Челябинский метеорит мы пропустили. Пропустим и другие? [Veritasium]
Вот сайт с шаурмой.
[музыка]
11 февраля 2013 года, над российским городом Челябинском в атмосферу вошел метеорит, тяжелее Эйфелевой башни. На высоте 30 километров он взорвался, бес вспышка затмила солнце. Но из-за большой высоты звук достиг земли только через полторы минуты, что значительно ухудшило ситуацию. Смотришь видео, и там люди говорят: «Greedy», «Скорее, ничего себе!», «Яркая вспышка в небе, красиво». А потом, когда уже никто не ждет подвоха, звуковая волна выбивает стекла тысячам людей, в лицо и глаза попадают осколки, ведь они подбегали к окну посмотреть.
От взрывной волны пострадали тысячи зданий и полторы тысячи человек. Из-за падения Челябинского метеорита становится стыдно. Ученые предсказали, что в тот же день мимо Земли пролетит астероид. Они не ошиблись: спустя шестнадцать часов после Челябинского инцидента астероид схожего размера Duende пролетел примерно в двадцати семи тысячах километров от Земли. Это ниже геосинхронной орбиты.
Но, сумев верно предсказать приближение Duende, ученые совсем не ожидали вспышки на трассе. И честно сказать, это не единичный случай. Мы плохо умеем предсказывать приближение астероидов к Земле. Сын, с 1988 года на Землю упали около 1200 объектов более метра в диаметре, а заранее отследить и предугадать мы смогли только пять из них, на это всего за день до падения. Почему же наши разработки, телескопы по всей планете, не говоря уж о тех, что в космосе, так слабо помогают обнаруживать астероиды заранее?
Вот каковы шансы, что один из них, огромный, разрушительный, уничтожит все или почти все живое на планете? А если бы мы предсказали его падение, что смогли бы сделать? Астероиды и обломки, сохранившиеся со времен формирования солнечной системы четыре с половиной миллиарда лет назад, из камней и пыли формировались в огненно горячие, расплавленные протопланеты. Тяжелые элементы, металлы вроде никеля и железа, устремлялись к центру.
К времени ближе к поверхности оставались силикат. Сам некоторые из тех раскаленных объектов превратились в знакомые нам планеты, а другие же сталкивались друг с другом и раскалывались на часть. И мне, в те куски, вели эти фрагменты, продолжили свой путь по орбите вокруг Солнца, врезаясь, подобные им и распадаясь на еще меньший осколок. Ведь те осколки есть астероиды. У числа некоторые из них каменистые, такие огромные рыхлые скопления небольших камешков, которые называют кучу.
Еще другие осколки из сердца просто планет, в основном металлические, это железный метеорит, пошутил фрагмент центра протопланеты. Можно даже сказать, планеты, которая образовалась четыре с половиной миллиарда лет назад, в которой сформировалось ядро. Затем из-за столкновения с другим объектом она раскололась. Древние этой штуки сложно найти.
Большинство астероидов перемещаются по стабильным орбитам между Марсом и Юпитером, главном поясе астероидов. Но некоторые все же обосновались недалеко от нашей планеты. Их называют околоземными объектами. Нас они интересуют по той причине, что представляют наибольшую опасность.
В своей последней книге Стивен Хокинг назвал астероиды величайшей угрозой жизни на Земле. Но обнаружить их не просто по ряду причин: большинству из них засекают наземными телескопами. Мы делаем серию снимков, штук три, может, четыре, накладываем друг на друга и ищем, по сути, перемещающуюся точку. Оно смещается, поскольку летит по орбите вокруг Солнца. Более далекие объекты, звезды и галактики нет.
Но искать нужно тщательно. Астероиды не очень большие, от пары метров до нескольких километров. На объекты таких размеров до глубин космоса не так уж бросается в глаза. Но даже маленькие астероиды не безобидны! Диаметр того, что упал на Челябинск, составляет всего около 20 метров. Это примерно два школьных автобуса.
Астероиды с шероховатой и темной поверхностью отражают всего около 15% света, поэтому вероятнее всего их обнаружить, когда они хорошо подсвеченные солнцем. 85% околоземных астероидов ученые фиксировали только когда Земля оказывалась точно между ними и Солнцем. Благодаря эффекту Зелигера, а это означает, что во многих астероидах рядом с нами, в том числе опасны, мы еще просто не знаем. Те, что подлетают к нам со стороны Солнца, засечь и вовсе невозможно, поэтому никто и не заметил Челябинский метеорит.
Сын, на сегодняшний день в каталогах зафиксировано около миллиона астероидов. Большинство из главного пояса астероидов, под еще 24000 относятся к кола Землю. За ними приходится наблюдать постоянно, потому что понять, какой из них полетит к Земле, все равно сложно. Допустим, вы открыли новый объект, по нескольким дням наблюдений невозможно сказать, куда он летит. У вас есть лишь небольшой участок пути, и по нему сложно делать прогнозы, так что нужны годы наблюдений.
Однако даже если данных много, период, на котором возможно предсказать движение астероидов, все равно ограничен. Тому есть причины. Первая из них — обращаясь вокруг Солнца, астероиды испытывают влияние гравитации всех планет нашей системы. Из-за этого орбиты околоземных астероидов могут значительно меняться, так называемый динамический хаос. Предполагают, что спустя какое-то время мы понятия не имеем, где окажется астероид.
Это означает, что мы можем делать прогнозы примерно на дальше и сто лет. Более или менее точное положение объекта можно рассчитать максимум на век вперед. Это очень ваш бурим point. Ведь мы знаем наверняка, что последствия возможного столкновения будут ужасны. Да, это кратер Беранжера в Аризоне.
Он получил свое имя в честь владельца нескольких шаг Дэниэла Беранжера, который первым предположил, что кратер образовался из-за падения метеорита. Именно вплоть до пятидесятых причиной его появления считали вулканическую активность. Однако Беранжер был уверен, и по, что в том месте на Землю упал железный метеорит. В 1903 году он получил в свое распоряжение участок с трактором и начал бурить, надеясь найти огромный кусок металла. Беранжер надеялся, что находка будет стоить миллиард долларов по тем временам. Но людей мотивируют деньги.
Так вот, они и решили, что могут раздобыть железо бесплатно. Начали бурить дно кратера, но так ничего не нашли. Но, делая это, не бросили, бурили вокруг годами, даже десятилетиями. Решили прокапать в бок. Кто-то подсказал, что метеорит мог упасть под углом, кстати, так и было. Но в общем подумали, что железы может быть сбоку, и начали бурить под стенками кратера. Если поехать туда, все эти дыры видно, но в итоге никто ничего тогда не нашел.
Никто не знал, что столкновение на такой скорости — это не из пушки по стенке стрелять, когда ядро пробивает кирпич и застревает или вовсе отскакивает. Тут все гораздо мощнее, происходит взрыв. Кинетическая энергия объекта, который летит со скоростью 30 километров в секунду, это энергия, достаточная, чтобы метеорит просто испарился, превратившись в газ.
Очень горячий газ под давлением. При столкновении получается взрыв, образуется кратер от самого метеорита. После падения почти ничего не остается, разве что небольшие осколки. Но тот был метров пятьдесят, так что практически без шансов. Беранжер искал то, чего уже не существовало. Беранжер бурил кратер 27 лет. Люди дышали больше чем на 400 метров, но то, что он искал, испарилось при ударе о поверхность за 50 тысяч лет до этого.
Велите 10-метровой астероид и намного больше Челябинска разбился о Землю, выбросив 10 мегатонн энергии в тротиловом эквиваленте. 600 раз больше чем бомбы, сброшенной на Хиросиму.
Больше всего падения метеорита похоже на взрыв атомной бомбы. Это череп тираннозавра в реальном масштабе. Мне показалось здорово иметь такую штуку, и я купил себе этот череп. Динозавры вымерли после падения 10-километрового астероида примерно 65 миллионов лет назад. Падение любого объекта радиусом больше пары километров сопровождается выделением такого количества энергии, что это имеет глобальные последствия.
Удар такой силы запускает обломки по суп-орбитальной траектории. Куски породы поднимаются в воздух, а затем снова падают на поверхность, долетая до противоположной стороны планеты. В результате небо вспыхивает множеством горящих падающих обломков. Представьте себе: такое же приятное и ясное, как сегодня, вдруг заливается алыми всполохами, горит огнем, как будто над нами пожар.
С вами на взрыва вместе падения объекта небо над ним нагревается, выжигая все вокруг. Кому-то не повезло, прожариться, как в духовке, как заживо. Ну да, они ведь просто мимо пробегали. Шанс выжить был только у тех животных, которые находились под землей, или, может, в воде. Они восстановились и спокойно освоили новые места обитания, ведь главные проблемы динозавров больше не было. Какова вероятность, что в Землю снова врежется десятикилометровый астероид или что покрупнее?
Ну, для удобства предположим, что человек живет — что лет такого размера астероиды, которые способны вызвать массовое вымирание, врезаются в Землю где-то раз в сто миллионов лет. Вероятность такого события в течение года — 1 к 100 миллионам. Получается, всего у человека один шанс на миллион умереть из-за падения такого метеорита. Но на самом деле мы знаем, что нет ни одного подобного объекта, который столкнется с Землей ближайшие сто лет, так что дождаться подобного события у вас шансов нет.
Уже проведены расчеты, и мы точно знаем, что здесь вероятность равна нулю. Что же, хорошие новости: на нашем веку огромный астероид никого не убьет, как это случилось с динозаврами. Но более мелких объектов довольно много: на 1 из 2 диаметром 10 километров приходится примерно 1000 километровых. Они тоже способны неслабо навредить. Один-два километра, они поражают небольшую территорию, но довольно серьезно. Вся планета не вымрет, но вот область размером с европейскую страну, вроде Франции или Германии, эти две мои любимые.
Вполне вот такую территорию — а строить в 12 километров без проблем, сравняет землей. А знаем ли мы обо всех подобных объектах, которые летают вокруг? Мы считаем, что нам известно 90 с чем-то процентов таких астероидов. Кажется, 98% их обнаружили, прочитали орбиты, и мы можем предсказать их поведение след на 10 вперед. Пока все в порядке. Но не стоит забывать, что есть еще астероиды и диаметр которых чуть меньше километра, например 800 метров. Столкновение с ними не сильно лучше, если час.
Вероятно, поэтому астероиды и представляют такую угрозу. Несколько сот метров достаточно, чтобы стереть с лица Земли большой город. Под, но слишком мало, чтобы отследить все такие объекты. Мы знаем, что обнаружили далеко не все. Их размера хватит, чтобы доставить массу неприятностей, если они упадут в подходящем месте. Например, разрушить города, там точно рухнут здания. Город охватит пожар от удара о Землю, воздух поднимется, осколки, которые затем обрушатся на огромной скорости, выжигая все на сотни километров вокруг.
И это может хоть завтра случится! Удар вполне. [смех] Если мы заметим, что к нам летит что-то крупное, какой план? Что мы вообще можем сделать? Хоть что-то, как его остановить? Не, как? Тут мы ничего не сможем сделать. Десять лет назад я участвовал в рабочей группе по этому вопросу. Обсуждали, что делать.
Был вариант — взорвать на подлёте. Естественно, не понятно, каков будет итог. Предположим, пустили ракету, она долетела и взорвалась где-то рядом или на поверхности. А дальше что будет? Куча осколков, которые начнут плавно разлетаться, а затем их снова соберет вместе гравитация. Получится, что называется, куча щебня, скорее всего. А строит, изначально таким и будет из-за множества предыдущих столкновений.
Мы не особо понимаем, как взрывать подобное. Я другая идея — прикрепить к астероиду ракету и попробовать оттолкнуть его в сторону. Не взрывать, а просто аккуратно подправить курс. Изменить траекторию так, чтобы столкновения не произошло. Но если посчитать, у нас нет ракет, которым хватит мощности на подобный маневр. Плюс ракету придется крепить к астероиду, чего мы не умеем.
Сама астероид, вообще-то, вращается. Да и толкать придется пару сотен лет, чтобы хоть как-то повлиять на его маршрут. Так что про бомбы и ракеты можно сразу забыть. Предлагали нагреть астероид, расколите одну сторону лазером, но достаточно мощных лазеров у нас нет. Да и в принципе создать такое, чтобы стрелять по астероиду из Земли, мы вряд ли сможем. Придется ввести его в космос, это еще сложнее.
Есть идея — обернуть астероид в фольгу, обычную алюминиевую. Прекрасный вариант, кстати, возможно, лучший из всех, что есть. Но опять же, вряд ли сработает, потому что непонятно, как это сделать. Мы не знаем, как отправить в космос достаточно фольги, а потом завернуть в нее астероид. Но это бы изменило его отражательные свойства, и он сам отклонился бы в сторону.
Так что, если говорить прямо, мы не знаем ни единого рабочего способа избежать столкновения со стероидами километрового диаметра. Это те, которые легко уничтожат стран. Да и мы не знаем, что делать. А десяти километровый — десятикилометровый еще безнадежнее, без шансов. Знаете, во время обсуждений всех масса идей: это можем сделать и вот это, но ничего не сработает.
В конце концов, додумались до простейшей идеи: если мы сможем вычислить, куда именно врежется астероид, над каким городом взорвется, то получится эвакуировать людей. А потом ознакомились с тем, как проходили подобные мероприятия. В некоторых ситуациях об эвакуации предупреждали за неделю, например, если городу грозил ураган. И в поток.
И в общем эвакуация тоже так себе вариант по очень и очень простой причине: из города ведет не так много дорог, и когда уехать пытаются одновременно миллионы людей, первая же заглушая машина блокирует движение. В итоге всё население стремится прочь из города, на который летит астероид, но уехать они не могут из-за огромных пробок.
И все же эвакуация, похоже, пока самый надежный способ попытаться спастись. Хотя организовать ее очень сложно — слишком уж много людей и нужно вывести. Я думаю, разумные люди для себя могут заключить, что в первую очередь нужно делать то, что мы можем сделать. Давайте искать астероиды, давайте исследовать, давайте строить телескоп и отправлять их в космос! Это большой шаг к пониманию, насколько страшны для нас астероиды.
А потом, когда мы найдем объект, представляющий наибольшую опасность, получится бросить все силы на то, чтобы разобраться именно с ним. Тогда у нас будет четкая цель, и будет понятно, какими способами мы сможем себя защитить.
Переведено и озвучено студией Вирт Дайдар.