З нагоди відпрацювання ППО, падіння супутника NASA, висадки прибульців… падіння боліда над Києвом 19 квітня 2023 р. згадаймо попередні «візити» позаземних гостей на Землю, які нас, на щастя, не вбили.
Імовірність того, що саме вас вб’є метеоритом, мізерно мала, особливо зараз, коли є набагато більше приводів побоюватися за власне життя і життя ваших близьких. Але декілька випадків потрапляння космічних каменів у будівлі, автомобілі та людей зафіксовані офіційно. З іншого боку, ймовірність того, що людство коли-небудь буде знищене випадковим астероїдом, прямує до одиниці. Мало того, в історії Землі вже були випадки, коли космічні прибульці ставали причинами катастрофічних масових вимирань, які суттєво прорідили «населення» планети. Де ж на Землі можна знайти шрами від цих космічних катастроф, і до яких наслідків приводили падіння метеоритів у минулому?
На початку статті фото найвідомішого метеоритного кратера Землі – Аризонського. Він молодий, йому лише 50 тис. років.
Чому на Землі менше кратерів, ніж на Місяці?
Величезний кратер Гершеля робить Мімас, один з супутників Сатурна, дуже популярним у фанатів Star Wars.
На Землі набагато менше видимих метеоритних кратерів, ніж на Місяці, Марсі, супутниках планет-гігантів та великих астероїдах. Значно менше. Проте, Земля бомбардується метеоритами анітрохи не рідше, ніж інші небесні тіла. За підрахунками астрономів, щодня на Землю падають сотні метеоритів загальною масою 5–6 тонн, що дає вражаючу цифру у 2 млн кг небесного каміння щороку.
Але лише невелика частина із цих космічних гостей долітає до поверхні Землі. Більшість метеоритів невеликого та середнього розміру згорає в атмосфері, залишаючи спалах та гарний вогняний розчерк на нічному небі, як це і було 19 квітня 2023 р. над Києвом. Каміння побільше втрачає швидкість і падає на землю, залишаючи кратери або не завдаючи суттєвих пошкоджень. Але трапляються в історії Землі катастрофи, які запам’ятовуються надовго, такі, як добре відоме падіння метеорита на річці Підкам’яній Тунгусці у червні 1908 року.
Ось, наприклад, мапа падіння метеоритів з 2300 до н.е. по 2013 р. Розмір точки відповідає масі об’єкта. Слід розуміти, що відсутність визначених слідів падіння метеоритів у джунглях Амазонки, Центральній Африці, Сибіру та Канаді обумовлена лише складністю пошуків на цих територіях.
За підрахунками вчених, приблизно раз на 4 роки на Землю падає метеорит діаметром близько 10 м. Раз на тисячоліття прилітає «подарунок» побільше – астероїд розміром до 100 м. «Камінці» розміром в 1 км падають раз на 250 тис. років, а раз на 70 млн років нашій планеті «щастить» зловити небесне тіло діаметром 10 км. Здавалося б, лише ці величезні метеорити за довгу історію Землі мали повністю покрити поверхню планети кратерами чималих розмірів. То де ж сліди?
На відміну від наших небесних сусідів, Земля має атмосферу, а значить, вітри, дощі, сніги та інші урагани – невільні косметологи планети. За тисячоліття, а тим більше мільйоноріччя, ерозійні явища здатні не лише «заховати» метеоритний кратер будь-якого розміру, а й стерти в пісок цілі гірські масиви. Не варто забувати й про осадові породи – багато ударних кратерів поховані під ста – а то і більше – метровим шаром органічних відкладів. Ще менше пощастило метеоритам, які потрапили у воду, яка, нагадаю, покриває 71% земної поверхні – їх слідів вже не знайти, згинули у безодні. Плюс інші маскуючі фактори: рух тектонічних плит, виверження вулканів, процеси гороутворення тощо.
Одним словом, метеоритні кратери на Землі добряче замасковані. Сліди невеликих метеоритів, які впали нещодавно в геологічному масштабі, ще можна знайти, як, наприклад, ось цей порівняно молодий ударний кратер Пінгауалуїт у Канаді, який має діаметр 3,44 км та вік близько 1,4 млн років. А ось шрами, залишені великими небесними тілами мільйони років тому, досі є предметом суперечок вчених. Познайомимося з найвідомішими та найбільшими метеоритними кратерами Землі.
Старі шрами Землі
Для позначення великих, діаметром понад 2 км, ударних кратерів на поверхні Землі використовується красиве слово астроблема, яке зібрано з двох грецьких слів – άστρον (зоря) та βλήμα (рана). Тобто це і є зоряні рани. Класифікацією та обліком ударних кратерів на Землі займається Planetary and Space Science Centre (PASSC) у Канаді, що підтримує базу даних таких об’єктів Earth Impact Database (EID). Доки вчені не дійшли єдиної думки з приводу походження кратера або геологічної структури, вона не буде занесена до EID. Найбільша офіційно підтверджена астроблема, на думку PASSC, – кратер Вредефорт у ПАР, діаметром 160 км. При цьому, якщо рахувати усі «зачеплені» ударом геологічні структури, можна прийняти діаметр того ж Вредефорт у 300 км.
Найбільший кратер у Сонячній системі знаходиться на Марсі. Це Північний полярний басейн, що займає близько 40% поверхні планети. Вчені вважають, що цей кратер був залишений величезним астероїдом діаметром 1600-2700 км, що рухався з відносно невеликою у космічних масштабах швидкістю – 6-10 км/с. Тобто по суті це було зіткнення двох планет.
Але повернемось на Землю. Нижче ми розглянемо найцікавіші з великих ударних кратерів.
Улоговина Уорбертон (Австралія, діаметр 400 км)
Найсвіжіша знахідка вчених, яка ще не внесена до Earth Impact Database. Наприкінці березня 2015 р. австралійські дослідники повідомили, що на основі аналізу результатів глибокого буріння в улоговині Уорбертон, що лежить на кордоні регіонів Південної Австралії, Північної Території та Квінсленду, можна зробити висновок, що вона має ударне походження. Причина виникнення даної астроблеми – падіння астероїда, що перед ударом розколовся на два уламки розміром приблизно 10 км кожен. Тобто це насправді два кратери діаметром близько 200 км кожен, які перетинаються один з іншим. Сліди кратерів на поверхні вже стер час, тому що їх вік приблизно 300-600 млн років.
Цікаво, що неподалік від цього місця є й інша потенційна астроблема – Австралійська ударна структура, діаметром 600 км, розташована між двома популярними пам’ятками Північної Території – червоними скелями Улуру і горами Коннор. Вік цієї структури, яку ще не підтвердили як астроблему, близько 545 млн років.
Кратер Вредефорт (ПАР, діаметр 160 км)
Найбільша офіційно підтверджена астроблема та один з декількох мультикільцевих (що гарно видно на фото) ударних кратерів на Землі. Плюс один із найстаріших. З’явився близько 2 млрд. (2 023 ± 4 млн) років тому внаслідок влучання астероїда діаметром близько 10 км. Зовнішній діаметр структури – 300 км, внутрішній – 160 км. Всередині кратера знаходяться чотири міста (найбільше – Парєйс з населенням майже 50 тис.), одне з яких і дало назву астроблемі. У 2005 році Кратер Вредефорт був включений до переліку об’єктів Світової спадщини ЮНЕСКО.
Кратер Чиксулуб (Мексика, діаметр 150 км)
Небесне тіло, «відповідальне» за появу кратера Чиксулуб, звинувачують ще й у масових вбивствах. 10-кілометровий метеорит, що впав 66 млн років тому на півострів Юкатан, викликав цунамі заввишки 100 м, що пішло далеко вглиб суші, а також масовані лісові пожежі по всій Землі. Підняті в повітря часточки сажі закрили сонце та викликали щось на кшталт ядерної зими. Саме ця подія, на думку вчених (далеко не всіх), спричинила масове Крейдове вимирання, жертвою якого стали, зокрема, динозаври.
Початкова глибина кратера становила 20 км при діаметрі 180 км, а енергія удару досягала 100 тератонн у тротиловому еквіваленті. Найбільша, створена СРСР, воднева «Цар-бомба» мала потужність лише 0,00005 тератонни. На жаль, час стер усі видимі сліди кратера Чиксулуб.
Деякі дослідники підтримують теорію багаторазового удару, згідно з якою практично одночасно Землю вдарили декілька метеоритів, що і спричинило Крейдове вимирання. Один із компонентів, можливо, впав на території сучасної України, створивши Бовтиський кратер діаметром 24 км у Кіровоградській області. Термін «одночасно» варто сприймати у геологічному масштабі, що означає «з різницею усього у тисячі або десятки тисяч років».
Кратер Садбері (Канада, діаметр 130 км)
За минулі з моменту утворення кратера Садбері 1 849 млн років тектонічні процеси спотворили його початкову форму, перетворивши колись круглий кратер на еліптичний. Винуватець появи другого за величиною кратера Землі – астероїд розміром 10–15 км. Удар був такої сили, що уламки накрили площу 1 600 000 км², а окремі фрагменти відлетіли на 800 км, їх знаходять навіть у Міннесоті.
Метеорит буквально розпоров земну кору, кратер заповнився гарячою магмою, багатою металами – міддю, нікелем, платиною, золотом, паладієм. Тому сьогодні Садбері – один із найбільших у світі гірничодобувних регіонів та добре обжите людьми місце. Багатий мінералами ґрунт зробив кратер ще і найкращими сільськогосподарськими угіддями у Північному Онтаріо. На краю кратера знаходиться місто Грейтер-Садбері з населенням у 160 тис. мешканців.
Кратер Попігай (Росія, діаметр 90 км)
Кратер розташований у північному Сибіру, частково в Красноярському краї, частково в Якутії. До найближчого населеного пункту, села Хатанга – 400 км. Кратер виник 35 млн років тому майже одночасно з Чесапікським кратером (діаметр 40 км) на східному узбережжі США у штаті Вірджинія. Вчені пов’язують обидві ці події з Еоцен-олігоценовим вимиранням, яке поступалось за масштабністю п’яти найсильнішим масовим вимиранням в історії Землі, але знищило 3,2% морських тварин (15% на рівні родів). Кратер Попігай заповнений невеликими ударними алмазами, але через віддалене розташування їх видобутком ніхто не займається.
Кратер Акраман (Австралія, діаметр 90 км)
Цей кратер, що став «основою» для пересихаючого озера Акраман в Південній Австралії, був створений швидким (25 км/с) метеоритом діаметром 4 км близько 580 млн років тому. Уламки розлетілися на відстань до 450 км. Характерна форма озера Акраман нагадує причину його виникнення.
Кратер Манікуаган (Канада, діаметр 85 км)
Один із найбільш помітних великих кратерів на Землі (на фото вид на кратер з борту космічного шатла «Колумбія»). Нині це однойменне кільцеве озеро. Виник 215 млн років тому внаслідок удару астероїда діаметром близько 5 км. Довгий час метеоритне тіло, яке створило кратер, вважалося винуватцем масового вимирання у пізньому Тріасі, але недавні дослідження зняли ці звинувачення.
Існує теорія, згідно з якою одночасно або майже одночасно (в геологічному масштабі) з астероїдом, який «створив» Манікуаган, на Землю впали ще чотири небесні тіла, у тому числі метеорит, відповідальний за український кратер Оболонь в районі села Оболонь Полтавської області.
Ударні кратери дуже часто стають озерами. До найбільших входять озеро Каракуль у Таджикистані – 25 млн років, діаметр кратера 52 км чи озеро Тайху у Китаї – 360–415 млн років, 65 км.
Метеоритні кратери України
Завдяки стабільності Українського кристалічного щита на території нашої країни зберіглося декілька великих астроблем, ба більше, їхня щільність є найвищою у світі. Усі кратери на території України знаходяться під шаром органічних відкладів завтовшки від 100 до 500 м, тобто на поверхні жодних ознак астроблем не видно.
Найбільша з потенційних українських астроблем – Маневична у Волинській області, неподалік селища Кримне, має діаметр 45 км і виникла ймовірно 65 млн років тому. Походження цієї структури – все ще предмет суперечки.
Бовтиська западина у Кіровоградській області поблизу села Бовтишка, має діаметр 25 км і виникла 65 млн років тому, всього на 2-5 тис. років раніше за кратер Чиксулуб, що підтверджує теорію багаторазового удару, як причини Крейдового вимирання.
Оболонський кратер на Полтавщині з’явився 170 млн років тому і має діаметр 20 км. На думку деяких дослідників, він виник одночасно з кратерами Манікуаган (Канада), Рошшуар (Франція), Сен-Мартен (Канада) та Ред Вінг (США).
Тернівський кратер у Кривому Розі має вік 280 млн років та діаметр 12 км. Прямо в кратері знаходиться Тернівський район міста та декілька видобувних кар’єрів.
Білилівський кратер (6,2 км) на Житомирщині з’явився 165 млн років тому, Іллінецький кратер на Вінниччині діаметром 4,5 км – 400 млн років тому. Ротмістрівський кратер у Черкаській області та Зеленогайський кратер у Кіровоградській області мають вік 120 млн років та діаметри 2,7 та 2,5 км відповідно.
Фальшиві астроблеми
Здавалося б, при сучасному рівні технологій, наявності величезної кількості супутників, що знімають Землю з усіх мислимих ракурсів та оптичних діапазонах, пошук астроблем має бути спрощений, але це не так. Ба більше, багато добре видимих з космосу циклічних структур, які, на перший погляд, не можуть бути нічим іншим, як ударними кратерами, насправді такими не є.
Так, наприклад, ідеальна дуга Настапока в Гудзоновій затоці довгий час вважалася зовнішнім валом величезного, 450-кілометрового кратера, прихованого під водою. Дослідження 1976 р. показали повну відсутність характерних для ударних структур мінералів та уламків. Наразі вважається, що дуга виникла природним шляхом у процесі гороутворення.
Ще один гарний приклад фальшивої астроблеми – Око Сахари, кільцева структура Рішат, діаметром 50 км у Мавританії. Спочатку вважалося, що Рішат – типовий ударний кратер, але плоска форма дна та відсутність порід з ударним впливом спростовують цю ідею. За поточною версією своєю формою структура завдячує ерозії осадових порід.
Найбільший небесний камінь
Найбільший із знайдених на Землі метеоритів прилетів до нас 80 тис. років тому і був знайдений у 1920 р., поблизу ферми Гоба-Уест у Намібії. За назвою місцевості йому дали ім’я Гоба. Знайдено небесний камінь був випадково, під час орання поля, ніякого кратера навколо нього не залишилося, вважається, що падіння відбулося на невеликій швидкості та не супроводжувалося значним викидом енергії.
Залізний метеорит Гоба, який найбільше за все нагадує стародавній вівтар, має розмір 2,7 × 2,7 × 0,9 метра і на 84% складається з заліза плюс 16% нікелю. Маса «бруска», який ніколи так і не зважували, оцінювалася в 1920 р. в 66 т. Внаслідок окислення, забору наукових зразків і вандалізму метеорит схуднув до 60 т. Проте він все ще залишається найбільшим шматком нерукотворного заліза на планеті.
Кратер імені атома
Кратер на місці острівця Елугелаб, що колись входив до складу атолу Еніветок, що своєю чергою належить до Маршаллових Островів, не має відношення до астроблем, зате якнайкраще ілюструє наслідки людської діяльності.
Вирва діаметром 1,9 км та глибиною 50 м залишилася після першого у світі випробування водневої бомби 1 листопада 1952 року. Пристрій Ivy Mike, який не мав практичної військової цінності через габарити, призначався виключно для випробування двоступінчастої конструкції, в якій ядерна бомба використовувалася як «запал» для водневої. Потужність вибуху оцінюється у 10-12 мегатонн у тротиловому еквіваленті.
Жертва №1
Єдиний задокументований випадок потрапляння метеорита в людину стався 30 листопада 1954 року у США. Метеорит вагою 3,86 кг, названий пізніше Сулакогським, пробив дах будинку родини Ходжесів, відскочив від радіоприймача, що стояв на столі, і вдарив 31-річну Енн Елізабет Ходжес, яка дрімала на дивані. Небесний камінь загальмувала атмосфера Землі та перекриття даху, так що він не завдав Енн Ходжес серйозної шкоди, жінка відбулася синцями. Наступного дня другий фрагмент того ж метеорита вагою 1,68 кг знайшов Джуліус К. Мак-Кінні, сусід родини Ходжес. Енн Ходжес не заробила на своїй популярності, а ось її сусід продав метеорит і полагодив свою ферму
Планетарна оборона
У пресі, особливо жовтій, часто з’являються повідомлення про наближення до Землі чергового астероїда, здатного знищити все живе. Дійсно, сучасні засоби виявлення, космічні та наземні телескопи здатні помітити навіть порівняно невелике небесне тіло. Ось тільки виявлення відбувається, як правило, лише за кілька діб до проходу космічного об’єкта на мінімальній відстані від Землі. А найчастіше вже після максимального зближення.
Астероїди розміром від 10 до 150 м пролітають повз нашу планету, у тому числі на відстані всього 14 тис. км (трохи більше діаметра Землі), практично щорічно. Такі об’єкти були виявлені у 2005, 2006, 2008, 2009, 2010, 2011 і 2014 рр., але жоден з них не отримав значного рейтингу небезпеки.
Наприклад, астероїд 2009 VA, розміром 7 м, пролетів 6 листопада 2009 р. усього за 14 тис. км від Землі. Відкрили його за 15 годин до зближення.
Але у людства вже є інструменти для захисту від небажаних гостей з космосу, принаймні проти деяких з них, виявлених заздалегідь. 26 вересня 2022 р. зонд NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) зі швидкістю 6,6 км/с вразив астероїд 65803 Дідим I (або Діморф) розміром 177 × 174 × 116 м та вагою 1,33–4,3 млн тонн. Лобове зіткнення 500 кілограмового DART з астероїдом вивільнило приблизно 11 ГДж енергії, що еквівалентно підриву 3 тонн вибухівки.
Останне фото, що DART передав на Землю перед зіткненням з астероїдом.
Очікувалося, що таке зіткнення знизить орбітальну швидкість Діморфа на 1,75–2,54 см/с. Це небагато, але підтверджує концепцію. При цьому при завчасному виявленні загрози внаслідок великих відстаней такої корекції достатньо, щоб відвести потенційно небезпечний астероїд від Землі.
Удар DART скоротив орбітальний період Діморфа навколо Дідіма, а Діморф виступає супутником більшого астероїда, на 33 хвилини та викинув у космос понад 1 млн кілограмів уламків, утворивши шлейф пилу довжиною понад 10 000 кілометрів. Цей пиловий хвіст зберігався протягом кількох місяців. На думку вчених, удар DART спричинив значну деформацію поверхні Діморфа та залишив кратер завбільшки в декілька десятків метрів.
Планується, що місія Європейського космічного агентства Hera, яка має стартувати у жовтні 2024 р., детально дослідить наслідки зіткнення DART та Діморфа у 2026 р. і виміряє точну різницю швидкостей після удару.
Планетарний захист Землі вже випробувано, і якщо астрономи будуть завчасно (за декілька років) виявляти потенційні загрози, а політики не влаштують нам косплей «Не дивіться вгору» / Don’t Look Up, будемо сподіватися, що метеорити, які нас вб’ють, так і не з’являться.
Для самостійного вивчення
База даних Earth Impact Database – офіційно визнані ударні кратери, відсортовані за віком, діаметром та регіонами.
Meteor Impact Viewer – мапа Google з метеоритними кратерами, побудована на базі Earth Impact Database.
Оригінал цієї статті російською мовою було опубліковано на сайті gagadget.com. Перед вами доповнена та виправлена версія матеріалу.
Читайте також:
Все про землетруси: що таке магнітуда, до чого тут Ріхтер і як це стосується України
Астероїдно-кометна небезпека і навіщо нам вивчення малих тіл Сонячної системи
Завантаження коментарів …