Современная геодинамика и гелиогеодинамика. Природные катастрофы и организация превентивных мероприятий при чрезвычайных ситуациях. Задонина Н.В - 11 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
щихся от них кольцевых ударных волн (по
диаметру сравнимых с Землей) на фоне
юпитерианской атмосферы наблюдались во
всех обсерваториях мира. Специалисты от-
мечают, что подобное столкновение с Зем-
лей могло привести к полному уничтоже-
нию биосферы нашей планеты. Конечно,
наблюдаются падения метеороидов и мень-
ших размеров, например, Бодайбинский,
упавший в 2002 г. Такие падения не приво-
дят к глобальным последствиям, но могут
представлять опасность для жизни людей в
случае падения в густонаселенных районах.
Большая мощность взрывов во время столк-
новения с Землей космических объектов
предопределяется, прежде всего, их высо-
кими скоростями и большими массами.
Мощная кинетическая энергия космическо-
го тела мгновенно превращается в тепло-
вую, которая вызывает испарение большой
массы горных пород. В грунте и в теле асте-
роида возникают ударные волны, которые
раздвигают и выбрасывают вещество в сто-
роны. Развиваемое при этом давление (до
10
9
бар) достаточно для полного испарения
астероида. Происходит мощный взрыв. При
взрыве из образующегося кратера выбрасы-
вается вещество метеорита и окружающих
раздробленных пород, а в грунте распро-
страняется ударная волна. При достижении
предела разрушения рост кратера прекраща-
ется. Достигнув границы раздела сред с раз-
ными прочностными свойствами горных
пород, ударная волна отражается и припод-
нимает породы в центре кратера. Такие цен-
тральные поднятия наблюдают во многих
лунных цирках и импактных кратерах на
Земле. Приблизительные размеры образо-
вавшихся структур при падении астероида
можно вычислить из уравнения Е ~ D
4
, где
Еэнергия астероида, Dдиаметр кратера.
Если допустить, что диаметр астероида со-
ставлял ~10 км, скорость при падении - 20
км/с, плотность5 000 кг/м
3
и энергия
столкновения - 510
30
эрг, то диаметр кра-
тера составит 70-100 км, начальная глубина
будет 15-20 км, хотя граница раздробления
пород может достигнуть глубины до 70 км.
Объем испарившегося вещества, вероятно,
превысит 1 000 км
3
, объем расплавленной
породы составит в 10, а раздробленной - в
10 000 раз больше (http://www.phisic.ut.ee/).
Поскольку основная часть (71%) по-
верхности Земли покрыта океанами, можно
предположить, что большинство космиче-
ских тел падало в океан. По мнению многих
исследователей последствия падения асте-
роида в океан могут привести к катастрофе
еще больших масштабов.
Существуют разные математические
и лабораторные модели, которые дают раз-
ные результаты при использовании схожих
начальных условий. Расхождения наиболее
очевидны при оценке картины гидродина-
мического процесса, вызванного ударом в
океан небесного тела. Так, при глубине
океана 5 км, вертикальном падении асте-
роида диаметром 10 км, имеющего скорость
20 км/с, выделившаяся кинетическая энер-
гия составит 10
30
эрг. В результате взрыва
на дне океана должны образоваться боль-
шой кратер и высокотемпературные удар-
ные волны. Температура верхних слоев ат-
мосферы повысится на ~30°С, испарится
огромное количество воды (в 100 раз боль-
ше массы астероида). Вследствие взрыва
через 120 с возникает волна цунами. Пред-
полагается, что ее высота может достигать
от несколько сот метров до 3-4 км (Угроза с
неба, 1999).
Во всей внутренней зоне Солнечной
системы распространены мелкие обломки
астероидовметеороиды (размером 1 км).
Сохранившиеся остатки метеороидов при
пролете через атмосферу Земли принято на-
зывать метеоритами. «Падение» означает,
что метеорит был засвидетельствован кем-
то и что это тело упало с неба. «Найденный»
означает, что падение метеорита не видели,
но он был просто найден. Приблизительно
33% метеоритов были засвидетельствованы
в падении. Самый большой найденный ме-
теорит (Hoba в Намибии) весит 60 т. Стати-
стика метеоритов приведена в табл. 2.1.
Может ли человечество как-то
защитить себя от этого вида опасно-
стей? Перед астрономами всего мира стоят
основные задачи: выявить все крупные ас-
тероиды, определить их орбиты и, следова-
тельно, за много лет вперед предсказать
столкновение с Землей, что позволит чело-
вечеству принять соответствующие меры;
организовать систематический поиск и на-
блюдение комет.
щихся от них кольцевых ударных волн (по                Поскольку основная часть (71%) по-
диаметру сравнимых с Землей) на фоне            верхности Земли покрыта океанами, можно
юпитерианской атмосферы наблюдались во          предположить, что большинство космиче-
всех обсерваториях мира. Специалисты от-        ских тел падало в океан. По мнению многих
мечают, что подобное столкновение с Зем-        исследователей последствия падения асте-
лей могло привести к полному уничтоже-          роида в океан могут привести к катастрофе
нию биосферы нашей планеты. Конечно,            еще больших масштабов.
наблюдаются падения метеороидов и мень-                Существуют разные математические
ших размеров, например, Бодайбинский,           и лабораторные модели, которые дают раз-
упавший в 2002 г. Такие падения не приво-       ные результаты при использовании схожих
дят к глобальным последствиям, но могут         начальных условий. Расхождения наиболее
представлять опасность для жизни людей в        очевидны при оценке картины гидродина-
случае падения в густонаселенных районах.       мического процесса, вызванного ударом в
Большая мощность взрывов во время столк-        океан небесного тела. Так, при глубине
новения с Землей космических объектов           океана 5 км, вертикальном падении асте-
предопределяется, прежде всего, их высо-        роида диаметром 10 км, имеющего скорость
кими скоростями и большими массами.             20 км/с, выделившаяся кинетическая энер-
Мощная кинетическая энергия космическо-         гия составит 1030 эрг. В результате взрыва
го тела мгновенно превращается в тепло-         на дне океана должны образоваться боль-
вую, которая вызывает испарение большой         шой кратер и высокотемпературные удар-
массы горных пород. В грунте и в теле асте-     ные волны. Температура верхних слоев ат-
роида возникают ударные волны, которые          мосферы повысится на ~30°С, испарится
раздвигают и выбрасывают вещество в сто-        огромное количество воды (в 100 раз боль-
роны. Развиваемое при этом давление (до         ше массы астероида). Вследствие взрыва
109 бар) достаточно для полного испарения       через 120 с возникает волна цунами. Пред-
астероида. Происходит мощный взрыв. При         полагается, что ее высота может достигать
взрыве из образующегося кратера выбрасы-        от несколько сот метров до 3-4 км (Угроза с
вается вещество метеорита и окружающих          неба, 1999).
раздробленных пород, а в грунте распро-                Во всей внутренней зоне Солнечной
страняется ударная волна. При достижении        системы распространены мелкие обломки
предела разрушения рост кратера прекраща-       астероидов – метеороиды (размером ≤ 1 км).
ется. Достигнув границы раздела сред с раз-     Сохранившиеся остатки метеороидов при
ными прочностными свойствами горных             пролете через атмосферу Земли принято на-
пород, ударная волна отражается и припод-       зывать метеоритами. «Падение» означает,
нимает породы в центре кратера. Такие цен-      что метеорит был засвидетельствован кем-
тральные поднятия наблюдают во многих           то и что это тело упало с неба. «Найденный»
лунных цирках и импактных кратерах на           означает, что падение метеорита не видели,
Земле. Приблизительные размеры образо-          но он был просто найден. Приблизительно
вавшихся структур при падении астероида         33% метеоритов были засвидетельствованы
можно вычислить из уравнения Е ~ D4, где        в падении. Самый большой найденный ме-
Е – энергия астероида, D – диаметр кратера.     теорит (Hoba в Намибии) весит 60 т. Стати-
Если допустить, что диаметр астероида со-       стика метеоритов приведена в табл. 2.1.
ставлял ~10 км, скорость при падении - 20              Может ли человечество как-то
км/с, плотность – 5 000 кг/м3 и энергия         защитить себя от этого вида опасно-
столкновения - 5 • 1030 эрг, то диаметр кра-    стей? Перед астрономами всего мира стоят
тера составит 70-100 км, начальная глубина      основные задачи: выявить все крупные ас-
будет 15-20 км, хотя граница раздробления       тероиды, определить их орбиты и, следова-
пород может достигнуть глубины до 70 км.        тельно, за много лет вперед предсказать
Объем испарившегося вещества, вероятно,         столкновение с Землей, что позволит чело-
превысит 1 000 км3, объем расплавленной         вечеству принять соответствующие меры;
породы составит в 10, а раздробленной - в       организовать систематический поиск и на-
10 000 раз больше (http://www.phisic.ut.ee/).   блюдение комет.

                                                9