Астероидно-кометная опасность

Исследование ученых о вероятном варианте столкновения Земли с кометой, астероидом или метеоритом.

 

Шустов Б. М. "Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра " Физматлит, 2010 год, 384 стр., (7,87 мб, pdf)

Многие наверное смотрели фильм "Армагеддон", сюжет которого повествует о столкновении Земли с астероидом. Не только фильм, но и некоторые гипотезы ученых связывают изменение в прошлом климата нашей планеты, гибель животного(динозавры) и части растительного мира со столкновением нашей планеты с астероидом или небольшой кометой. Сюжет который на первый взгляд выглядит маловероятным отчасти находит подтверждение даже в недалеком прошлом, вспомним хотя бы Тунгусское метеорное тело, или скажем недавние событие в Челябинске.

Люди в суматохе повседневных забот склонны мало обращать внимания на небо и задумываться над вероятностью падения на Землю метеоритов, но если поискать следы таких событий в прошлом( Кратер Вредефорт-250 километров в диаметре, южная Африка. Маникуаганский кратер-70 километров в диаметре, Канада. Кратер Чиксулуб-170 километров в диаметре, Мексика. Кратер Барринджера-1,2 километров в диаметре, Аризона США, возраст которого всего 50 тыс. лет. Wolfe Creek-875 метров в диаметре, западная Австралия. И др.), то вырисовывается не очень обнадеживающая картина.

И казалось бы на первый взгляд фантастический сценарий становится весьма реальным. Какова же вероятность подобного события и возможные варианты ее предотвращения, об этом и рассказывает представляемая книга. Из книги вы также узнаете не только о научных и исторических аспектах исследования метеоритной и кометной опасности, но и познакомитесь с представителем астероидной группы представляющим на данный момент непосредственную угрозу для Земли в ближайшем историческом будущем-астероидом Апофис. Его сближение с нашей планетой произойдет по прогнозу ученых в 2029 году и вероятность столкновения остается высокой. Существуют ли варианты избежать столкновения астероида Апофис с Землей или катастрофа неизбежна?

Читайте книгу и вы сможете совместно с авторами книги поразмыслить над этой проблемой.

Скачать бесплатно

Оглавление:
Предисловие 7

Глава 1. Что такое астероидно-кометная опасность? 10
1.1. Понятие астероидно-кометной опасности (АКО) 10
1.2. Астрономический аспект проблемы АКО 12
1.3. Геофизический аспект 15
1.4. Немного истории 16
1.5. Современное состояние исследований по проблеме АКО 19

Глава 2. Малые тела Солнечной системы 24
2.1. Классификация малых тел Солнечной системы 24
2.2. Происхождение малых тел, их эволюционная взаимосвязь 28
2.3. Связь и различия между малыми телами 31
2.4. Миграция малых тел в Солнечной системе 33
2.5. Свидетельства столкновений малых тел с планетами, их спутниками и между собой 34
2.5.1. Кратеры на Земле 34
2.5.2. Кратеры на Луне 35
2.5.3. Кратеры на Меркурии 36
2.5.4. Кратеры на Венере 36
2.5.5. Кратеры на Марсе 37
2.5.6. Кратеры на астероидах 37

Глава 3. Астероиды 39
3.1. Историческое введение 39
3.2. Главный пояс астероидов. Пояс Эджворта-Койпера 44
3.3. Астероиды, сближающиеся с Землей 49
3.4. Неустойчивость движения АСЗ 52
3.5. Динамика тел в Главном поясе. Механизм переноса вещества в область планет земной группы 53
3.6. Роль эффекта Ярковского в транспортировке вещества из пояса астероидов .60
3.7. Блеск, абсолютная звездная величина и альбедо астероидов 63
3.8. Диаметры астероидов 66
3.9. Массы и плотности астероидов .71
3.10. Вращение астероидов 72
3.11. Показатели цвета астероидов .80
3.12. Физическая классификация астероидов 82

Глава 4. Кометы 94
4.1. Кометы как опасность для Земли 94
4.2. Физические характеристики, строение ядра 100
4.3. Негравитационные эффекты. Космические экспедиции к ядрам комет 106
4.4. Орбитальные параметры комет 114
4.5. Источники околоземных комет 116
4.6. Кометы, «царапающие Солнце» 121
4.6.1. SOHO-кометы 122
4.6.2. Семейства околосолнечных комет 123
4.6.3. Происхождение околосолнечных комет 124
4.6.4. Связь SOHO-комет с метеорными роями с малым перигелийным расстоянием 124

Глава 5. Метеороиды 128
5.1. Метеороиды, метеоры, метеориты 128
5.2. Методы изучения метеоров и характеристики метеоров...135
5.3. Свойства метеорных потоков и метеорных роев 142
5.3.1. Характеристики потоков метеороидов 143
5.3.2. Наблюдение крупных тел в метеорных и болидных потоках прямыми методами с поверхности Земли 144
5.3.3. Структурные характеристики метеорных потоков 147
5.4. Кометы как родоначальницы метеорных роев 153
5.4.1. Моделирование процесса распада комет как источника возникновения метеороидных комплексов 156

Глава 6. Обнаружение и мониторинг опасных небесных тел 160
6.1. Существующие службы наблюдений АСЗ 160
6.2. Условия наблюдений и требования к перспективным наблюдательным системам 164
6.3. Перспективные проекты 171
6.3.1. Перспективные наземные оптические средства, разрабатываемые в мире 171
6.3.2. Работы по созданию наземных оптических систем обнаружения и сопровождения, проводимые в России 174
6.3.3. Наземная радиолокационная подсистема сопровождения АСЗ 177
6.4. Проекты систем космического базирования для обнаружения объектов, сближающихся с Землей 179
6.5. Российские инфо- системы для работы с орбит. и физическими характ. малых тел Солнечной системы 183

Глава 7. Определение и уточнение орбит небесных тел и прогноз столкновений 186
7.1. Определение предварительной. Оценка точности элементов орбиты 186
7.2. Нелинейный характер распр. ошибок начальных данных. Поиск и оценка вероятности столкновений 192
7.3. Возмущения, которые необходимо учитывать при уточнении орбиты и прогнозе движения 194
7.4. Траектория сближения тела с Землей. Гравитационный маневр. Радиус захвата. Плоскость цели 198
7.5. Эллипс рассеяния в плоскости цели. Оценка вероятности столкновения 201
7.6. Потоки виртуальных астероидов, следующие различными динамическими путями 204
7.7. Опасный астероид (99942) Апофис 206
7.7.1. История обнаружения и исследования астероида Апофис 206
7.7.2. Точность знания орбиты Апофиса на современном этапе 209
7.7.3. Сближение с Землей в 2029 г...210
7.7.4. Возможность резонансных возвращений в 2036 г. и в последующий период 212
7.7.5. Исследование резонансных возвратов с помощью метода точечных гравитационных сфер 215
7.7.6. Влияние эффекта Ярковского на движение Апофиса 218
7.7.7. Перспективы уточнения орбиты Апофиса 219
7.8. Астероид 2008 ТСЗ 223

Глава 8. Последствия падений крупных небесных тел на Землю 226
8.1. Явления, связанные с падением небесных тел. 227
8.1.1. Взаимодействие небесных тел с земной атмосферой 227
8.1.2. Ударная волна 232
8.1.3. Световой импульс и пожары 235
8.2. Последствия ударов о поверхность 238
8.2.1. Образование кратеров и баллистических выбросов 238
8.2.2. Сейсмические эффекты 240
8.2.3. Выброс пыли и климатически активных газов в атмосферу 243
8.3. Выброс струй воды и цунами, вызванные ударами 247
8.4. Уязвимые объекты на поверхности Земли 252
8.5. Региональные и глобальные катастрофы 254
8.5.1. Тунгусское событие как пример локальной катастрофы 254
8.6. Массовые вымирания 260
8.6.1. Статистика массовых вымираний 260
8.6.2. К-Р-граница, кратер Чиксулуб и массовое вымирание 262
8.6.3. Массовые вымирания и вулканизм 264

Глава 9. Частота столкновений малых тел с Землей и оценки рисков 266
9.1. Статистика метеоритных кратеров на небесных телах 266
9.2. Оценки риска погибнуть в результате столкновения небесного тела с Землей 279
9.3. Туринская шкала 283
9.4. Палермская техническая шкала для оценки угрозы столкновения Земли с астероидами и кометами 289

Глава 10. Современные возможности противодействия астероидной опасности 294
10.1. Проблема противодействия — общие аспекты 295
10.2. Механика коррекции орбиты угрожающего тела 296
10.3. Эффективность импульсного воздействия на орбиту астероида 298
10.4. Эффективность непрерывного воздействия на орбиту астероида 302
10.5. Эффективность кинетического воздействия на астероид 306
10.6. Возможности доставки средства противодействия к астероиду 309
10.7. Модельное рассмотрение основных схем противодействия 314
10.7.1. Модель поражающего астероида 314
10.7.2. Кинематика сближения астероида 315
10.7.3. Оценка динамических и энергетических характеристик перехвата поражающего астероида 316
10.7.4. Динамические и энергетические характеристики маневра поражающего астероида 319
10.7.5. Результаты рассмотрения модельных схем противодействия 321
10.8. Задачи увода реального угрожающего объекта 322
10.9. Сравнительная характеристика способов противодействия 326
10.9.1. Воздействие ядерным взрывом 327
10.9.2. Кинетическое воздействие на угрожающий объект 329
10.9.3. Способ гравитационной буксировки 332
10.10. Миссия посещения и исследования астероида Апофис 333

Глава 11. Проблема АКО: перспективы кооперации 338
11.1. Необходимость и перспективы международной кооперации 338
11.2. Кооперация в масштабах России 342
Приложение 1. Список потенциально опасных астероидов (по данным на 1 июня 2010 г., взятым с сайта http://neo.jpl.nasa.gov). Даны сведения об астероидах, опасность которых по шкале Палермо не превышает значения -4...346
Приложение 2. Зафиксированные сближения комет и астероидов с Землей...347
Приложение 3. Организации в России, участвующие в разработке Федеральной целевой научно-технической программы «Астероидно-кометная безопасность России» 349
Приложение 4. Основные ресурсы в сети Интернет, содержащие информацию по проблеме астероидно-кометной опасности 351
Приложение 5. Данные о количественном составе основных групп астероидов (по данным каталога Центра малых планет на 1 июня 2010 г.) 355
Приложение 6. Каталог импактных структур Земли (по данным http://www.unb.ca/passc/Impact Database/)...356
Техническая литература 360
Сведения об авторах 384