Каждый день в атмосферу Земли попадает космическое вещество. Большая его часть — крошечные частицы, которые мы даже не замечаем. Более крупные тела могут оставить в небе яркий след, а иногда их фрагменты достигают поверхности. Но что именно мы видим — метеор, метеорит, астероид или комету? Разберёмся в терминах, узнаем, почему у комет появляются хвосты и что будет, если достаточно крупный объект столкнётся с нашей планетой.
Метеороид, метеор, метеорит: в чём разница
Пока небольшое космическое тело движется за пределами земной атмосферы, его называют метеороидом. При встрече с атмосферой оно создаёт яркую вспышку или световую полосу — это метеор. Если объект разрушился не полностью и его обломки долетели до земли, они становятся метеоритами.
Запомнить разницу можно так: метеороид летит в космосе, метеор появляется в небе, а метеорит находят на Земле.
Что происходит с метеороидом в атмосфере
При встрече с Землёй метеороид движется очень быстро — скорость может составлять примерно от 11 до 72 км/с. Воздух перед ним сильно сжимается и нагревается. Из-за высокой температуры наружный слой космического тела постепенно разрушается: вещество плавится и испаряется. В это время в небе и появляется яркий след.
Самые яркие метеоры называют болидами. Некоторые из них настолько хорошо видны, что их можно заметить даже при дневном свете. А разрушение достаточно крупного объекта способно создать ударную волну.
Кстати, знакомые нам «падающие звёзды» — тоже метеоры. Со звёздами они никак не связаны: так выглядит свечение, которое возникает при полёте небольшого космического тела через атмосферу.
Что долетает до поверхности Земли
Большинство небольших космических тел разрушается или испаряется ещё в атмосфере. По данным NASA, каждый день в атмосферу Земли попадает около 44 тонн космического вещества — в основном это очень мелкие частицы.
Но часть вещества всё же достигает поверхности. Это могут быть микрометеориты или более крупные фрагменты. Некоторые метеоры также оставляют в атмосфере ионизированные следы, которые учёные могут обнаружить с помощью радаров.
У метеоритов часто есть характерная тёмная кора плавления. Она образуется на поверхности во время быстрого полёта через атмосферу. При этом сильный нагрев длится недолго и обычно не успевает проникнуть глубоко внутрь. Поэтому свежий метеорит не обязательно будет раскалённым. Снаружи он может выглядеть обгоревшим, хотя внутри нагрелся гораздо меньше.
Что такое комета и чем она отличается от астероида
Кометы и астероиды движутся вокруг Солнца, но обычно отличаются составом. В кометах много льда и других замёрзших веществ, смешанных с пылью и частицами горных пород. Астероиды в основном состоят из каменного или металлического вещества. Особенно хорошо разница между ними заметна, когда комета приближается к Солнцу: вокруг неё появляются яркая оболочка и хвост.
Из чего состоит комета
Твёрдую центральную часть кометы называют ядром. В нём есть водяной лёд, замёрзшие газы, пыль, минеральные и органические вещества. Поэтому кометы иногда называют «грязными снежками», хотя их настоящий состав гораздо сложнее. Ядра многих комет имеют размер в несколько километров, но встречаются и гораздо более крупные.
При приближении к Солнцу вокруг ядра образуется кома — огромное разреженное облако газа и пыли. Она может простираться на десятки и даже сотни тысяч километров, хотя само ядро остаётся сравнительно небольшим.
Почему у кометы появляется хвост
Чем ближе комета к Солнцу, тем сильнее нагревается её поверхность. Лёд начинает превращаться сразу в газ, минуя жидкое состояние. Этот процесс называется сублимацией. Вместе с газом с поверхности поднимаются частицы пыли — так появляются кома и хвосты.
Обычно у кометы два основных хвоста:
- Пылевой состоит из мелких частиц и часто имеет изогнутую форму.
- Ионный образован заряженным газом и направлен от Солнца под действием солнечного ветра — потока частиц, который постоянно исходит от нашей звезды.
Комета становится яркой благодаря солнечному свету, который рассеивает её пыль, и свечению газа. Когда она удаляется от Солнца, активность снижается, а кома и хвост постепенно становятся слабее.
Кометы связаны и с метеорами, которые мы видим с Земли. На своей орбите они оставляют частицы пыли и другого вещества. Когда Земля проходит через такой след, возникает метеорный поток. Например, августовские Персеиды связаны с кометой Свифта — Туттля, а ноябрьские Леониды — с кометой Темпеля — Туттля. При этом не все метеороиды происходят от комет: их источниками могут быть и астероиды.
Что такое астероид
Астероид — это космическое тело, которое движется вокруг Солнца и состоит в основном из каменных пород или металлов. Размеры астероидов сильно различаются: от небольших глыб до объектов в сотни километров в поперечнике.
Большинство известных астероидов находится в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Но некоторые подходят гораздо ближе к Земле. Такие объекты называют околоземными астероидами. За их движением астрономы особенно внимательно следят, чтобы заранее рассчитать возможные сближения с нашей планетой.
Что будет, если космическое тело упадёт на Землю
Последствия столкновения зависят прежде всего от размера космического тела, но важны и другие факторы: скорость, состав и плотность объекта, угол входа в атмосферу и место падения.
Объект размером в десятки метров: ударная волна
Космическое тело размером в несколько десятков метров уже может причинить серьёзный ущерб. Причём ему необязательно долетать до поверхности: объект может разрушиться в атмосфере и вызвать мощный воздушный взрыв.
Так произошло над Челябинской областью в 2013 году. Объект диаметром около 20 метров разрушился в атмосфере, а ударная волна выбила окна и повредила здания. Пострадали более тысячи человек, в основном из-за осколков стекла.
Такие события редки, и чем крупнее космическое тело, тем реже оно сталкивается с Землёй. Для объектов размером в несколько десятков метров речь может идти о промежутках от сотен до примерно тысячи лет. Точные оценки различаются в зависимости от используемых моделей, поэтому эти цифры показывают лишь примерную частоту, а не предсказывают время следующего столкновения.
Километровый астероид: возможны глобальные последствия
Объект диаметром около километра или больше может повлиять уже не только на район столкновения, но и на климат всей планеты. При мощном ударе в атмосферу попадают пыль, аэрозоли и продукты горения. Они могут уменьшить количество солнечного света, которое достигает поверхности, и вызвать заметные изменения климата. Иногда такой сценарий называют импактной зимой.
Самый известный пример произошёл около 66 миллионов лет назад. Тогда астероид диаметром примерно 10–15 километров столкнулся с Землёй в районе современного полуострова Юкатан и образовал кратер Чиксулуб. Учёные связывают это событие с массовым вымиранием, после которого исчезли нептичьи динозавры и многие другие виды.
Что остаётся после падения
Если крупное космическое тело достигает поверхности, при ударе может образоваться кратер — большое углубление в земле с приподнятыми краями. Его размеры зависят от силы столкновения и могут во много раз превышать размер самого объекта.
При особенно мощном ударе земные породы сильно нагреваются, плавятся и разлетаются вокруг. Быстро остывая, капли расплавленной породы могут превратиться в тектиты — небольшие кусочки природного стекла. Само космическое тело при столкновении обычно разрушается, плавится или частично испаряется.
Один из крупнейших известных следов такого столкновения — импактная структура Вредефорт в Южной Африке. Ей около двух миллиардов лет, а её первоначальный диаметр оценивают примерно в 250–300 километров.
Тунгусский и Челябинский метеорит: самые известные события
Тунгусское и Челябинское события произошли на территории России с разницей более чем в сто лет. В обоих случаях космические тела разрушились в атмосфере, но последствия и возможности их изучения оказались очень разными.
Тунгусское событие 1908 года
30 июня 1908 года над Центральной Сибирью произошёл мощный воздушный взрыв. Ударная волна повалила лес на площади более 2000 квадратных километров, но большого кратера на месте события не осталось.
Что именно взорвалось над Сибирью, учёные до сих пор точно не знают. Наиболее вероятно, что это был небольшой астероид или кометное тело, которое разрушилось в атмосфере. Оценки его размеров и энергии взрыва различаются.
Тунгусское событие стало одним из самых мощных известных воздушных взрывов, вызванных космическим телом. При этом самого Тунгусского метеорита учёные не нашли.
Челябинское событие 2013 года
15 февраля 2013 года жители Урала увидели в небе очень яркий болид. Космическое тело диаметром около 20 метров разрушилось над Челябинской областью, а ударная волна выбила окна и повредила здания. Пострадали более тысячи человек.
В отличие от Тунгусского события, Челябинское удалось изучить гораздо подробнее. Полёт болида сняли автомобильные видеорегистраторы и камеры наблюдения. Учёные также получили данные сейсмических и инфразвуковых станций и исследовали найденные фрагменты.
Благодаря большому количеству наблюдений учёные смогли довольно точно восстановить траекторию и характеристики объекта. Челябинское событие показало, что даже сравнительно небольшое космическое тело может причинить серьёзный ущерб, разрушившись ещё в атмосфере.
Следят ли учёные за опасными космическими объектами
Учёные постоянно ищут космические тела, которые могут приблизиться к Земле, и рассчитывают их орбиты. Эта работа — часть планетарной защиты, то есть системы обнаружения и изучения потенциально опасных объектов.
Как NASA отслеживает астероиды
Наземные и космические телескопы обнаруживают околоземные астероиды, а специальные системы рассчитывают, где они окажутся через годы и десятилетия. Например, система NASA Sentry автоматически проверяет орбиты известных астероидов и оценивает вероятность их столкновения с Землёй.
Сложнее предсказать появление долгопериодических комет. Большую часть времени они находятся далеко от Солнца, поэтому их могут обнаружить позже, чем околоземные астероиды. В таком случае времени на подготовку будет меньше.
Может ли астероид столкнуться с Землёй в ближайшие 100 лет
Сейчас среди известных объектов нет значимой угрозы столкновения с Землёй в ближайшие 100 лет или более. Но ключевое слово здесь — «известных»: астрономы продолжают открывать новые объекты и уточнять их траектории.
Учёные не только наблюдают за астероидами, но и проверяют способы защиты от них. В 2022 году аппарат NASA DART намеренно столкнулся с небольшим астероидом Диморфом и изменил его орбиту. Эксперимент показал, что траекторию космического тела действительно можно изменить.
Однако это не означает, что человечество уже умеет предотвращать любое столкновение. Многое зависит от размера и типа объекта, а главное — от того, насколько заранее его обнаружат.
Заключение
Метеороиды, метеоры, метеориты, астероиды и кометы — разные космические объекты и явления. Большинство из них не представляет угрозы для Земли, а за потенциально опасными астероидами постоянно следят учёные.
А увидеть метеор можно и самостоятельно: например, во время ежегодных метеорных потоков. Для этого не нужен телескоп — достаточно ясного неба и места подальше от городских огней.
