Книга Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба - Эрик Асфог

Трехмерная модель астероида 1999 KW4, первой двойной астероидной системы, о которой мы получили четкие данные. Модель создана американским астрономом Стивеном Остро и его коллегами на основе данных радиолокации высокого разрешения, полученных с помощью радиотелескопа обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. Основное тело Альфа и его спутник Бета показаны в масштабе. Альфа вращается с периодом 2,8 часа, а Бета находится в состоянии приливного захвата. Экваториальный хребет и даже сама Бета, возможно, появились в результате имевшего место в прошлом еще более быстрого вращения Альфы.

JPL Digital Image Animation Laboratory

Ландшафты астероидов кажутся плодом бурного воображения, а их камни балансируют, как в мультфильмах, на неправдоподобно крутых основаниях. Большинство этих тел вращаются гораздо быстрее Земли, и некоторым из-за этого постоянно грозит катастрофическое разрушение. Многие из них по форме напоминают волчок с экваториальными хребтами, где «низины» (то есть места, в которые будет скатываться мяч) являются вершинами, если иметь в виду расстояние от центра. У некоторых маленьких астероидов при учете центробежного ускорения сила тяжести на экваторе близка к нулю. (Притяжение все равно есть, но вы практически летите по орбите.) Все это безумие делает посадку на астероид – которая кажется простым, тихим занятием, чем-то вроде стыковки с космической станцией – делом потенциально сложным и даже головоломным.

В первый раз люди создали искусственную гравитацию в космосе в 1966 г., когда астронавты с «Джемини-11» соединили 30-метровым тросом свой корабль и аппарат, ранее выведенный на низкую околоземную орбиту для отработки стыковки. Так они готовились к полетам по программе «Аполлон». Используя рулевой двигатель, астронавты осторожно раскрутили всю связку до скорости примерно одного оборота в шесть минут, и этого оказалось достаточно, чтобы создать центробежную силу, равную силе тяжести на астероиде диаметром в 10 км. Это болеро было слишком медленным, чтобы тяготение ощутил кто-то из астронавтов, но они заметили, как фотокамера начала скользить вдоль одной из приборных досок. (В действительности она стремилась сохранить свой импульс, пока космический аппарат тянуло на тросе в другую сторону.)

Теперь представьте, что во время этого медленного вращения астронавты открыли внутри своего корабля пакет с кофейными зернами. Вначале им показалось бы, что зерна просто парят в невесомости. Но, если набраться терпения, зерна опустятся «вниз» так, как это было бы, если бы аппарат находился в состоянии покоя на маленьком астероиде[231]. Эти движения медленнее, чем у минутной стрелки часов, и потому трудноуловимы: кофейные зерна, возможно, опустятся только после того, как астронавты поспят пару часов. Тому, кто попал на астероид, пригодится простой совет: не делайте что-либо слишком быстро. Попытавшись выкопать яму, вы, вероятно, вызовете оползень или создадите пылевую атмосферу, которая будет оседать еще несколько дней. Астероид похож на дно тихого прозрачного озера, где так легко поднять муть.

Это не Луна. Это кратер Седан и другие кратеры на ядерном полигоне в штате Невада. Если атомную бомбу (в данном случае мощностью 104 килотонны) поместить на определенную глубину под землю (в данном случае на 194 м), при ее взрыве образуется кратер, механизм формирования и геологические особенности которого очень похожи на результат столкновения небесных тел с эквивалентной кинетической энергией.

U. S. Department of Energy

Со своей темной и неуловимой геологией астероиды целиком и полностью соответствуют пассивному, мягкому началу «инь», но при ударе о планету они могут стать причиной самых резких геологических изменений из всех возможных. Последний крупный воздушный взрыв небесного объекта наблюдался над российским городом Челябинском в 2015 г., когда 20-метровый каменный метеорит разлетелся в небе, выделив энергию, сопоставимую с 30 бомбардировками Хиросимы. Ученым удалось собрать довольно крупные фрагменты. Самый большой научно задокументированный метеор был зафиксирован столетие назад, в 1908 г., когда астероид диаметром 30–50 м взорвался на высоте от 5 до 10 км над рекой Подкаменная Тунгуска в труднодоступном районе Сибири. Эпицентр взрыва никто не обследовал еще почти 20 лет из-за разразившейся Первой мировой войны и прочих бурных событий; первая экспедиция 1927 г. обнаружила более 2000 км2 поваленного леса, где уже подрастали новые деревья, собрала образцы грунта и записала устные свидетельства нескольких очевидцев. Но никто так и не нашел каких-либо фрагментов метеорита или не вызывающих сомнений химических следов[232]. Это привело к возникновению альтернативных версий, таких как (конечно же!) взорвавшаяся летающая тарелка или маленькая черная дыра.

Более мелкие метеориты падают чаще. Возможно, вы ужаснетесь, узнав, что Земля каждые несколько недель подвергается удару метрового метеороида, мощность взрыва которого равна одной килотонне. (Мощность взрыва в Хиросиме составляла 15 килотонн.) Отслеживание взрывов метеороидов – мелких околоземных объектов – в реальном времени стало доступным астрономам в середине 1990-х гг., когда министерство обороны США озаботилось тем, что с их сверхчувствительными детекторами, установленными на спутниках-шпионах, что-то не так. Они постоянно фиксировали нечто, выглядящее как взрывы бомб, в случайных точках планеты. Это были вспышки метеороидов, и ученые постепенно получили более широкий доступ к этой сокровищнице данных: благодаря слежению из космоса и с поверхности Земли мы теперь знаем и размер околоземных объектов, и их состав, и высоту взрывов.

Столкновение с небольшим астероидом не так уж отличается от испытания ядерного оружия, и это привело к возникновению еще одного общего интереса у профессионалов холодной войны и астрономов – интереса к физике таких явлений. Некоторые из лучших компьютерных программ для имитации ударов астероидов, как и самые быстрые компьютеры для таких расчетов, можно найти в научных лабораториях, занятых проблемами ядерной обороны, сотрудники которых очень ценят возможность сверить свои модели с реальностью. Также эти лаборатории проявляют все возрастающий интерес к тому, как можно разрушить или отклонить астероид или комету, если когда-нибудь выяснится, что они вот-вот столкнутся с Землей[233]. Один из подходов к этой проблеме – взорвать ядерную боеголовку на расстоянии примерно в один диаметр от астероида так, чтобы рентгеновское излучение разогрело и испарило горные породы с одного его бока. Это создаст импульс, который подтолкнет астероид в противоположном направлении.