ЦИОЛКОВСКИЙ

 

 

Что произойдёт при столкновении Земли с кометой или болидом. Планетарные катастрофы

 

Ежегодно телескопы открывают, в среднем, по 5 комет. Видимых простым глазом, конечно, меньше.

 

Под влиянием мирового, межзвездного холода, комета с ее газами сжимается в крохотный комочек и только по близости горячего светила распускается пышным цветом. Тогда она становится видима в телескоп или так, смотря по ее могуществу.

 

Если в таком ничтожном пространстве, как окружающее по близости Солнце, не да-лее Юпитера, замечается столько планет в течение одного года, то сколько же их во всем Млечном Пути?

 

В.Гершель говорил, что их больше, чем рыб в океане. Мы думаем, что их еще гораздо больше.

 

Встреча кометы с Землей или Солнцем есть очень вероятная вещь. Действительно, размеры комет иногда достигают расстояния между Землей и Солнцем. Встреча такой гро-мады Землей вполне понятна. Правда, комета представляет разреженную газообразную массу, с сильно удаленными друг от друга камнями и металлами. Эта туча минералов и газов, проходя через Землю, дает звездный дождь и прибавляет к атмосфере Земли небольшое ко-личество газов: углеводородов и других. Но как должны быть разреженны эти газы, как удалены друг от друга, составляющие комету болиды. Если масса комет так мала, а объем так громаден!

 

Вообразим комету величиною только с Солнце и массою в солидный астероид, имеющий 100 километров в поперечнике, при плотности Земли. Плотность кометы тогда окажется в 2700 миллиардов раз меньше плотности Земли, или в 500 миллиардов раз меньше плотности воды, или в 50 миллионов раз меньше плотности водорода. Будет ли заметна эта масса при прохождении ее через атмосферу? Очень сомнительно! Какая часть кометы будет впитана и поглощена Землей? Это соответствует, по массе, астероиду в 4 километра.

 

Такой болид может, как показывают расчеты, произвести всеобщую губительную катастрофу на Земле. Но если вспомним, что мы наглядно выражаем только сумму болидов, камней, пыли и газов, падающих на Землю на половину ее поверхности, а не действительное падение громадного болида, то эта пыль, камни и газы, рассеянные по всей Земле, для нее не так опасны.

 

 

Притом более вероятия встретить разреженный хвост кометы, который даст Земле еще меньше вещества и будет еще незаметнее. Думают, что Земля уже проходила через хвост некоторых комет (Бьела), но это ничем разительным не ознаменовалось, кроме роя падающих звезд. Однако указанная масса может нагреть сильно атмосферу.

 

Если вся эта влившаяся в атмосферу масса состоит из чистой окиси углерода, газа весьма убийственного, то и тогда она составит лишь 150 миллиардов тонн. Атмосфера же весит 5 000 миллиардов тонн (5ґ1015). Значит окись углерода, выпавшая из кометы, составит одну 33000 долю всего воздуха. Это не может отразиться вредно ни на каком существе. Примесь окиси углерода смертельна только при содержании ее в воздухе в количестве одно-го процента (1%).

 

В кометах мы должны приятно разочароваться: от них гибели трудно ожидать. Но ведь кометы содержат болиды иногда огромной величины. Мало вероятия встретиться с такими болидами, но уже тут дело другого сорта.

 

Из массы кометы, равной планете с поперечником во 100 километров (верст), может выйти миллион болидов с поперечником каждый в 1 версту, или 1000 небольших планеток с диаметром каждая в 10 километров. Мы тут не считаем массу газа. Если она и составляет половину всей кометы, то приведенная численность болидов уменьшится только вдвое.

 

Падение болида с поперечником в несколько верст уже произведет совсем иной эф-фект. Нельзя считать это очень маловероятным.

 

Неизвестно, откуда иногда появляются в атмосфере Земли громадные болиды. Со-ставляют ли они свиту кометы, или входят в братство маленьких планеток, окружающих Солнце, приходят ли они одиноко из бездн Млечного Пути или откуда-нибудь еще дальше - совершенно неведомо. Но что они появляются и появление их в атмосфере Земли не особенно редко, то это несомненно.

 

Так болид Галея, по расчету был около 2,5 версты в поперечнике. Болид 1837 года, пролетая 5-го января атмосферу, был до 4 километров в диаметре.

 

Несколько лет тому назад, вечером, осенью я вздумал проехаться на велосипеде в бор. Луна еще не восходила и было довольно темно. Когда я был уже за городом, на шоссе, я вдруг заметил, что все поле кругом меня осветилось, как бы Луной или яркой ракетой. То-гда, обернувшись, я увидел в небесах угловатое светящееся тело, которое при своем посту-пательном движении, медленно повертывалось. Я успел остановиться и соскочить с велоси-педа, прежде чем оно исчезло, т.е. перестало светиться.

 

Я так был поражен этим грандиозным явлением, что сейчас же вернулся домой.

 

Расчеты мне показали, что этот болид имел не менее 100-200 метров в поперечнике. Если бы такая масса упала на Землю, то переполох бы вышел не малый.

 

Вероятность пролета болидов через атмосферу почти равна вероятности столкнове-ния их с поверхностью суши или воды. Раз они довольно часто пролетают через атмосферу, то также часто могут и встречать океаны и сушу.

 

Какое же действие такие болиды могут произвести, столкнувшись с нижними слоями воздуха, с водой или материком?

 

Главное бедствие от падающего на Землю болида величиною с версту и более - это механическое его действие. Прежде всего произойдет от влияния быстро движущегося болида сгущение атмосферы и сильнейшее от этого ее накаливание. Эта сгущенная и накаленная масса газа, расширяясь, произведет ужасную воздушную волну, которая распространит-ся по всему земному шару и сорвет своей силой, в форме неслыханного вихря, все дома, де-ревья и погубит множество людей, не скрывшихся в погреба, подземелья, пещеры, ущелья, - вообще, в места, не загражденные какими-либо естественными и могучими препятствиями от этого космического урагана.

 

Поблизости от места падения болида и сгущения воздуха, вихрь, конечно, будет ужаснее: он сорвет и естественные препятствия, рушит горы, завалит ущелья и т.д. Но и до крайних пределов Земли его действие будет еще сильно. Вы только подумайте о той скорости, с которой несется эта небесная бомба! Она в 100 раз больше скорости пушечного ядра, а энергия удара будет больше в 10 000 раз (при той же массе). Маленькая масса, попадая в атмосферу с такой скоростью, быстро теряет ее, и удар становится не очень опасным. Но болид, в несколько верст диаметром, двигается несокрушимо, неодолимо и почти не теряет своей скорости до самого падения в океан или на сушу.

 

Падение в океан произведет новые усложнения. Это еще губительнее, чем падение на сушу. Океан подвижен. Родится убийственная волна, которая распространится от места удара во все стороны, затопит острова, берега и не очень высокие прибрежные страны. Но от водяной волны бедствие не так повсеместно, как от воздушной, которая не оставит без опус-тошения ни одной страны. Вода будет остановлена возвышенностями и горами. Она будет ими, на некотором расстоянии от катастрофы, задержана и побеждена.

 

Бедствия от удара на сушу еще ограниченнее. Землетрясение будет страшное, гибель невообразима, но она распространится не так далеко, как от более подвижных воды и воздуха.

 

Менее предстоит опасности от неизбежного нагревания воздуха, воды и Земли. На-гревание всего опаснее в воздухе, менее - в воде и еще менее на твердом грунте.

 

Если предположить, что кубическая масса железа плотности 7,5 с ребром в 30 кило-метров падает центрально на сушу с такими же свойствами, как и астероид и нагревает во все стороны равномерно материк, то на 300 верст (километров) кругом он нагревается на 1200°С (белое каление), на 600 верст - температура будет уже 150°С, на 900 верст - 44°, на 1200 - 19°. Следовательно, на расстоянии девяти градусов кругом от места падения темпера-тура почвы уже не окажется опасной.

 

То же почти будет, если примем вместо железа с плотностью 7,5 и теплоемкостью в 1/9, каменную породу с плотностью 2,5 и теплоемкостью в 1/4. Действительно, на единицу объема получим тепла для железа 0,83, а для камня - 0,625, т.е. почти то же. Но от почвы и болида может сильно нагреться и воздух, что гораздо опаснее, потому что распространится дальше.

 

Если планетка имеет только один километр в поперечнике, то ее опасное действие, в отношении нагревания будет в 30 раз короче, или ближе. Надо еще помнить, что температу-ра не равномерна: по окраинам, дальше от удара она несравненно меньше, чем мы считали.

 

Возможно, что только менее половины всей образующейся теплоты передастся внут-ренности Земли; большая же часть ее обратит астероид в парообразное состояние, которое и распространится кругом, заливая огненным газом поверхность почвы и воды.

 

Нагревание моря также не может распространиться очень далеко при падении не-больших планет. Нагревание воздуха будет гораздо сильнее. Каково же оно и не сожжет ли нагретый воздух все живое?

 

При секундной скорости болида в 50 километров и диаметра в 4 километра, атмосфе-ра нагреется, если все тепло передастся ей, на 750° Цельсия. Это, очевидно, представляет громадную опасность для жизни. Но дело в том, что огромная часть тепла передастся луче-испусканием небесному пространству, суше и воде, - прежде чем распространится на отда-ленные уголки Земли. Потом, температура будет неравномерна. В центре падения болида она будет очень высока и будет много терять лучеиспусканием и теплопроводностью. Но с удалением от места катастрофы, она будет сильно падать.

 

Так что и при такой массе болида и при такой его скорости может быть не все живое еще погибнет.

 

При относительной скорости планетки в 30 километров, нагревание воздуха будет в три раза меньше и окажется губительным только по близости падения. Если еще и диаметр болида, допустим, вдвое меньше (2 версты), то и нагревание атмосферы окажется в 8 раз меньше, а всего в 24 раза. Оно достигнет тогда в среднем лишь 31° Цельсия. Низшая степень нагревания, конечно, окажется совсем ничтожна.

 

Нагревание океана слабее, так как масса его в 250 раз больше массы воздуха, а спо-собность вбирать теплоту в 4 раза больше. В общем, океан может воспринять теплоту в 1000 раз больше, чем атмосфера. Таким образом, среднее нагревание воды будет в тысячу раз меньше, чем воздуха и потому будет заметно и даже не мало только по близости катастрофы.

 

Если бы нагрелся один болид, то температура его, при всякой величине, была бы бо-лее миллиона градусов. Понятно после этого его нагревательное действие в окружности падения.

 

Известно, как мы говорили, что в небольшой, сравнительно, промежуток времени пролетело через атмосферу два ужасающих болида, - один с поперечником в 2 версты, а дру-гой - в 4. Сколько же их пролетело и падало в течение миллионного периода развития орга-нической жизни нашей планеты! Однако она не только не уничтожилась, но даже, по-видимому, и не прерывала своего плавного течения. Отсюда видно, что и впредь подобные катастрофы не грозят полной гибелью живому. Но бедствия, производимые ими, все же мо-гут быть неисчислимы, особенно при будущей густоте населения Земного шара.

 

Доисторические данные ничего о прошедшем сказать не могут. Исторические же со-держат много преданий о потопах и других катастрофах. Но видно они никогда не уничто-жали всех животных. Геологические, очень древние данные, тоже неопровержимо кричат о периодах оскудения органической жизни, хотя эти оскудения могли иметь другую причину.

 

При размерах астероидов в несколько верст, механическое действие атмосферы на них внизу сильнее, чем сверху, так как плотность воздуха внизу больше. Поэтому болиды, пролетающие атмосферу, должны получать вращение и отклоняться ею от столкновения с сушей или водой. Произойдет как бы отражение, уклонение болида в сторону от Земли. Это возможно только при наклонном полете. Насколько значительно это отклоняющее действие воздуха судить сейчас мы не намерены.

 

 

К содержанию: Земные катастрофы. Самостоятельный астрономический очерк

 

Смотрите также:

 

Циолковский  Аэродинамика. Развитие авиационной техники. Циолковский  Циолковский

 

Константин Эдуардович Циолковский 1857—1935.  Формула Циолковского