Читать книгу "Вселенная на ладони - Колин Стюарт"

Общая масса пояса астероидов на сегодня составляет всего 4 % от массы Луны. При этом всего четыре астероида – Церера, Паллада, Веста и Гигия – в общей сложности составляют половину этой массы. Размеры остальных постепенно уменьшаются вплоть до размеров гальки и даже частиц пыли. Были ли астероиды крупнее – вопрос, требующий тщательного изучения. Космическая станция НАСА «Daun» побывала на Весте в 2011 году, прежде чем отправиться год спустя к Церере. Прибыв на эту карликовую планету в 2015 году, станция стала первой в истории, которая совершала вращение вокруг двух различных космических тел Солнечной системы.

Главный пояс астероидов является местом обитания примерно двух миллионов астероидов диаметром больше одного километра. Можно представить, что путешествие сквозь это скопление летающих обломков действительно небезопасное предприятие.

И многочисленные фильмы в духе «Звездных войн», где герои c увертками и ухищрениями огибают летящие навстречу космические булыжники, помогают укрепить это представление. Но космос огромен и бесконечен. Различные иллюстрации и анимации пояса астероидов часто во много раз преувеличивают размеры космических обломков, чтобы мы могли видеть их. В действительности же среднее расстояние между астероидами составляет приблизительно миллион километров.

Угроза для Земли

Реальную опасность астероиды представляют тогда, когда они сталкиваются с Землей. Шестьдесят шесть миллионов лет назад астероид шириной в 10 километров – размер небольшого городка – пронесся над мексиканским побережьем, оставив после себя настоящую преисподнюю. И сегодня мы можем видеть остатки кратера, образовавшегося в результате его пришествия. Над океаном бушевало цунами, с неба низвергались сполохи огня, вмиг исчезли целые леса, последовало настоящее адское представление. Огромное количество обломков и пыли, выброшенных в атмосферу, погрузили Землю в ядерную зиму. Лишенные солнечного света растения начали вымирать. За ними последовали живые организмы, питающиеся растениями. После них наступила очередь плотоядных хищников. За столетний период вымерло 70 % всех видов, обитавших на суше. В океанах эта цифра достигла 90 % – огромное большинство океанических организмов не пережило этого катаклизма.

На наше счастье, такие катастрофические события, сопровождающиеся вымиранием огромного числа видов живых организмов, происходят нечасто. Космические обломки размером больше пяти километров в диаметре, как предполагается, сталкиваются с Землей один раз в каждые двадцать миллионов лет. И у нас есть одно очень важное преимущество, которого были лишены динозавры: у нас есть телескопы. В настоящее время роботизированные телескопы непрерывно сканируют космическое пространство вокруг Земли в поисках объектов размером больше километра в диаметре, чтобы предсказывать траекторию их орбит на сто лет вперед. Хорошая новость состоит в том, что в ближайшее время никакое более или менее крупное космическое тело не пересечется с орбитой Земли, то есть угрозы из космоса нам можно не ждать.

Однако это не оберегает нас от возможности неожиданного столкновения со значительно меньшими космическими телами. В 2013 году по небу над российским городом Челябинском стремительно пронесся огненный шар. Двадцатиметровый астероид прокрался к нам, выйдя из-за Солнца, подобно внезапно атаковавшему нас истребителю Второй мировой войны. К счастью, никто не пострадал, но наблюдатели и жители города испытали настоящий шок, поскольку их окна были выбиты, а стекла разлетались в разные стороны.

Наступит время, когда огромный астероид снова будет угрожать Земле. К тому времени нам следует подготовиться, чтобы суметь что-то предпринять. Вопреки голливудским фильмам, идея взрыва этих объектов является наихудшей из всех возможных способов решения проблемы, так как это приведет к образованию огромного множества более мелких обломков, которые продолжат путь к Земле. Наиболее эффективным решением является способ сохранения целостности этого объекта и постепенного отведения его от орбиты Земли с использованием гравитационного тяготения небольшой космической станции.

Таблица 3

Комета 67Р, Розетта и Филы

Это был один из самых дерзких прорывов в истории исследования космоса с использованием робототехники. После десяти лет поисков и 6,4 миллиарда километров пройденного пути, космический зонд «Розетта» Европейского космического агентства наконец-то пересекся с кометой, известной как 67Р / Чурюмова – Герасименко (или просто 67Р). В тот момент она находилась в пространстве между орбитами Марса и Юпитера.

Как и астероиды, кометы являются обитателями пространств между планетами. В отличие от своих визави, состоящих из твердой породы или металла, кометы образованы преимущественно изо льда. Орбиты комет имеют сильно вытянутую эллиптическую форму, двигаясь вдоль которой они выходят из пространства за пределами Нептуна и приближаются к Солнцу на очень близкое расстояние. Человечество на протяжении тысячелетий наблюдало за кометами и изумлялось удивительным зрелищам, возникавшим в момент, когда кометы пролетали мимо нашей планеты. Нагретые солнцем и овеянные солнечным ветром, кометы демонстрируют два хвоста, которые могут тянуться за ними на миллионы километров.

Европейское космическое агентство вошло в историю, когда в 2014 году спускаемый аппарат «Филы» коснулся кометы 67Р

Снимок 1998–1999 годов аналеммы, изображенной на стекле витрины офиса Лабораторий Белла, Мюррей Хилл, Нью Джерси; статья Дж. Фисберна в Английской «Википедии».

Европейское космическое агентство раньше отправляло космический зонд для того, чтобы получить фотографию кометы, но оно никогда не предпринимало попытки высадиться на нее. Учитывая, что комета 67Р вращается вокруг Солнца со скоростью в 55 тысяч километров в час, такая высадка казалась беспримерным подвигом. 12 ноября 2014 года ученые с тревогой наблюдали за тем, как «Розетта» отправляет спускаемый аппарат размером со стиральную машину на встречу с поверхностью кометы.

Не все происходило в точности по плану. Гарпуны, сконструированные специально для закрепления «Филы» на поверхности кометы, не сработали, оказавшись бесполезными. Автоматический аппарат ударился о поверхность и несколько раз подпрыгнул, прежде чем остановиться в километре от места падения в тени, отбрасываемой ледяной скалой. Оказавшись в темноте и лишившись возможности использовать солнечные панели, аппарат за два дня истощил свои запасы топлива. После вынужденной шестимесячной спячки «Филы» удивительным образом проснулся и в июне 2015 года снова поприветствовал «Розетту». Перемещение кометы в направлении Солнца привело к повышению температуры льда до уровня, достаточного для того, чтобы вызволить «Филы» из тени.

Большая часть данных, полученных в результате выполнения миссии, все еще находится на стадии изучения учеными, но один примечательный результат анализа состоит в том, что вода на комете, похоже, отличается от той, что мы имеем на Земле. В этой воде обнаружено содержание дейтерия, что противоречит идее того, что кометы, подобные 67Р, способствовали доставке воды на Землю на ранней стадии ее развития.