Текст книги "Тайны Марса"

Целых 95 процентов всех известных астероидов пребывают в «главном поясе» между орбитами Mapса й Юпитера. Но имеются и другие многочисленные группы астероидов, которые вращаются между орбитами Марса и Венеры, пересекаясь с орбитой Земли. Их считают «главными производителями кратеров, превышающих 5 километров в поперечнике на Земле, Луне, Венере и Марсе».

Имеются также крупные астероидные объекты, постоянно находящиеся вне орбиты Юпитера, и другие, с очень вытянутыми, т. е. высокоэллиптическими, орбитами, пересекающие путь Юпитера по мере их подъема к афелию (самой дальней точке их нахождения от Солнца) и возвращающиеся во владения внутренних планет, падая к перигелию (ближайшей к Солнцу точке).

Среди последних отметим 944 Гидальго, чей период обращения составляет 14 лет, а диаметр – в пределах 200 километров. На каждом витке вокруг Солнечной системы он оказывается далеко за Юпитером, чуть ли не на орбите Сатурна, а затем, возвращаясь, приближается к орбите Марса.

Еще более отдаленным и, вероятно, немного большим по размеру (по разным оценкам, от 200 до 350 километров) является объект 2060 Хирон, орбита которого в настоящее время проходит между Сатурном и Ураном и который в недавние годы отличался весьма нестабильным поведением. Изучавшие его траекторию астрономы пришли к заключению, что в свое время он, скорее всего, возьмет курс внутрь Солнечной системы и, возможно, станет пересекать орбиту Земли. Если это случится, считает Дункан Стил, тогда «он станет бедствием для человечества, даже если Земля не столкнется с самим Хироном или его крупными осколками, поскольку появление пыли в атмосфере приведет к значительному похолоданию нашей среды».

Третьим объектом размерами более 200 километров является астероид 5145 Фолус. Его сильно вытянутая эллиптическая орбита пересекает пути Сатурна, Урана и Нептуна. Подобно Хирону, он был описан астрономами как «нестабильный от рождения», и считается вероятным его опускание до орбиты, пересекающейся с земной, хотя, возможно, и не скоро.

Вызывает тревогу и объект 5335 Дамокл, имеющий примерно 30 километров в поперечнике, пересекающий орбиту Марса в перигелии и улетающий затем до орбиты Урана, чтобы вернуться внутрь Солнечной системы через 42 года. Дункан Стил из Австралийской службы слежения за космическим пространством считает:

«Этот астероид имеет вытянутую, высоко – наклоненную орбиту, по которой его следовало бы классифицировать как среднепериодическую комету, если бы не тот факт, что он не проявляет признаков выброса летучих веществ и представляется совершенно инертным. Его название призвано напоминать нам о дамокловом мече, поскольку его будущая орбита вполне может сместиться таким образом, чтобы пересечь орбиту Земли».

Со времени открытия Гидальго, Хирона, Фолуса и Дамокла было обнаружено, что и другие крупные неустойчивые астероиды способны перейти извне Солнечной системы внутрь нее и даже угрожать Земле. Но имеются и целые армии астероидов, вращающихся вокруг Солнца на стабильных орбитах и не представляющих угрозы для нас. Среди них отметим Троянскую группу, находящуюся на одной орбите с Юпитером, причем одни составляющие ее объекты следуют за этом планетой, а другие опережают ее. По имеющимся фотографиям идентифицированы 900 отдельных объектов, поперечники которых превосходят 15 километров.

Все астероиды «главного пояса», вращающиеся между Юпитером и Марсом, также вроде бы находятся на сегодняшний день на безопасных орбитах. Их насчитывают более полумиллиона. Среда них имеются настоящие гиганты вроде Цереры. Являясь по сути малой планетой, эта скальная сфера размером с приличную страну имеет 940 километров в поперечнике, оборачивается вокруг собственной оси за 9 часов 5 минут и вокруг Солнца за 4,61 года.

Церера – очень темный объект, отражающий лишь около 10 процентов падающего на него солнечного света. До сих пор это – самый крупный из идентифицированных астероидов. За ним по размерам следуют Паллада (535 километров), Веста (500 километров) и Гигия (430 километров). Давида и Интерамина имеют каждый около 400 километров в поперечнике. Юнона – около 250 километров в поперечнике. К сегодняшнему дню были открыты и внесены в каталог в целом тридцать с лишним астероидов главного пояса, имеющие более 200 километров в поперечнике, причем каждый год делаются новые важные открытия.

Двигаясь от главного пояса внутрь, мы начинаем находить первые рои «околоземных астероидов» – эта широкая группа включает все астероиды, способные перейти внутрь орбиты Марса. Наиболее отдаленные из них не достигают орбиты Земли. Но чуть ближе находится еще одно семейство пересекающих орбиту Марса объектов – «Амуров», представляющих больший интерес. Для Амуров (к марту 1995 года их зарегистрировано более 130) характерно то, что на них с легкостью воздействуют Юпитер и мощная сила притяжения нашей планеты, в результате чего некоторые из них изменили свои орбиты и теперь иногда пересекают орбиту Земли. Многие другие из того же семейства в настоящее время не приближаются к Земле, но теоретически могут «непредсказуемо переориентироваться» в любое время.

Астрономы из обсерватории Лазурного берега (Франция) и математики из Университета Пизы (Италия) уже на протяжении нескольких лет обращают особое внимание на Амура, названного «233 Эрос», который по своим размерам – 22 километра длиной и 7 километров шириной – значительно больше и смертоноснее объекта М/К, истребившего динозавров. Хотя в настоящее время Эрос не пересекает орбиту Земли, он подвергается воздействию «относительно частых сближений с Марсом и возмущений, производимых внешними планетами». Они изменили его траекторию до такой степени, что в 1931 году он резко приблизился к Земле на расстояние в 17 миллионов миль – гораздо ближе любой планеты. Компьютерное моделирование показывает большую вероятность того, что Эрос начнет по-настоящему пересекать орбиту Земли в ближайшие миллион лет и что в более отдаленной перспективе возможно даже столкновение.

До сих пор обнаружено до 15 Амуров с траекториями, подобными орбите Эроса, и каждый из них в один прекрасный день может столкнуться с Землей. Ни один из них не достигает величины Эроса, но объекты «1627 Ивар» и «1580 Бетулия» имеют около 9 километров в поперечнике.

Еще ближе к нам, чем зона Амуров, находятся астероиды Аполлоны (по названию однокилометрового объекта «1862 Аполлон» – первого в своем классе, – открытого в 1932 году немецким астрономом Карлом Вильгельмом Рейнмутом). Главная характеристика Аполлонов состоит в том, что они «пересекают орбиту Земли почти постоянно».

С начала 90-х годов в ряде обсерваторий занялись интенсивными исследованиями для установления истинного значения «проблемы Аполлона». В результате оказалось, что таких пересекающих орбиту Земли снарядов великое множество – и, вероятно, более 1000 из них имеют поперечники более 1 километра, а некоторые превышают 50 километров.

Среди известных крупных Аполлонов (к марту 1995 года в каталог были внесены более 170 таких объектов) назовем страшного убийцу миров «2212 Гефеста», имеющего 10 километров в поперечнике. Другой, меньший, тоже пересекающий орбиту Земли Таутатис выглядит столь же неприятным. Это то, что называется «контактный бинар» – «два фрагмента то ли спаянные, то ли удерживаемые вместе весьма слабым притяжением». Больший фрагмент имеет 4,5 километра в поперечнике, а меньший – 2,5. Этот составной объект ведет себя неустойчиво и непредсказуемо, буквально кувыркаясь в пространстве. Определенно известно, что он уже пересекал орбиту Земли на расстоянии всего лишь в 3 миллиона километров от нас – это расстояние наша планета покрывает примерно за 30 часов. Столкновение с таким быстро вращающимся и неустойчивым объектом имело бы опустошительные последствия. Спедикато отмечает:

«Присутствие Таутатиса доказывает, что все еще существуют гигантские глыбы, которые могут означать конец света, и что они близко подходят к нам».

В 90-х годах были обнаружены несколько Аполлонов около 5 километров в поперечнике, и, как мы видели в Главе 19, ряд меньших объектов – вроде Асклепия (0,5 километра), Гермеса (приблизительно 2 километра) и Икара (2 километра) совершили крайне близкие к Земле пролеты. Есть и крупные загадочные Аполлоны типа Ольято и Фаэтона, которые ведут себя скорее как кометы, чем как астероиды, и которые мы собираемся рассмотреть в последующих главах. Крошечный осколок Фаэтона поразил Землю 13 декабря 1997 года. Он упал в политически неспокойной Северной Ирландии вблизи от границы с Ирландской республикой и вызвал взрыв, который первоначально приняли за террористический акт. Изучившие кратер ученые из обсерватории Армаха и Университета Белфаста доказали, что это был метеорит и что его родительским телом был Фаэтон.

Стоит, пожалуй, повторить, что все Аполлоны постоянно находятся на орбитах, пересекающих земную, и что им составляет компанию неизвестное число – быть может, даже тысячи – еще не открытых и, возможно, весьма крупных объектов. На перекрестках, где они пересекают большой круг в небе, по которому обращается Земля, нет светофоров, и по теории вероятностей на протяжении весьма длительного времени столкновения с ними неизбежны.

Вероятно ли в ближайшем будущем столкновение Земли с одним из Аполлонов?

Единственный честный ответ на этот вопрос: никто не знает, ибо никто не имеет ни малейшего представления о том, сколько там может быть таких снарядов! Аполлоны, как известно, невидимы для телескопов и столь неуловимы, что даже зарегистрированные часто «исчезают». Давший название всему рою Аполлон 1862, например, был потерян телескопами вскоре после его открытия в 1932 году и не был замечен до 1973 года. Гермес, пролетевший так близко к Земле в 1937 году, пропал, и с тех пор его больше не видели. Вот почему, утверждает Брайен Марсден из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики, он «считается одним из самых опасных из близких к Земле объектов». Самый большой Аполлон – Гефест – успешно избегал обнаружения, несмотря на свой десятикилометровый обхват, вплоть до 1978 года.

Том Герельс, профессор планетологии Аризонского университета в Таксоне и главный исследователь по Программе слежения за космосом в Китт Пике (Аризона) идентифицировал одну особую подгруппу пересекающих земную орбиту Аполлонов, которую он назвал Арджуны. Имея до 100 метров в поперечнике, они вплотную к Земле следуют по ее орбите. Это означает, что они необычайно подвержены притяжению нашей планеты и их ожидает «очень короткая жизнь на орбите до столкновения с Землей».

Еще ближе, чем Арджуны, расположен к Земле следующий пояс астероидов, получивших название «Атоны». Астрономы полагают – хотя это всего лишь догадки, – что, по крайней мере, 100 из них имеют более 1 километра в поперечнике. У них высокоэллиптические орбиты, которые неоднократно выводят их на пересечение с земной орбитой.

Еще ближе к Солнцу находятся другие объекты, следующие по еще более крутым эллиптическим орбитам. Типичным примером может служить 1995 CR, открытый Робертом Джедике из Службы слежения за космосом в 1995 году. Этот двухсотметровый бродяга следует по необычайно вытянутой эллиптической, т. е. высокоэксцентрической, орбите, которая пересекает орбиты Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Это весьма нестабильный (хаотический) тип орбиты, и в непродолжительном времени, в некий непредсказуемый момент в будущем, 1995 CR врежется в одну из этих четырех планет или в Солнце, либо будет выброшен из Солнечной системы.

Ученые не могут точно рассчитать, когда определенные астероиды столкнутся с Землей, или назвать точное число астероидов в каждом из подсемейств, и поэтому не может быть точного и окончательного подсчета общего числа потенциальных импакторов. Однако астрономы пришли к широкому согласию в том, что существуют, по крайней мере, 2000 астероидов в I километр в поперечнике и даже больше, распределенных по главным семействам объектов, пересекающих земную орбиту, а также от 5 до 10 тысяч объектов в полкилометра и, возможно, до 200 000 объектов до четверти километра в поперечнике. Подтверждение этих оценок может быть получено только в результате тщательного наблюдения за небом, и действительно, на протяжении 90-х годов драматически возросла скорость открытия астероидов, пересекающих земную орбиту. Только в 1989 году были открыты 49 таких объектов (4 Атона, 30 Аполлонов и 15 Амуров), а к 1992 году их число возросло до 159, т. е. на 110 всего за два года. Еще через три года – в 1995 году – их число составило более 350, т. е. зафиксирован прирост в 200 объектов, или в среднем за период с 1989 по 1995 год ученые открывали более 50 новых объектов в год.

«Хотя многие из них – малые объекты, – отмечал Дункан Стал в 1995 году, – верно и то, что мы обнаружили гораздо больше астероидов более 1 километра в поперечнике, которые грозят глобальной катастрофой, чем зарегистрировали лишь пять лет назад. Как бы то ни было, мы все еще знаем лишь о малой части всей популяции подобных объектов: немногие ученые, занимающиеся этой областью, считают, что до сих пор мы открыли более 5 процентов их общего числа. Хотя ни один из известных астероидов в предсказуемом будущем (в следующем столетии или двух) не врежется в Землю, это малоутешительный факт, поскольку, если имеется астероид, способный вскоре попасть в цель, тогда шансы того, что мы еще не обнаружили его, превышают 95 процентов…»

Вряд ли человечество скоро возьмет в толк истинную степень опасности, которую представляют собой астероиды, пересекающие земную орбиту. Многие ученые серьезно считают, что можно использовать управляемые ядерные взрывы и другую технику для изменения направления потенциальных импакторов, если их смогут вовремя обнаружить. Мы не ставим перед собой цели рассматривать здесь различные стратегии, предложенные для выполнения этой задачи. Да мы и не в состоянии оценить их относительные достоинства. У нас сложилось впечатление, что многие из них находятся на грани возможностей современной технологии. Тем не менее мы не сомневаемся в том, что перспектива неминуемого столкновения с десятикилометровым Аполлоном сфокусирует на себе внимание политиков и приведет в действие всемирную промышленность и науку.

Но хватит ли времени, чтобы спасти мир? Будет ли время на то, чтобы взорвать или отклонить приближающийся объект, или он будет обнаружен слишком поздно?

Дункан Стил утверждает, что при нынешних скудных государственных ассигнованиях «потребуется, вероятно, лет 500 для завершения поиска всех Аполлонов размерами больше 1 километра и еще больше времени для обнаружения всех Атонов. Так что, если один из них вознамерился поразить нас в 2025 году, то мы скорее всего не обнаружим его раньше срока».

В официальном документе от 19 февраля 1997 года НАСА отмечает: «Космические столкновения являются единственным известным природным бедствием, которого можно было бы полностью избежать благодаря адекватному использованию космических технологий».

Далее в том же документе НАСА признает:

«Сегодня для защиты от астероидов и комет мы обладаем только ядерной технологией, и нам потребуется предупреждение, исчисляемое годами, для того, чтобы отклонить или разрушить опасный объект… Правда заключается в том, что и при предупреждении менее чем за несколько лет об обнаружении летящего в нашу сторону астероида мы не сможем сделать ничего, кроме эвакуации населения…»

Сколько будет стоить такое предупреждение «за несколько лет»? Согласно исследованию, проведенному НАСА в 1991 – 1992 годах, «все потенциальные импакторы Земли размером в километр и больше могут быть обнаружены и прослежены по программе ассигнований в 300 миллионов долларов, разнесенных на пять лет». Возглавивший последующее, завершенное в 1995 году исследование покойный Юджин Шумейкер из обсерватории Лоуэлла пришел к выводу, что успехи в создании астрономических систем получения изображений дают возможность завершить программу слежения в рамках космической защиты за десять лет, а ее стоимость не перевалит за 50 миллионов долларов.

Читатель припомнит, что в 1994 году палата представителей поручила НАСА идентифицировать и зарегистрировать все пересекающие земную орбиту астероиды более одного километра в поперечнике за 10 лет. Мы были поражены, узнав, что вплоть до начала 1998 года не была задействована такая программа и что поддержка НАСА программ поиска астероидов и комет ограничивалась примерно 1 миллионом долларов в год.

«Астероидная угроза» остается малоисследованной и в значительной степени не изведанной областью. Сохраняется тенденция давать самоуверенные оценки состояния проблемы, как мы полагаем, по причине охватившей НАСА летаргии, тогда как такие оценки неизбежно основываются на крайне ограниченной базе нынешних знаний об астероидах.

Как могут ученые и правительства быть уверены, что то немногое, что они сумели узнать до сих пор, является характерным для общей картины?

Какова степень реальной уверенности в том, что Земля избежит ужасной судьбы Марса?

В следующей главе мы рассмотрим кометы, которые китайцы называли «подлыми звездами». «Каждый раз, когда они появляются, – писал в VII веке н. э. Ли Чунь Фэн, – происходит нечто такое, что сметает старое и устанавливает новое».

Глава 22

Иоганн Кеплер, немецкий астроном и математик XVII века, однажды воскликнул, явно озадаченный: «В небе больше комет, чем рыб в море!»

Мы не знаем, сколько рыб в море, но, начиная с 50-х годов, все более утонченные наблюдения привели астрономов к ошеломляющему выводу: по крайней мере, 100 миллиардов комет в каждый данный момент снуют в Солнечной системе. Они сосредоточены в двух огромных резервуарах, известных по именам их открывателей – облако Оорта и пояс Койпера.

Наиболее отдаленный из них – облако Оорта находится на самом краю области притяжения Солнца – на расстоянии целого светового года, т. е. в 50 тысяч раз дальше от Солнца, чем Земля. Оно имеет форму сферической «раковины», полностью охватывающей и окружающей Солнечную систему. Ряд астрономов полагает, что оно одно может насчитывать 100 миллиардов кометных ядер. Большая часть их имеет от 1 до 10 километров в поперечнике, но некоторые из них могут быть гораздо больше.

Никто пока не в состоянии сказать, насколько больше и каково их число – они находятся слишком далеко от нас, чтобы разглядеть их даже в самые мощные телескопы. Вполне возможно, однако, что большое число тел в облаке Оорта имеет более 300 километров в поперечнике.

Наблюдения доказали это относительно комет в поясе Койпера – сплющенной, дискообразной формации, находящейся за орбитой Нептуна. Пояс Койпера находится на очень большом удалении – его внешний край расположен на расстоянии в 50 раз большем, чем расстояние от Солнца до Земли, и все же в тысячу раз ближе к нам, чем облако Оорта.

Начиная с 70-х годов нынешнего столетия астроном Виктор Клюб и Билл Нэпиер разрабатывали и совершенствовали теорию, касающуюся редкого проникновения во внутреннюю Солнечную систему и разрушительного дробления в ее пределах того, что они называют «гигантскими кометами», имеющими скорее сотни, нежели десятки километров в поперечнике – вроде тех, что мы обычно видим. Поскольку эта теория была основана на чистой логике и расчетах, она не получила широкой поддержки со стороны других астрономов. Сегодня она принимается всеми. Это случилось потому, что Клюб и Нэпиер получили подтверждение в результате наблюдений с помоаіью телескопа за поясом Койпера, в котором оказались как раз такие объекты, какие они и предсказывали.

Первым в поясе Койпера был обнаружен объект 1992QB1, имеющий 250 километров в поперечнике. Другие находки включают 1993FW (тоже 250 километров в поперечнике) и 1994VK8 и 1995DC2 (оба приблизительно 360 километров в поперечнике). Недавние наблюдения подтвердили то мнение, что подобные объекты существуют в очень большом количестве. К марту 1996 года их было обнаружено больше 30, а в январе 1998 года Виктор Клюб сообщил нам: «Пояс Койпера буквально заполнен гигантскими кометами! Только их мы и можем видеть на самом деле – так это далеко. Они имеют несколько сотен километров в поперечнике». Подобные открытия привели к широко одобренной оценке: «В этой области Солнечной системы, сразу за орбитой Нептуна, могут вращаться, по крайней мере, 35 тысяч объектов больше 100 километров в поперечнике». Признаком влияния работ Клюба и Нэпиера стал тот факт, что ряд астрономов ныне рассматривает Плутон с его необычно эллиптической орбитой как еще один крайне большой объект пояса Койпера – бывшую комету, ставшую планетой. Клайд Томбаух, открывший Плутон в 1930 году, поддерживает эту точку зрения и называет его теперь «Королем пояса Койпера».