Опасность падения космических тел

Принято считать, что скорость сближения астероидов с Землей может составлять примерно 30 км/с, а плотность их вещества варьируется в пределах от 2-103 кг/м3 до 8-103 кг/м3. Как известно, при соударении твердых тел со скоростями, превышающими 3...5 км/с, кристаллическая структура астероида или метеорита и определенного объема среды, с которой они соударяются, разрушается и происходит либо переход вещества в другое фазовое состояние (плавление или испарение), либо механическое дробление вещества с последующим разлетом, то есть происходят процессы, обладающие всеми существенными свойствами взрыва. При скоростях удара V > 10 км/с происходит процесс полного превращения в газ ударявшего тела и части среды, с которой произошло соударение [59].

При взрыве, обусловленном падением крупного космического тела, на поверхности планеты образуется: воронка - кратер (астроблема), размеры которой зависят от глубины проникания тела в грунт и мощности взрыва, сейсмовзрывные волны большой интенсивности и мощная воздушная ударная волна.

Энергия взрыва при падении такого тела может быть столь велика, что образуется астроблема огромных размеров, при этом значительные массы грунта выбрасываются в верхние слои атмосферы. Выброс грунта сопровождается сильным запылением и помутнением атмосферы, образованием окислов азота (NO, NO2), катализирующих разрушение озонового слоя, проникновением жесткой радиации, выпадением кислотных дождей. Запыленность атмосферы при мощных взрывах может способствовать изменению климата и даже возникновению «астероидной» зимы.

Определенное представление о размерах астроблем можно получить по табл. 36.

Самый большой кратер на поверхности Земли обнаружен в Антарктиде, его диаметр составляет примерно 200 км.

Таблица 36

Взрывные кратеры, образованные при падении космических тел

Астроблема

Местонахождение

Диаметр, км

Возраст, млн. лет

Маникуаганская

Канада

65

-

Клируотерская

Канада

35

-

Ришатская

Мавритания

50

-

Янисъярвская

Эстония

15

700

Калужская

Район г. Калуги

15

400

Болтышевская

Кировоградская обл.

25

70

Ротмистровская

Кировоградская обл.

2

70

Попигайская

Бассейн р. Попигай в Сибири

100

28

Ранее в п. 1.1 отмечалось, что энерговыделение при падении на земную поверхность космического тела размером 100 м составляет 1017...1018 Дж, размером 1 км - Ю20...Ю21 Дж, размером 10 км - 1023...1024 Дж. Для сравнения, энергия ядерного взрыва мощностью q = 106 т, где q - тротиловый эквивалент взрыва, составляет 4,52-1015 Дж. Согласно данным [5] при падении космического тела размером 1 км в густонаселенном районе Земли может погибнуть значительная часть населения планеты (с учетом вторичных эффектов разрушения - поражение АЭС, ГЭС, ХОО и др.).

При падении более крупных тел последствия могут быть еще более тяжелыми и привести к гибели человеческой цивилизации.

Установлено, что за последние 600 млн. лет в истории Земли состоялось примерно 5 катастроф, в результате которых за сравнительно короткий период времени произошли значительные изменения в химическом составе океана и атмосферы, повлекшие за собой коренные изменения видового состава флоры и фауны. Вполне допустимо, что границы геологических эпох связаны с падением на нашу планету крупных космических тел [58].

Энерговыделение при падении космических тел может превышать энерговыделение при вулканических извержениях и тектонических землетрясениях на несколько порядков (см. рис. 1). На этом рисунке указаны также временные интервалы таких событий.

Следует отметить, что данные рис. 1 и в целом п. 1.1 по временным интервалам различных природных явлений могут быть использованы для оценки вероятности падения крупных космических тел на нашу планету и оценки риска таких событий.

Пример. Определить вероятность падения на земную поверхность космического тела размером 50... 100 м на протяжении жизни человека 70 лет, если временный интервал между такими событиями составляет 300 лет. Оценить риск такого события.

Решение: 1. Определяем среднее число падений рассматриваемых космических тел в единицу времени 1 год:

ц= 1/300 = 0,0033.

2. Вероятность падения космического тела вычисляем по формуле (2.23), принимая значение Т= 70 лет:

Л 1.70) = О,ООЗЗ-7О-е-00033'70 = 0,18.

3. Риск события определяем по формуле (2.40):

/? = 1 - е 0003370 = 0,21.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >