Чудеса и катастрофы Вселенной

Принадлежность астероида к типу Аполлона или Атона не означает, что орбита астероида обязательно пересекает орбиту Земли. В большинстве случаев пересечение имеет место только в проекции на плоскость эклиптики, в пространстве орбиты лишь скрещиваются. Реальное пересечение двух орбит возможно тогда, когда орбита Земли проходит через один или оба узла орбиты тела на эклиптике. Если при этом Земля и тело оказываются на своих орбитах одновременно в непосредственной близости к узлу, то происходит столкновение.

Из главного пояса астероидов объекты могут под воздействием сил возмущения выхватываться и видоизменять свои пути. Так из неопасных и далеких объектов рождаются астероиды, способные к угрожающим столкновениям с Землей.

РЕЗОНАНС С ЮПИТЕРОМ

Особое влияние на поведение тел в главном поясе астероидов оказывают резонансные соотношения между движениями астероидов и Юпитера. В области между 2,1–3,3 а. е. им соответствуют люки — более или менее обширные пространства, где малые планеты совсем отсутствуют или плотность их распределения гораздо ниже. Вблизи этого резонанса эксцентриситеты орбит астероидов систематически увеличиваются, вследствие чего астероиды приобретают возможность сближаться с внутренними планетами и выпадать на Солнце.

Как было показано Уисдомом (Wisdom, 1982, 1983) при исследовании резонанса с Юпитером, астероиды, попадающие в зону хаоса, испытывают нерегулярные колебания эксцентриситета, амплитуда которых может достигать 0,4 на характерных временах от нескольких десятков до нескольких сот тысяч лет. В результате из-за уменьшения перигельного расстояния в периоды, когда эксцентриситет находится в окрестности максимальных значений, астероид приобретает возможность пересекать орбиту Марса. Под влиянием возмущений, испытываемых астероидом при сближениях с Марсом, он может перемещаться из одной зоны хаоса в другую. В итоге астероид приобретает возможность сближаться с Землей, Венерой и даже выпадать на Солнце, если его перигельное расстояние оказывается меньше радиуса последнего.

Значительные возмущения в движении малых планет связаны также с резонансными соотношениями между скоростями движения перигелиев и узлов их орбит и скоростями движения перигелиев и узлов орбит возмущающих планет. Это так называемые вековые резонансы. Вековые резонансы также причастны к перебросу вещества из пояса астероидов в область внутренних планет.

Среднее время, которое требуется для превращения астероида на квазикруговой орбите в астероид, пересекающий орбиту Земли, составляет всего около 0,5 млн лет. В 80 % случаев развитие событий заканчивается выпадением астероида на Солнце, в 12 % случаев — выбросом астероида на гиперболическую орбиту в результате сближения с планетами, в особенности с Юпитером, и только примерно в 1 % случаев — столкновением с Землей.

Вековой резонанс является наиболее активным поставщиком астероидного материала в зону внутренних планет. Следующим по эффективности является резонанс 3/1 (2,52 а. е.), затем резонанс 5/2 (2,82 а. е.). Помимо перечисленных наиболее мощных резонансов в поясе астероидов присутствует множество других резонансов, оказывающих менее существенное, но заметное влияние на движение тел.

БЛИЖАЙШЕЕ БУДУЩЕЕ

Мы уже говорили, что в 2014 г. Землю может поразить довольно большой астероид. Он в 10 раз меньше того, который предположительно стал причиной гибели динозавров 65 млн лет назад, но вполне может уничтожить все живое на одном из континентов. Астероид, который потенциально может разрушить, по крайней мере, один из континентов, если его путь пересечется с земной орбитой, получил кодовое обозначение 2003 QQ 47.

Ученые университетов Стрэтчклайда и Глазго начали компьютерное моделирование изменения траекторий движения астероидов, движущихся по направлению к Земле.

С предупреждением о потенциальной опасности столкновения выступило Государственное агентство Великобритании по изучению ближнего космоса в сентябре 2004 г. В сообщении сказано, что американские астрономы отследили траекторию астероида Апофис диаметром 390 метров, который может поразить Землю. С этого момента траекторию астероида взяли под наблюдение. Он и сам по себе представляет немалый интерес, если учесть очень высокую скорость движения (около 35 км/с). В египетской мифологии Апофис (Апоп) — дух зла и разрушения, демон, стремящийся погрузить мир в вечную тьму. Подходящее имя, считают астрономы, для угрозы, мчащейся к Земле из космоса.

По оценке НАСА, от столкновения Земли с Апофисом, которое с небольшой вероятностью может произойти в 2036 г., выделится в 100 тысяч раз больше энергии, чем при ядерном взрыве в Хиросиме. Под непосредственное действие ударной волны попадут тысячи квадратных километров, а на остальную Землю будет воздействовать пыль, выброшенная в атмосферу.