Импактное событие

Несмотря на то что Земля значительно больше всех известных астероидов и комет, столкновение с телом размером более 30 км может привести к уничтожению цивилизации. Крупные космические объекты, диаметр которых составляет более километра, грозят человечеству явной глобальной катастрофой в случае столкновения с Землёй. Несколько меньшие астероиды (такие, как 325-метровый Апофис и 270-метровый 2007 TU₂₄) способны вызвать несколько меньшие по масштабам последствия.

Основные поражающие факторы падающих небесных тел — это:

• Ударная волна в атмосфере при взрыве объекта на небольшой высоте, аналогичная ударной волне при ядерном взрыве.
• Ударная волна в земной коре — при падении астероида достаточно крупного размера атмосфера не сможет погасить его огромную скорость. Например, скорость астероида Апофис составляет 30,728 км/с. При массе этого же астероида 2,7·10¹⁰ кг его кинетическая энергия составляет 2,4·10¹⁹ Дж. (Для сравнения, энергия ядерной бомбы, сброшенной на Хиросиму, составляет 10¹⁴ Дж.) Такой удар вызовет значительное землетрясение.
• Цунами — возникнет в случае падения в океан.
• Резкое похолодание — падение крупного тела вызовет выброс в атмосферу кубокилометров породы, которая поднимется в стратосферу и значительно сократит количество солнечной энергии, достигающей Земли. Последствия аналогичны вулканической зиме, примером которой может служить извержение вулкана Тамбора в 1815 году.
• После падения начнутся пожары, которые усугубят ситуацию.

Степень опасности от околоземных объектов различна и оценивается по некоторым методикам в зависимости от их размеров, минимальных расстояний сближения с Землёй и вероятности столкновения с ней.

Судя по геологическим данным (разведано несколько сотен ударных кратеров), столкновения с крупными небесными телами в истории нашей планеты случались многократно. Падением одного крупного метеорита некоторые учёные объясняют массовое исчезновение живых организмов (около 250 миллионов лет назад). Другой метеорит, по гипотезе Луиса Альвареса^[1], привёл к вымиранию динозавров. Согласно позднедриасовой импактной гипотезе, причиной похолодания в позднем дриасе, вызвавшем прекращение производства каменных орудий культуры Кловис в Северной Америке и каменных артефактов индустрии Робберга (Robberg industry) позднего каменного века (LSA) в Южной Африке, было падение метеорита или кометы^[2][3].

Сравнительно меньшие объекты также представляют серьёзную угрозу Земле, поскольку ударная волна и нагрев при падении вблизи населённых пунктов могут привести к значительным разрушениям, соизмеримым с поражением от атомного взрыва. Падение Тунгусского метеорита в 1908 году не вызвало столь разрушительных последствий лишь потому, что он упал в ненаселённый район.

В 2013 году в результате взрывной волны, образовавшейся при падении метеорита на Челябинск, пострадали более тысячи человек, были выбиты стёкла в значительной части зданий Челябинска.

Так как плотность населения Земли и количество создаваемых людьми потенциально опасных объектов (атомные электростанции, химические комбинаты) растут, то риск катастрофических последствий от падения даже небольших небесных тел будет только возрастать^[4].

С начала 1990-х годов данной проблеме уделяют всё большее внимание в различных странах мира. Наряду с проведением специальных научно-технических конференций эти вопросы рассматривались Организацией Объединённых Наций (1995 год), Палатой лордов Великобритании (2001 год), в Конгрессе США (2002 год) и Организацией экономического сотрудничества и развития (2003 год). Принят ряд постановлений и резолюций по данной проблеме, важнейшей из которых является Резолюция 1080 «Об обнаружении астероидов и комет, потенциально опасных для человечества», принятая в 1996 году Парламентской ассамблеей Совета Европы^[5][4].

Был запущен ряд астрономических программ, приведших к резкому увеличению темпов обнаружения астероидов.

Импактные события происходят не только на Земле.

Существуют свидетельства того, что импактные события были и на других планетах Солнечной системы. Так, ударные кратеры обнаружены на Марсе, на Луне, на Меркурии, на астероиде Веста, на спутниках Сатурна. Кроме того, модели, разработанные в 2018 году для объяснения необычного вращения Урана, подтвердили давнюю гипотезу о том, что это вращение стало следствием косого столкновения с массивным объектом, размеры которого вдвое превышали размеры Земли^[6].

Больше всего столкновений с другими небесными телами в Солнечной системе приходится на Юпитер — самую большую планету Солнечной системы с огромной гравитацией. Поэтому Юпитер называют «чистильщиком» Солнечной системы^[7]. Согласно исследованиям 2009 года, частота столкновений с объектами диаметром 0,5—1 км — один раз в каждые 50—350 лет; при этом столкновения с более мелкими телами происходят ещё чаще.

Самое известное импактное событие на Юпитере — столкновение с ним кометы Шумейкеров — Леви 9 в июле 1994 года. Тогда астрономы впервые смогли провести прямое наблюдение столкновения двух тел Солнечной системы. Перед столкновением комета распалась на части^[8].

Если при столкновении небесных тел на большем по размеру и массе теле наличествует плотная атмосфера, то меньшее тело может в ней дробиться (по причине тепловых напряжений при его аэродинамическом нагреве и напряжений в материале при торможении), образуя атмосферные ударные волны^[8]. Если же атмосфера разреженна, то этот механизм почти не работает, и многие малые небесные тела разрушаются только при взаимодействии с твёрдой поверхностью (пример — Марс).