Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра
Шрифт:
6 октября 2008 г. в 6 ч 39 мин Всемирного времени (UTC) Р. Ковальский на обсерватории Маунт Леммон (штат Аризона, США) обнаружил объект примерно 19m, предварительно обозначенный им как STA9D69. Наблюдения выполнялись в рамках финансируемого НАСА обзора объектов, сближающихся с Землей (Catalina Sky Survey). Наблюдения немедленно были переданы в Международный планетный центр, где была вычислена предварительная орбита, показавшая, что объект с вероятностью 98 % находится на орбите, приводящей к столкновению с Землей в ближайшее время. Объект получил предварительное обозначение 2008 ТС3. Планетный центр немедленно разместил информацию об объекте на своем сайте и передал ее в Лабораторию реактивного движения НАСА (США). В течение часа
Исходя из оценок звездной величины и расстояния до астероида его размер был определен в 2–5 м. Обычно объекты такого размера полностью разрушаются в атмосфере Земли. Поверхности Земли достигают только небольшие осколки, потерявшие высокую скорость. Вхождение астероида в атмосферу могло наблюдаться в течение нескольких десятков секунд как яркий болид. По имеющимся данным, вторжения тел таких размеров в атмосферу Земли происходят несколько раз в год. Следовательно, он не представлял особой угрозы для Земли. Однако оповещенные наблюдатели поторопились к телескопам, чтобы наблюдать этот необычный астероид до того, как он войдет в тень Земли и станет невидимым. В этих наблюдениях приняли участие и российские наблюдатели: астроном-любитель Т. Крячко, наблюдавший астероид на Кавказской астрономической станции обсерватории им. В. П. Энгельгардта Казанского государственного университета. На автоматизированном телескопе ГАО РАН (Пулково) ЗА-320М в ночь с 6 на 7 октября 2008 г. были проведены астрометрические и фотометрические наблюдения астероида 2008 ТС3. За 4 часа получено 270 наблюдений в интегральной полосе телескопа. Оценена абсолютная звездная величина астероида, его размер (4,8 ± 0,8 м) и масса (131 ± 5 т).
Новые наблюдения позволили уточнить первоначальную орбиту астероида. В течение последующих 11 часов было выпущено 24 электронных циркуляра, содержащих уточняемые параметры орбиты и эфемериды астероида. Оказалось, что большая полуось орбиты составляет 1,27 а.е., эксцентриситет — 0,29, а период обращения — 1,43 года, q = 0,91 а.е., Q = 1,63 а.е. Стив Чизли (ЛРД) сообщил, что астероид войдет в земную атмосферу примерно в 2 ч 45 мин 28 с UTC и достигнет максимального торможения на высоте примерно в 14 км в 2 ч 45 мин 54 с UTC с неопределенностью в ±15 с. Всего на 27 обсерваториях было получено 589 позиционных наблюдений; блеск астероида, зафиксированный в последних наблюдениях, составил примерно 13–14m.
А. Харрис, М. Козубал, Р. Дантовиц и П. Правек из наблюдений и анализа кривой блеска определили, что астероид совершает сложное вращение вокруг двух осей с периодами 97 с и 49 с.
Астероид вошел в атмосферу со скоростью примерно 12,4 км/с. Энергия взрыва оценивается примерно в одну килотонну в тротиловом эквиваленте. Это произошло над малонаселенным районом Земли (северный Судан), и, возможно, единственными непосредственными наблюдателями этого события были заранее предупрежденные о нем члены экипажа самолета авиалинии Эйр Франс — KLM, который находился от предполагаемого места входа астероида в плотные слои атмосферы на расстоянии примерно в 1400 км. Пилоты наблюдали короткую яркую вспышку примерно в предсказанное время. Изображение высотного следа в атмосфере было получено на севере Судана на рассвете 7 октября (см. рис. 7.10 на вклейке).
Инфразвуковой детектор, расположенный в Кении, зарегистрировал звуковую волну, исходящую из предполагаемого района падения. Она соответствовала энергии 1,1–2,1 килотонны в тротиловом эквиваленте. Cпутник Метеосат-8, выполнявший наблюдения этого события в визуальном и инфракрасном диапазонах, зафиксировал короткую вспышку в атмосфере над районом предполагаемого падения астероида (рис. 7.11).
Эта короткая драматическая история астероида 2008 ТС3 показала, что существующие службы слежения за ОСЗ в состоянии обнаружить объект на опасной для Земли траектории на его подлете к Земле, а вычислительные центры — оперативно обработать наблюдательную информацию и информировать
Рис. 7.11. Вспышка в атмосфере над северным Суданом, зафиксированная спутником Метеосат-8 над районом предвычисленного места падения астероида 2008 TC3 . Copy-right @ EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites)
В течение нескольких часов после обнаружения объекта весь мир уже знал, где астероид можно наблюдать, где и когда он упадет, а также представляет ли это угрозу для землян или нет. Однако возникает вопрос: «А что бы произошло, если бы астероид был гораздо больше по размеру?» Можно только сказать, что более крупный объект может быть обнаружен не за 20 часов до столкновения, а раньше. Так, объект с диаметром в несколько десятков метров может быть обнаружен за несколько дней до столкновения. Тем не менее, этого времени явно недостаточно для предотвращения столкновения. Можно лишь предпринять меры по эвакуации населения из предполагаемого района падения.
Глава 8
Последствия падений крупных небесных тел на землю
Кто что ни говори, а подобные происшествия бывают на свете, — редко, но бывают.
Последствия падений крупных тел на Землю в целом известны. Мы будем рассматривать только те, которые можно проанализировать в настоящее время методами точных наук. (Гораздо более сложно, как нам кажется, точно спрогнозировать социальные последствия.) Итак, в результате падения тела «работают» следующие поражающие факторы:
Рассмотрим процессы взаимодействия падающих тел с атмосферой Земли и ее поверхностью, а также последствия этих падений подробнее.
8.1. Явления, связанные с падением небесных тел
Часто увидишь, как звезды — лишь ветер задул с небосклона, вдруг упадают стремглав, и как сквозь суморок ночи пламя у них за спиной, белея, тянется длинно.
8.1.1. Взаимодействие небесных тел с земной атмосферой.Торможение метеороида в воздухе. Космическое тело, если оно движется сквозь атмосферу без разрушения и существенной абляции (потери массы), тормозится, когда его масса сравнивается с массой воздуха в цилиндре, имеющем такую же площадь поперечного сечения, что и само тело. Поэтому критерий отсутствия торможения неразрушающегося тела на высоте h можно записать в следующем виде:
аH (sin )– 1<< 2 bRb,
где H — характеристическая высота атмосферы (H = 8,5 км), — угол наклона траектории тела к горизонту, b и Rb — плотность и радиус тела соответственно, а а — плотность атмосферы на высоте h.
Можно определить размер неразрушающегося тела, которое долетит до Земли без торможения, из условия
где 0 а — плотность воздуха у поверхности Земли (h = 0, 0а = 10– 3 г/см3).