Удивительная Солнечная система

Всякий, кто видел в телескоп или мощный бинокль лунные кратеры, может убедиться в том, что наш естественный спутник буквально избит метеоритами. Полезно еще раз напомнить: диаметр метеоритного кратера как минимум на порядок больше размера метеорита, породившего кратер. Если выстрелить пулей в какую-нибудь ровную рыхлую поверхность (например, песчаную), то в результате всегда получится более или менее круглая ямка, под каким бы углом пуля ни вошла в песок. И, естественно, диаметр ямки всегда намного больше калибра пули. Стокилометровый кратер может получиться от падения десятикилометрового астероида – или даже еще меньшего, если столкновение произошло на большей скорости. Размеры кратера определяются прежде всего кинетической энергией врезавшегося в поверхность тела (зависящей, как мы помним из школьной физики, от квадрата скорости) и – в меньшей степени – минеральным составом тела и характеристиками пород, принявших на себя удар. Какие же скорости относительно Земли могут иметь астероиды?

Скорость движения Земли по орбите составляет, грубо говоря, 30 км/с. Скорость тела, падающего на Солнце из бесконечно удаленной точки, равна у орбиты Земли, опять-таки грубо говоря, 42 км/с. Если тело движется вокруг Солнца в плоскости земной орбиты по очень сильно вытянутому эллипсу с эксцентриситетом, близким к единице, и проходит перигелий где-то внутри земной орбиты, то его скорость в перигелии не будет сильно отличаться от 42 км/с. Примем это значение.

Стало быть, если такое тело догоняет Землю, то разница их орбитальных скоростей составит всего 12 км/с; если же тело летит строго навстречу, то соударение может произойти на скорости 72 км/с. Разница в энергии удара, как легко подсчитать, составит аж 36 раз. Но! Как мы знаем, астероиды обращаются вокруг Солнца в ту же сторону, что и Земля. Кроме того, астероиды в подавляющем большинстве не имеют сильно эксцентричных орбит, их афелии расположены не на бесконечности, а что касается «кентавров», то они не залетают во внутренние области Солнечной системы. Поэтому мы будем правы, если примем, что скорость удара астероида о Землю не превысит 30 км/с.

Тоже, согласитесь, немало. К тому же распределение астероидов по размерам чисто максвелловское: чем они мельче, тем их больше. Нет никаких сомнений в том, что число астероидов с поперечником свыше 1 км значительно превышает 100 тыс.

Еще меньших тел – многие миллионы. Это естественно. Распределение Максвелла вообще чрезвычайно характерно как для природы, так и для человеческого общества: например, ему подчиняется статистика банковских вкладов, численность вида животных в зависимости от среднего размера особи и т. д. Словом, у нас гораздо больше шансов столкнуться с малым астероидом, нежели с большим.

Тут обычно вспоминают Тунгусский метеорит. О нем написано столько всего, в том числе ненаучных фантазий, что приличность самой темы выглядит несколько сомнительной в порядочном обществе. Однако факт есть факт: произошел мощнейший взрыв. Если он действительно был вызван метеоритом, то, согласно расчетам, данный метеорит представлял собой каменное тело поперечником примерно 50 метров. Такое тело уже можно назвать астероидом. По всей видимости, в Солнечной системе миллиарды подобных тел. Результаты столкновения Тунгусского метеорита с Землей 30 июня 1908 года широко известны: воздушный взрыв, вывал леса на расстоянии до нескольких десятков километров от эпицентра (рис. 70), разрушения в небольшом поселке, отстоящем от места взрыва на 60 км, явственные следы термического воздействия на стволы деревьев, 20-километровый столб дыма и т. д. Однако экспедиция Л. А. Кулика обнаружила лишь несколько небольших, заполненных водой кратеров в болотистой почве, а также тектиты (остывшие капли расплавленного песка) и следы никелистого железа. Никаких осколков метеорита не было найдено. Они не найдены и по сию пору, несмотря на почти ежегодные экспедиции, в связи с чем возникает вопрос: а было ли тунгусское тело вообще астероидом? Ответа пока нет.

Как бы то ни было, Тунгусский метеорит ясно показал, что бывает, когда с Землей сталкивается космическое тело размером с многоэтажный дом. Остается только радоваться, что это тело «догадалось» упасть в глухой «ненаселенке», где не наделало больших бед. Были люди, сбитые с ног взрывной волной и получившие ушибы, один эвенк сломал при падении руку, погибло много оленей, но жертв среди людей вроде бы не было – хотя кто может поручиться за каких-нибудь таежных охотников-аборигенов? Кто в те годы считал беспаспортных детей природы?

Рис. 70. Вывал леса вблизи места взрыва Тунгусского метеорита