тела — он оставит намного более широкий и менее глубокий кратер,
В 1982 году ученые О’Киф и Эхренс из Калифорнийского технологического института подсчитали, что случится, если несколько типов небесных тел упадут на Землю.
Исследователи обнаружили, что если обычный метеорит высокой плотности упадет на Землю, то много энергии перейдет в Землю, расколет камень и выбросит содержимое во всех направлениях, как это видно на илл. 27.1. Вот что обнаружено относительно этого типа столкновения.
• Глубина и ширина кратера. Обычно кратеры имеют большую по отношению к ширине глубину.
• Форма небесного тела. Метеорит при
Ученые исследовали, что случится, если комета низкой плотности, весящая как снежная «пудра», столкнется с Землей, как на илл 27.2. Эффект будет совершенно другой.
• Диаметр кратера. Кратер имеет примерно ту же ширину, что и комета.
• Глубина кратера. Независимо от диаметра кометы, даже если она составляет сотни миль, кратер всегда исключительно мелок.
Подобно «заливам Каролины», кратер в милю шириной мог быть только в несколько футов глубиной или еще меньше.
• Форма небесного тела. Когда комета входит в атмосферу, она часто разделяется на мелкие облака еще более низкой плотности.
Метеориты и кометы были не единственными объектами, которые подверглись анализу О’Кифа и Эхренса. В другом исследовании они подсчитали, что произойдет с пористым неледяным огнеупорным материалом (илл 27.3), имея в виду тело, состоящее из огнеупорных углеродных соединений или легкой каменной пыли. Они подсчитали, что пылевой шар должен быть таким же массивным, как пенополистирол. Столкновение с подобным телом будет во многом выглядеть как столкновение с легкой кометой.
• Ширина кратера. Ширина кратера примерно одинакова с шириной кометы
• Глубина кратера. В одной из своих моделей О'Киф и Эхренс обнаружили, что подобный пылевой шар может вообще не оставить после себя кратера, и фактически взрыв образует на Земле небольшие трещины, а в центре столкновения даже появится подъем В результате возникнет не кратер, а нечто вроде перевернутого кратера или «холма от столкновения»! Согласно их расчетам, это может произойти, даже если пылевой шар имеет сотни миль в ширину. Это создает удивительную ситуацию, — в Землю врезается пылевой шар в 100 миль шириной и не оставляет после себя какого-либо заметного кратера. Как мы увидим позже, из этого можно сделать важные для теории «События» выводы.
Мы видели, что происходит, когда какой-либо космический объект попадает в Землю. Теперь мы готовы дать несколько ответов на давно поставленные теорией столкновения вопросы.