Чтение онлайн

После столкновения кометы Шумейкера — Леви 9 с Юпитером интерес ученых к вопросу о возможности столкновения с внеземными телами стал расти, и в 1997-м было предпринято машинное моделирование по изучению того, что случится с нашей планетой при столкновении с кометой. Дэвид Кроуфорд из Сандийской лаборатории в Ливерморе, Калифорния, использовал новую суперЭВМ компании Интел производительностью триллион операций в секунду для моделирования последствий падения в океан кометы весом миллиард тонн. Этой, самой мощной ЭВМ понадобилось 48 часов непрерывной работы. Результаты показали, что даже «небольшая» комета при ударе о Землю создает взрыв в десять раз мощнее всего ядерного запаса, накопленного в самый разгар холодной войны.

Эта средняя по величине гипотетическая комета в 10 тысяч раз уступала комете Хейла — Боппа, пролетевшей недавно рядом с Землей. Согласно машинному моделированию, даже при падении в воображаемый океан произведенный такой кометой взрыв мгновенно превратил бы в пар 500 куб. км морской воды и вызвал бы огромную волну цунами, которая полностью затопила бы низко лежащие места вроде Флориды. Полученные данные к тому же свидетельствуют, что вслед за первыми последствиями насыщенная водными парами атмосфера затеняла бы облачным покровом земную поверхность не один год, что пагубно отразилось бы на земледелии. После обнародования таких результатов Дэвид Кроуфорд заметил: «Это маловероятное, с далеко идущими последствиями событие. Если оно произойдет, вероятность нашей гибели высока».

Осознание того, что человечество подвергнуто космическим бедствиям, вызвало всеобщее внимание к странствующим планетам, астероидам и кометам. Естественно, всех волнует вопрос вероятности падения кометы в то или иное место.

Но каковы были последствия для нашей истории, если такое событие произошло в недалеком прошлом? Наш интерес подогревало то обстоятельство, что относительно частые столкновения подобного рода в Солнечной системе могли объяснить одну из величайших загадок прошлого: внезапное появление цивилизации.

Семьдесят один процент земной поверхности покрыт океанами, так что более вероятно падение кометы в море, а не на сушу. Поэтому трудно отыскать свидетельства такого события в недалеком прошлом. Даже кратеры на суше не всегда легко бывает отыскать, и лишь с запуском космических кораблей удалось выявить на Земле признаки сходного с падением на Юпитер кометы Шумейкера — Леви 9 события.

Самое последнее открытие было сделано с борта Эндевора во время двух полетов в апреле и октябре 1994 года. При обследовании уже известного места падения метеорита на Аорунге в северной части Чада с помощью космического радара рядом были обнаружены еще два кратера. Работающая в НАСА геолог Адриана Окампо, выступая на научной конференции 1996 года по лунной геологии в Хьюстоне, заметила:

«Кратеры Аорунги — лишь вторая цепочка известных на Земле крупных кратеров, образованная, по всей видимости, разорвавшейся перед падением большой кометы или астероида.

Все куски были одинаковой величины — менее 1,5 км в поперечнике — и кратеры получились одинаковой величины — от 12 до 16 км шириной».

Окампо считает, что чадские кратеры образовались около 360 млн. лет назад, примерно в то время, когда согласно окаменелым останкам произошло вымирание. Окампо так говорит об этих событиях:

«Эти падения в Чаде не были столь сильны, чтобы вызвать вымирание, но могли ему способствовать. Были ли сами падения частью более грозного события? Возможно, частью кометного дождя, ускорившего вымирание? Постепенно мы складываем головоломку, постигая то, как шло развитие Земли».

Если Окампо права и эти кратеры лишь часть значительно более обширного ряда взаимосвязанных падений, то следы других падений, скорее всего, находятся на дне океана, размытые водой.

В 1982 году два члена отделения планетологии Аризонского университета, Дональд Голт и Чарлз Сонетт, попытались выяснить, что случится, если астероид или комета упадут в океан.

Ученые воспользовались данными ядерных испытаний, объединив их с лабораторными данными, полученными с помощью вертикальной газовой пушки НАСА при обстреле тугоплавкими шарами емкости с водой с начальной скоростью 2,7 км/сек Они довели скорость удара о поверхность воды до 5,6 км/сек Эти удары записывались с помощью высокоскоростной съемки для последующего подробного изучения механизма образования ударной волны.

Голт и Сонетт выяснили, что такой удар в условиях Земли повлечет за собой ряд последствий. Сначала образуется большое облако парообразного вещества из морской воды, кометного вещества и скального донного грунта. Это газообразное облако будет засосано вверх ввиду разреженности воздуха после прохождения кометы.

Высвобожденная при ударе энергия взметнет огромный круг воды, что приведет к образованию чудовищной разрушительной волны цунами. Такие волны способны перемещаться с огромной скоростью на большие расстояния, не теряя первоначальной силы. Как показали испытания, первая волна гонит воду со скоростью 640 км/ч.

Далее, из-за испарения воды в океане образуется огромная воронка. Место взрыва на некоторое время становится сплошной круговой стеной воды высотой несколько километров, создавая внизу давление 5 тыс. тонн на кв. метр. Находящаяся под высоким напором вода устремляется в эту воронку, вызывая вторую волну цунами силой 60 % от мощи первой волны.

Поведение волн в воде хорошо изучено, и по имеющимся формулам можно рассчитать скорость и высоту таких волн, чем бы они ни были вызваны, включая падение кометы. При столкновении кометы с водой огромное количество энергии передается образующейся волне, преобразуясь либо в потенциальную энергию, связанную с высотой волны, либо в кинетическую, связанную со скоростью движения волны.

И та, и другая энергия приобретают угрожающие размеры: установлено, что начальная высота первой волны равна морской глубине в месте падения кометы. Так что при столкновении с глубоководной частью Атлантического или Тихого океана возникнет волна высотой пять километров и со скоростью 640 км/ч! В открытом море гребень волны быстро опустится до высоты нескольких метров. Но стоит волне подойти к мелководью, как она вновь обретет свой первоначальный размах из-за перехода кинетической энергии движения обратно в потенциальную энергию высоты.

С помощью этих соотношений можно оценить расстояние наката волны на сушу. Например, волна высотой 5 км, двигающаяся со скоростью 700 км/ч, уляжется через 17 минут. Это значит, что вызванная падением кометы волна цунами такой величины будет сохраняться примерно на протяжении 200 км, после чего уже в виде бурлящего потока продолжит наступление на сушу.

Но и это еще не конец, вслед за первой волной появится вторая, уступающая по силе первой, но такая же грозная. Вторая волна тоже проникнет далеко на сушу, неся разрушения подобно первой волне.