ЭНЕРГИЯ СКОРОСТИ

Проводились исследования возможных последствий для Земли и земной цивилизации столкновений с астероидами и кометами различных типов и размеров. Чтобы понять результаты таких исследований, важно помнить, что подобные столкновения с объектами, имеющими более нескольких десятков метров в поперечнике, неизбежно будут иметь катастрофические последствия – достаточно вспомнить разрушения, вызванные Тунгусским метеоритом в 1908 году.
Все дело в том, что эти снаряды несут в себе огромные запасы кинетической энергии (т. е. энергии движения тела или системы тел, равной произведению половины его или ее массы на квадратный корень из его скорости), которую они высвобождают в виде взрыва, порождая ужасные ударные волны, врезающиеся в атмосферу, как снегоочиститель в снежную целину. Затем происходит столкновение с поверхностью планеты, при котором выделяется остаточная энергия в виде теплоты. Ее достаточно, чтобы растопить или превратить в пар как импактор, так и «определенное количество материала планеты, масса которого в 1 – 10 раз превосходит массу импактора, т. к. скорость его падения возрастает с 15 до 50 километров в секунду».
При приближении со средней скоростью 20–30 километров в секунду (хотя регистрировались и скорости до 72 километров в секунду) астероид остановится на расстоянии, примерно равном его собственному поперечнику, разорванный и вывернутый в процессе буквально наизнанку. Моментально возникают давления в несколько миллионов атмосфер и ударные температуры в десятки тысяч градусов.

КРУПНЫЕ УДАРЫ ПО СУШЕ

В прогнозах рассматривались последствия импактов по суше и по океанам. Профессор Тревор Палмер из Ноттингемского университета (Англия) рисует следующую картину первых последствий удара по суше объекта 10 километров в поперечнике со скоростью около 30 километров в секунду:
«Болид и скала моментально испарятся, и в течение секунд образуется кратер диаметром около 180 км. Если, к примеру, болид поразит Милтон Кейнс, кратер протянется от Ноттингема на севере до Лондона на юге и включит в себя Бирмингем, Оксфорд и Кембридж. Этот колоссальный кратер будет устлан расплавленными скальными породами, и ярчайшая шаровая молния поднимется к верхним слоям атмосферы, породив сильнейшие опаляющие ветры…»
Доктор Эмилио Спедикато из Отдела математики и статистики Университета Бергамо (Италия) указывает, что столкновение с десятикилометровым объектом «вызовет колоссальные атмосферные возмущения, которые распространятся на все полушарие. Так, можно примерно подсчитать: если десять процентов начальной энергии обратится во взрывную волну, то на расстоянии 2000 километров от точки удара скорость ветра достигнет 2400 километров в час и продлится 0,4 часа, а температура воздуха повысится на 480 градусов… На расстоянии 10 000 километров будут зафиксированы соответственно такие величины: 100 километров в час, 14 часов и 30 градусов».
Виктор Клюб с кафедры астрофизики и прикладной математики Оксфордского университета и Билл Нэпиер из Королевской обсерватории в Арма-хе подсчитали, что в случае если бы такой удар пришелся по Индии, то он бы «повалил и сжег леса в Европе»:
«Выброс из кратера состоял как бы из глыб размером с гору, которые сами стали бы чудовищными снарядами, так и из горячего пепла. Его разнесло бы по всему свету, усиливая испепеление, происходящее внизу. Землетрясения дали бы себя почувствовать по всему земному шару, и их сила была бы повсеместно максимальной с вертикальными волнами во много метров высотой и с горизонтальными волнами („тяни-толкай“) схожей амплитуды. Эти волны обежали бы Землю в течение нескольких часов».
Немедленным следствием столкновения стало бы возникновение «сотен пожаров на площади, примерно равной площади Франции». Они быстро слились бы в одно огромное пожарище, и по крайней мере 50 миллионов тонн дыма были бы выброшены вверх и поднялись бы до высоты в 10 километров. Всего за несколько дней пожары, раздуваемые остаточными бурями, распространились бы по всему земному шару, как оно и было 65 миллионов лет назад на стыке М/К. Пелена дыма перемешалась бы с приблизительно 100 000 кубическими километрами пепла и пыли, выброшенными в верхние слои атмосферы первоначальным импактом. Лишенная таким образом солнечного света суша охладилась бы до температуры зимней Сибири, толстый лед покрыл бы реки и озера, флора и фауна были бы опустошены, с сельским хозяйством было бы покончено…
Другим неизбежным последствием любого очень крупного столкновения стали бы химические изменения в атмосфере. По мнению Палмера: «Болид соединил бы атмосферный азот с кислородом, образовав оксиды азота, которые затем в реакции с водой образовали бы азотную кислоту. Подобным же образом при сгорании растительного материала могла бы образоваться серная кислота». Спедикато подсчитал, что подобные реакции «полностью убрали бы защитный слой стратосферного озона». По мере того как небо постепенно очищалось бы от дыма, пепла и пыли, все выжившие существа подверглись бы воздействию «ультрафиолетового излучения бактерицидной интенсивности».
Вышеприведенные вычисления предполагают, что импактный астероид или комета войдет в атмосферу под достаточно крутым углом. Если же угол окажется пологим, возникнут дополнительные осложнения. Питер Шульц из Университета им. Брауна (США) и Дон Голт из Центра планетологии им. Мэрфи подсчитали последствия столкновения с Землей десятикилометрового объекта, летящего со скоростью 72 000 километров в час под углом менее 10 градусов. Они утверждают, что подобное столкновение вряд ли оставит после себя только один кратер:
«Болид развалился бы на целый рой фрагментов размерами от одной десятой километра до километра в поперечнике. Эти осколки, срикошетив, выбросили бы на орбиту достаточное количество мусора, чтобы образовать вокруг Земли кольцо наподобие колец Сатурна».
На протяжении следующих двух-трех тысячелетий огромные глыбы из этого «мусора» – приблизительным объемом до 1000 кубических километров – входили бы обратно в атмосферу и обрушивались на Землю, вызывая крупные местные катаклизмы. Поток подобных объектов может породить жуткие расширяющиеся тепловые бури и даже разжечь второй всемирный пожар. Дункан Стил подсчитал:
«При скоростях возвращения от нескольких до 11 километров в секунду 1000 кубических километров скальной породы высвободят энергию, равную примерно недельному поступлению солнечной энергии на всю планету. Легко вообразить, что это было бы аналогично размещению над Землей на высоте в 50-100 километров исполинского гриля, раскаляющего ее поверхность за 1000 градусов по Цельсию. Следует ожидать, что при таких обстоятельствах вся флора на континентах стремительно высохнет, а затем и вспыхнет».
Короче говоря, под каким бы углом ни ударился в Землю десятикилометровый снаряд, последствия для человечества были бы неописуемо ужасными. Предполагается, что при этом погибли бы 5 миллиардов человек, а выжившие люди – возможно, миллиард – стали бы, израненные и растерянные, укрываться в разбросанных по свету убежищах.

МАЛЕНЬКИЙ, НО СМЕРТЕЛЬНЫЙ

Очевидно, что астероиды и кометы менее 10 километров в поперечнике должны причинить меньше вреда при столкновении. Тем не менее один из важных уроков, преподанных столкновениями кометы Ш-Л-9 с Юпитером в июле 1994 года, состоит в том, что даже относительно малые фрагменты могут при ударе выделить большое количество кинетической энергии – достаточно, чтобы вызвать массивные общепланетные разрушения.
Для Земли оказалось бы убийственным и столкновение с двухкилометровым объектом. «Как минимум, – предостерегает Дункан Стил, – погибло бы 25 процентов человечества, но скорее всего число погибших перевалит за 50 процентов…»
Геррит Фершуур убежден, что не понадобится даже «и двухкилометрового объекта, чтобы вернуть нас в средневековье… Сейчас представляется довольно очевидным, что вполне хватит и полукилометрового объекта». Того же мнения придерживается и Тревор Палмер. Он указывает, что объект в 0,5 километра в поперечнике высвободит энергию, «эквивалентную 10 000 мегатонн тротила, что в полмиллиона раз больше энергии атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму в 1945 году. Однокилометровый астероид – каким бы ни был его состав – мог бы выделить импактную энергию (которая растет непропорционально размерам) более чем в миллион мегатонн» – примерно эквивалентную взрывной мощи всемирных запасов ядерного оружия, если бы оно было взорвано все одновременно.
Ошеломляет одна мысль о последствиях столкновения с Землей роя импакторов по 10 000 мегатонн каждый. На плотно застроенных и промышленных территориях разрушения от огня и взрывной волны будут многократно увеличены присутствием газовых и топливных хранилищ, которые взорвались бы подобно мощнейшим бомбам. Произошло бы возгорание других огнеопасных химикатов, которые выбросили бы султаны ядовитого дыма; атомные электростанции пошли бы в расплав; склады боеприпасов взлетели бы на воздух… Даже на большом удалении от импакта жители центральных кварталов городов получили бы страшные увечья, а десятки тысяч были бы просто убиты разлетающимися осколками стекла (более 90 процентов погибших при бомбардировке Лондона во время второй мировой войны стали жертвами летящего стекла).
В тех местах, где выжили бы большие группы населения, огромную массу людей – это легко вообразить – составляли бы раненые, больные, отравленные, обожженные, голодные, переохлажденные, свихнувшиеся или потенциальные жертвы банд голодных убийц. Имея все это в виду, нетрудно понять, насколько быстро и бесповоротно вышли бы из строя аварийные службы, если бы даже выжили работники, транспорт и оборудование этих служб. Можно, пожалуй, без преувеличения сказать, что полиция, пожарные службы и скорая помощь большинства промышленно развитых стран уже перегружены и что даже в «нормальных условиях» любое учащение аварий на протяжении нескольких дней может привести всю систему к полному развалу. Серия взрывов мощностью в 10 000 мегатонн вызвала бы аварийные ситуации в никогда прежде не слыханных, невообразимых масштабах и погрузила бы мир в ядерную зиму.
Если прогноз страшен даже для промышленно развитого, высокотехнологичного Севера, то он, скорее всего, еще страшнее для низкотехнологичного, бедного и перенаселенного Юга. Дункан Стил полагает, что многие страны «третьего мира» будут просто сметены с лица земли: «Они не обладают ни передовыми сельскохозяйственными мощностями, ни запасами продовольствия, необходимыми для выживания в суровые времена – свидетельством тому служит голод, прокатывающийся по Африке во время каждой засухи…»

БЕССИЛИЕ

В действительности, история голодных лет в Африке во второй половине XX века свидетельствует о явной неспособности сообщества наций справиться с довольно малыми и местными природными бедствиями, последствия которых следовало бы преодолевать быстро и легко.
Другим примером могут служить затянувшаяся нерешительность и промедление, проявленные Великобританией при переселении 12 тысяч жителей крошечного островка Монтсеррат (в Карибском море), который его собственный вулкан постепенно погребает под неумолимо наступающим потоком лавы и пеплом. Спасательные мероприятия в таком и в гораздо больших масштабах пришлось организовывать тысячи раз, если бы Землю когда-либо поразил удар снарядов мощностью в 10 000 мегатонн.
В 1997 году большая часть Юго-Восточной Азии оказалась под густым облаком едкого, удушающего смога, порой столь плотного, что разбилось несколько самолетов, пришлось закрыть школы и заводы, а больницы зарегистрировали чудовищный рост респираторных заболеваний. Эта «мгла», как ее окрестили, была вызвана пожарами, бушевавшими на нескольких тысячах квадратных километров индонезийских джунглей. На протяжении многих месяцев, однако, правительства Индонезии, соседних Сингапура и Малайзии – да и мир в целом – не предпринимали каких бы то ни было эффективных мер по тушению пожаров и предупреждению новых.
Подобное бессилие перед лицом крайне разрушительных для экологии и экономики опасностей подсказывает, как мало на самом деле сможет сделать человечество в случае мощного удара по суше. И все же удар астероида или кометы по одному из мировых океанов может оказаться гораздо хуже во многих отношениях.

ОКЕАНСКИЕ ИМПАКТЫ

В марте 1993 года Джек Хиллс и Патрик Года из Национальной лаборатории «Лос-Аламос», штат Нью-Мексико, опубликовали в «Астрономикал джорнал» научную работу, в которой утверждают, что «вызванные в открытом океане волны могут стать самой серьезной проблемой, связанной с падением астероидов, если не считать массовых убийц вроде импактора М/К». Они приводят тревожные данные:
«Астероид диаметром в 200 метров при падении где-либо посреди Атлантического океана Нородит глубоководные волны, которые будут не менее пяти метров высотой, когда достигнут европейских и североамериканских берегов. При столкновении с сушей такая волна, подобно цунами, встанет стеной более 200 метров высотой, которая ударит по берегу с длительностью импульса не менее двух минут… Несоразмерно большая часть материальных ресурсов человечества находится вблизи берегов».
Вычисленная Хиллсом и Годой с помощью компьютерного моделирования волна для двухсотметрового объекта «прокатилась бы по всей низко лежащей суше, включая, например, Голландию, Данию, Лонг-Айленд и Манхэттен. За какие-то минуты погибли бы сотни миллионов человек».
Чем больше импактор, тем страшнее будут последствия:
«Пятисотметровый астероид породил бы глубоководную волну амплитудой от 50 до 100 метров и даже до 1000 километров от уровня моря. Поскольку высота цунами увеличится в 20 или больше раз при накате на континентальные шельфы, речь здесь пойдет о цунами высотой в несколько километров.
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 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42