Батыр Каррыев - Катастрофы в природе: удар из космоса. Факты, причины, гипотезы, последствия

• Название: Катастрофы в природе: удар из космоса. Факты, причины, гипотезы, последствия
• Автор: Батыр Каррыев
• Жанр: Прочая научная литература

Книга продолжает научно-популярную серию «Катастрофы в природе», включающую рассказы о землетрясениях (2016, 2017), вулканах (2016), гравитационных перемещениях вещества на Земле (2016) и водной стихии (2017). В ней рассказывается о малых небесных телах и связанными с ними угрозах для человечества и всего живого на Земле. Книга будет полезна всем тем, кто интересуется исследованиями в области наук о Земле и космического пространства.

---

Поверхность планеты отличается разнообразием форм рельефа. Это провалы, кратеры и долины. Через северное полушарие Плутона на тысячу километров простирается гладкая равнина Спутник. Она окружена горами изо льда в несколько километров высотой, а крупные ледники стекаются на равнину с севера. Предположительно она образовалась от столкновения Плутона с астероидом, кратер которого затем заполнили замёрзшие газы.

Поверхность равнины пересечена множеством борозд, которые делят её на ячейки – многоугольники размером в десятки километров. Их образование связывается с внутренним теплом Плутона нагревающего азот, что приводит к изменению его вязкости и всплытию.

Охлажденный на поверхности газ снова опускается и, тем самым, происходит своеобразный круговорот замёршего газа со скоростью несколько сантиметров в год. Из-за этого на равнине не обнаружены ударные кратеры – поверхность ячеек многократно обновляется, и за сотни тысяч лет успевает скрыть следы астероидных и метеоритных ударов. По данным компьютерного моделирования скорость движения льда составляет несколько сантиметров в год.

На Плутоне обнаружено тёмное высокогорье Krun Macula высотой до 2,5 километров. Оно окружено оврагами округлой формы протяженностью от 8 до 13 километров и глубиной до 2,5 километров. За пределами равнины Спутник расположены глубокие долины протяженностью более 40 км, шириной до 20 км и до трёх километров глубиной. Из водяного льда состоят окружающие равнину горы высотой до пяти километров.

Предполагается, что периодическое оттаивание части озёр в тропическом поясе Плутона может происходить в тот момент, когда планета ближе всего находится к Солнцу. Примерно восемьсот тысяч лет назад наклон оси вращения Плутона составлял 103 градуса и арктические зоны с мощным слоем льда стали тропическими. При этом часть азотного льда испарилась не сразу, образовав озёра и реки. В перемещениях вещества на поверхности Плутона задействован механизм конвекции, в котором переносчиком тепла является азот.

Луна. Это ближайший, наиболее исследованный и единственный космический объект Солнечной системы на котором побывал человек. Своей гравитацией Луна влияет на происходящие на Земле процессы и с древнейших времён она была под пристальным вниманием человека.

Программа пилотируемых космических полётов космического агентства США NASA «The Apollo Program» (1963—1972) принята в 1961 году с целью осуществления первой в мире пилотируемой высадки на Луну. 20 июля 1969 года в ходе полёта «Apollo 11» проведена высадка на поверхность Луны людей. Всего по программе Apollo совершены шесть успешных высадок астронавтов на лунную поверхность.

Со времен Галилея составляются карты Луны, тем не менее, о ней и происходящих на лунной поверхности явлениях известно сравнительно немного. Имеющиеся сведения получены в основном дистанционными методами – со спутников и наземными астрономическими наблюдениями. На Землю было доставлено несколько сот килограммов вещества с лунной поверхности, и они стали тем материалом, на котором основываются все современные гипотезы об образования Луны и составляющем её веществе.

В 1647 году польский астроном Ян Гевелий в сочинении «Селенография, или описание Луны» привёл карты и описание лунной поверхности. В 1651 году характерные геологические образования на лунной поверхности получили названия морей, которые употребляются и сегодня, несмотря на отсутствие в них жидкой воды.

Впервые моря появились на карте итальянцев Джованни Риччоли и Франческа Гримальди, которые ввели в практику наименование элементов лунного рельефа именами учёных. С тех пор под «морями» понимаются низменные тёмные области на лунной поверхности, которые являются остатками ударных кратеров залитых лавой.

Из них крупнейшим является Океан Бурь протяжённостью около двух тысяч километров. Поверхность морей пересечена складками, и на ней расположены округлые остроконечные возвышенности, представляющие собой вершины невысоких гор из затвердевшей лавы.

Характерные по своим очертаниям краевые зоны морей именуются заливами, а небольшие изолированные тёмные низменности – озерами. Круглые впадины, окруженные кольцевыми хребтами с поперечниками свыше 250—300 километров, именуются бассейнами. Они частично или полностью образованы лавами или иными породами, выравнивающими рельеф. Моря и озера занимают около 40% от всей видимой с Земли поверхности Луны, остальная часть представляет собой материк с различными ландшафтами.

На Луне бассейн Южный полюс-Эйткен это самый крупный ударный кратер размером 2400 х 2050 км, обнаруженный в Солнечной системе. Его глубина достигает восьми километров. Море Дождей также образовано в результате затопления лавой грандиозного ударного кратера возникшего из-за столкновения Луны с крупным астероидом или кометой около 3,85 млрд. лет назад. По мере наполнения лавой дно кратера сглаживалось, и образовалась относительно ровная поверхность площадью 829 тыс. кв. км.

Луна обладает разряженной атмосферой состоящей в основном из ионизированных атомов водорода, гелия, неона и аргона. Из-за слабой гравитации она не способна удерживать поднимающиеся с поверхности газы. Соответственно роль атмосферы в формировании лунных ландшафтов незначительна. Более существенны температурные перепады. Температура на её поверхности достигает в максимуме +122 градусов и в минимуме -169 градусов по Цельсию.

Отличительная черта Луны, делающая её похожей на лишенные атмосферы планеты Солнечной системы, это многочисленные ударные кратеры. Миллиарды лет лунная поверхность бомбардируется миллиардами малых и больших космических тел. Они сгладили изначальный рельеф образованный магматическими процессами. Поэтому вулканических кратеров намного меньше, чем ударных – всего около одного процента от всех обнаруженных.

Американский астронавт Харрисон Шмитт (Harrison Hagan Schmitt) собирает образцы лунного грунта во время миссии «Apollo 17» (1972).

Метеоритную бомбардировку можно отнести к основному экзогенному фактору, определившему видимый рельеф поверхности и оказывающий влияние на экзосферу Луны. Это своеобразная метеоритная эрозия, когда вторичными кратерами уничтожаются предыдущие следы ударов. Они перекрываются новыми выбросами лунного вещества, а изначальный рельеф кардинально сглаживается. Взятые с лунной поверхности образцы содержат следы ударов микроскопических метеоритов.

Первые панорамные фотографии с поверхности Луны получены 3 февраля 1966 года, когда советская космическая станция «Луна-9» села на её поверхность. Четыре месяца спустя фотографии лунной поверхности хорошего качества были переданы американской станцией «Surveyor 1» по программе «The Apollo Program». Телевизионная съемка началась сразу после её прилунения и велась до 7 января 1967 года. Отметим, на то время, несмотря на близость Луны, никто точно не знал, что происходит на её поверхности и из чего она состоит.

Спустя срок лет после советского аппарата «Луноход-2» на лунной поверхности приступил к исследованиям первый китайский луноход «Yutu» (Нефритовый заяц). В 2013 году в ходе миссии «Chang’e 3» Китайского национального космического управления (CNSA) на Землю переданы цветные фотографии ландшафтов лунной поверхности высокого качества.

В ходе миссии «Apollo 11» на Землю доставлены первые 22 килограмма лунного грунта. Затем были получены образцы советских станций по программе «Луна» (1970—1976). Всего с 1969 по 1972 годы в ходе шести пилотируемых высадок на Луну на Землю доставлены сотни килограмм лунной породы. К ним добавились 135 метеоритов с Луны найденных на Земле общим весом 55 килограммов. Это чрезвычайно мало для понимания геологии планеты, тем более происходящих на ней процессов.

Возраст самых «молодых» образцов базальтов лунных морей составляет 3,1 – 3,9 млрд. лет, когда на Земле уже появилась жизнь. Эндогенные процессы на Луне присутствуют, но уже не играют той роли в формировании рельефа как на момент формирования планеты. Тем не мене, исходя из данных полученных лунными сейсмическими станциями, они продолжаются в недрах спутника.

20 июля 1969 года произошло знаменательное событие. Впервые сейсмические наблюдения начали вестись вне Земли. Американскими астронавтами Нилом Амстронгом (Neil Alden Armstrong) и Базом Олдрином (Edwin Eugene Aldrin), во время экспедиции «Apollo 11» в Море Спокойствия в 168 метрах от лунного модуля была установлена первая в мире инопланетная сейсмическая станция. Станция проработала около месяца позволив обнаружить лунотрясения, а также то, что падение метеоритов вызывает долго незатухающие сейсмические колебания на спутнике.