Все новости

Наклонные удары астероидов оказались самыми опасными. Астероид диаметром в километр взорвется с мощностью до 100 гигатонн

Чем больше наклон падающего небесного тела, тем большая часть его энергии преобразуется в поражающие факторы взрыва. В случае с километровым астероидом разница между «эффектом» прямого и косого падения будет очень впечатляющей, в десятки гигатонн.
Астероид, входящий в атмосферу Земли Иллюстрация: muratart / Shutterstock
Описание
Астероид, входящий в атмосферу Земли
© Иллюстрация: muratart / Shutterstock

Исследователи из Института динамики геосфер РАН и Института планетологии (США) рассчитали поражающие факторы для астероида диаметром до километра и обнаружили, что они являются не настолько однотипными и предсказуемыми, как считалось ранее. Фактически реальные поражающие возможности такого небесного тела резко варьируют в зависимости от угла, под которым оно вошло в атмосферу. Последний раз астероид километрового диаметра падал на нашу планету около 800 тысяч лет назад. Как считается, такие события повторяются раз в 100 000 — 1 000 000 лет, то есть теоретически его можно ожидать и в наши дни. Соответствующая статья опубликована в Meteoritics & Planetary Science.

Авторы работы попробовали оценить формирование ударной волны, главного поражающего фактора астероидного взрыва (им неизбежно сопровождается любое падение астероида на Землю), для тел диаметров от 30 до 1000 метров. Тротиловый эквивалент взрывов, которые при этом происходят, колеблется в зависимости от массы и скорости астероида от одной мегатонны до 100 гигатонн (то есть ста тысяч мегатонн). Для сравнения можно напомнить, что наиболее мощные термоядерные боеприпасы современности имеют мощность как раз около одной мегатонны, а общая мощность всех развернутых ядерных арсеналов планеты — несколько более 5000 мегатонн.

Моделируя результаты вхождения в атмосферу различных астероидов и комет под разными углами, исследователи обнаружили, что при падении небесного тела под углом в тридцать градусов и менее оно может нанести куда больший ущерб, чем на первый взгляд следует из его массы. В таких случаях разрушение объекта происходит полностью в атмосфере. Из-за этого взрывная волна от него воздействует на большую площадь, чем если падение идет под прямым углом. В последнем случае значительная часть энергии взрыва уходит на формирование кратера, а значит, на ударную волну в атмосфере уходит заметно меньше энергии.

Ученые попытались рассчитать площадь поражения взрывной волной для некоторых классов астероидных и кометных событий. В частности, они выяснили, что при падении тела диаметром от 50 до 150 метров площадь разрушения капитальных построек (они рушатся при избыточном давлении в 1,2 атмосферы) составит от 100 до 10 000 квадратных километров. Площадь разрушения более легких построек будет от 1000 до 100 000 квадратных километров. Хотя человек значительно устойчивее зданий к ударной волне (летальное значение избыточного давления для людей начинается от 2,8 атмосферы, что намного больше, чем у капитальных зданий), в действительности это поможет выжить, только если жертва в момент взрыва была на открытой местности. Внутри домов или на городских улицах ее практически наверняка завалит и травмирует обломками зданий и сооружений.

К сожалению, оценить конкретную площадь разрушений после падения тел крупнее 150 метров довольно сложно: слишком сильно она разнится в зависимости от конкретного состава астероида (металлы или силикаты), угла, под которым он вошел в атмосферу, и ряда других факторов. Однако можно уверенно утверждать, что последствия в таком случае будут значительно больше, чем при падении объектов менее 150 метров в диаметре.

Последний раз километровый астероид упал на поверхность нашей планеты около 800 000 лет назад, мощность его взрыва грубо оценивается в миллион мегатонн. Это в 150 раз больше, чем текущие ядерные арсеналы Земли. Событие было выявлено по образцам оплавленного стекла (тектиты) одинакового возраста и состава, обнаруживаемых геологами от Центральной Америки до Австралии и Юго-Восточной Азии. Такой разброс продуктов взрыва объясняется тем, что часть материала, выброшенного при ударе, поднялась на короткое время в ближний космос, а затем упала обратно. Разлет осколков в космосе происходил значительно легче, чем в атмосфере, с ее трением о воздух, что и позволило обломкам преодолеть сравнительно большое расстояние до повторного падения на поверхность.

«Чердак», впрочем, хотел бы отметить, что оценка западными учеными мощности древнего взрыва километрового тела, сделанная по радиусу разлета его обломков, равна миллиону мегатонн (тысяче гигатонн). В то же время оценка максимальной возможной мощности взрыва километрового астероида в новой работе российских ученых в 10 раз ниже — всего 100 тысяч мегатонн (100 гигатонн). Причины этого расхождения в оценках в новой работе не пояснены.

 Иван Ортега