Предисловие
«Да, конечно, человек создал технику, чего не создал ни динозавр мезозойской эры, ни махайродус эры кайнозойской. Однако при всех достижениях XX века каждый из нас несёт внутри себя природу, которая составляет содержание жизни, как индивидуальной, так и видовой. И никто из людей, при прочих равных условиях, не откажется от того, чтобы дышать и есть, избегать гибели и охранять свое потомство». Лев Гумилёв «Этногенез и биосфера Земли», 1989 год
В 2015 году американская орбитальная обсерватория «Hubble» сделала уникальные фотографии процесса образования планетарной туманности NGC 6565. На размещённых NASA в Интернет снимках показана звезда в стадии предсмертной агонии. Некогда она была схожа с Солнцем, но исчерпав запасы водородного горючего, превратилась в белого карлика. Через восемь миллиардов лет схожая участь ждёт и Солнце.
Задолго до того, как в 1912 году немецкий учёный Альфред Вегенер (Alfred Lothar Wegener) высказал гипотезу континентального дрейфа, палеонтологи уже принимали идею связи между разделёнными океанами массивами суши — на это указывало распространение по миру схожих окаменелостей и пород. Только к концу 1960-х годов было доказано, что из-за тектонического процесса лик планеты непрерывно меняется. За миллионы лет отдельные участки суши трансформируется в суперконтиненты, которые в свою очередь разбиваются на отдельные материки, а затем снова объединяются.
Благодаря спутниковому мониторингу и компьютерному моделированию выяснено, что спустя пятьдесят миллионов лет от настоящего момента из-за слияния Африки и Европы возникнет новый континент. Океаны изменят свой вид, а Антарктида вплотную приблизится к Южной Америке. Лик Земли ещё больше изменится через 150 миллионов лет, и только отчасти можно будет угадать очертания современных материков. Спустя 250 миллионов лет из остатков современных материков образуется суперконтинент Панагея Ультима и это произойдет задолго до того как планета остынет и исчезнет на ней жизнь.
Звёздные циклы несопоставимы с периодом жизни на Земле и тем более со временем существования Homo sapiens — человека разумного. Варианты его появления противоречивы и всё дальше отодвигаются в неизвестное прошлое но, по крайней мере, один из них связан со столкновением Земли с крупным астероидом 65 миллионов лет назад. Последовавшее за ним Великое массовое вымирание господствующих на планете рептилий дало шанс млекопитающим стать доминирующим видом.
Бесчисленные вызовы природы сопровождали становление человечества, многие поколения сменили друг друга, пока уровень научных знаний не достиг общего понимания места Земли на полотне Вселенной. В середине прошлого века они позволили человеку выйти в космос, высадится на Луну и взглянуть на Землю с окраин Солнечной системы.
С каждым проникновением в космос обнаруживаются неизвестные процессы и явления, для которых опыт изучения геологического развития Земли недостаточен. Оказалось, что в околоземном пространстве, на окраинах Солнечной системы в условиях низких температур и мощных гравитационных полей протекает полная коллизий жизнь всевозможных космических образований, указывающая на то, что представление о стабильном состоянии Солнечной системы в текущий момент ошибочно.
Её формирование далёко от завершения и заданный гравитационным коллапсом межзвёздной молекулярной туманности почти 4,6 миллиарда лет назад процесс продолжается до сих пор. Это приводит к тому, что бесчисленное множество космических тел перемещается внутри Солнечной системы, падает на планеты и их спутники, теряет массу и скорость, соударяется и меняют свои траектории не просто в геологическом масштабе времён, а непрерывно, сейчас и в каждый текущий момент времени.
Фрагменты этих процессов удаётся обнаружить астрономическими наблюдениями с земной поверхности, многое о них рассказали миссии космических аппаратов к Меркурию, Венере, Марсу, газовым планетам-гигантам и их спутникам. Сопоставление полученных данных с тем, что некогда происходило на Земле, привело к важному выводу — с ней может столкнуться крупное космическое тело, вероятность этого достаточно высока и со временем увеличивается.
В отличие от прежних времён, когда человек был не столь всесилен как сегодня, что можно противопоставить этой слепой и беспощадной угрозе? Человечество разобщено, а подпитываемая кинематографическими фентези вера в его несокрушимую мощь просто неверна. Способное уничтожить жизнь на планете атомное оружие хорошо для запугивания себе подобных. Скорее всего, оно будет бессильно перед небольшим обломком скалы перемещающегося в околоземном пространстве с огромной скоростью.
Узкий круг учёных исследующих космическое пространство несопоставим с армадой специалистов разрабатывающих всё новые и новые виды вооружений или гаджетов для общества потребления. Поможет ли это в противостоянии со ставшей абсолютной реальностью угрозе?
Благодаря накопленным знаниям о Солнечной системе и имеющиеся технические возможности позволяют при удачном расположении космических тел получать общие сведения о них. Тем не менее, вопрос защиты от астероидов начинает переходить из научных гипотез и предположений в практическую плоскость.
Относительно небольшое финансирование получают проекты по изучению астероидных тел. Создаются системы слежения за ними и автоматического определения их опасности. На ближайшие десятилетия запланировано несколько миссий космических агентств Европейского союза, Китая, США и Японии к астероидам и кометам.
Предвидеть со стопроцентной точностью катастрофический удар по Земле человечество пока не в состоянии, как и создать вовремя средства для его предотвращения. Там где нет предвидения, отчасти помогает выжить удача, но полагаться на неё в XXI веке всё равно, что ничего не делать.
Эта книга продолжает научно-популярную серию «Катастрофы в природе» включающую рассказы о землетрясениях (2016, 2017), вулканах (2016), гравитационных перемещениях вещества на Земле (2016) и водной стихии (2017). Книга будет полезна всем тем, кто интересуется исследованиями в области наук о Земле и космического пространства.
Батыр Каррыев
Доктор физико-математических наук, 2017 год
E-mail: mweb2016@mail.ru
https://sites.google.com/site/2017sibis
Неография Солнечной системы
«Сделанное Хабблом открытие перевело вопрос о том, как возникла Вселенная, в область компетенции науки». Стивен Хокинг «Краткая история времени», 1987 год
Мимолётный взгляд на звёздное небо рождает ощущение неподвижности и безжизненности космического пространства. Однако это не так. Движение Земли не требует доказательств — из-за него происходит смена дня и ночи, а полный оборот вокруг своей оси планета совершает за 23 часа 56 минут 4 секунды. На экваторе линейная скорость вращения составляет 1674,365 км/час, а обращение Земли вокруг Солнца происходит за один год или 365,26 солнечных суток.
О том, каких скоростей может достигать движение космических тел относительно друг друга достаточно упомянуть о падении в середине 2016 года кометы из семейства Крейца на Солнце. Скорость её сближения со светилом превысила два миллиона километров в час. Иными словами эта испарившаяся в солнечной короне масса льда и космической пыли могла бы пересечь диск Земли за 22 секунды, а Солнца за 37 минут.
В свою очередь Солнечная система со скоростью 828000 км/час смещается относительно центра галактики Млечный Путь, совершая полный оборот вокруг неё за 230 миллионов лет. Помимо этого сама наша галактика перемещается относительно других галактик. С начала времён трансформация и движение это неотъемлемое свойство известной части Вселенной.
Звёздное небо помогает заглянуть в прошлое, оно же предоставляет возможность узнать судьбу Солнечной системы и будущее Земли. Эта история записана в рельефе космических тел, примерно также как старые граммофонные пластики сохранили музыку и голоса ныне ушедших в вечность людей.
Изучение других планет способствует пониманию эволюции Земли, и того как сформировалось её внутреннее строение, поскольку совершить межпланетное путешествие на другие планеты Солнечной системы оказалось легче, чем проникнуть в мантию или земное ядро. Практически невозможно произвести непосредственные изучение земного вещества на глубинах в сотни и тысячи километров. Изучение остатков протопланет — астероидов и метеороидов предоставляет эту возможность, и узнать, как и из какого вещества образовалась Земля более 4,5 миллиардов лет назад.
Солнечная система образована звездой и вращающимся вокруг неё восьмью планетами с более 63-мя спутниками (2017), несколькими десятками комет, огромным количеством астероидов и множеством метеороидов. Все космические тела движутся по своим траекториям вокруг Солнца. Четыре ближайшие к Солнцу планеты определены как планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля и Марс в основном состоящих из силикатов и металлов. Более удалённые от звезды образования называются газовыми планетами-гигантами. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В Солнечной системе обнаружены четыре карликовые планеты: Плутон, Эрида, Макемаке, Хаумеа, а в целом, вероятно, их значительно больше.
На геологической шкале времени жизнь на Земле возникла почти одновременно с её образованием — на разогретой непрерывно бомбардируемой астероидами поверхности. Это ставит вопрос, как и почему это произошло? Ответ на него даст разгадку тайны возникновения жизни во Вселенной и возможности существования разумных существ на других планетах.
Начало изучения космических объектов можно отнести к размышлениям древнегреческого учёного Демокрита Абдерского и его гениальной концепции множественности миров. Только спустя сотни лет одним из первых внимание на строение поверхности иных, чем Земля космических тел, обратил итальянский учёный Галилео Галилей.
«Существует безграничное множество миров, различающихся по размеру и в некоторых из них нет ни Солнца, ни Луны, в то время как в других их больше, чем у нас и они больше по размеру. Промежутки между мирами не созданы равными, здесь они больше, там меньше, некоторые из них растут, другие процветают, третьи распадаются, здесь они рождаются, там умирают, уничтожаются при столкновении друг с другом. И некоторые из миров голые, без животных и растений, покрытые водой». Высказывание Демокрита Абдерского (по Святому Ипполиту Римскому, около 170—235 гг.).
В 1610 году Галилей опубликовал работу «Звёздный вестник, открывающий великие и в высшей степени удивительные зрелища». В ней он отметил: «Поверхность Луны не вполне гладкая, лишённая каких-либо неровностей и идеально шарообразная, как полагает одна философская школа. Напротив эта поверхность очень неправильная, испещрённая ямами и поднятиями, в точности, как и поверхность Земли, которая повсюду испещрена высокими горами и глубокими долинами».
В 1609 году в книге «Новая астрономия» немецкий учёный Иоганн Кеплер сформулировал основные положения о движении вокруг Солнца планет, а в книге «Гармония мира» (1618) привёл расчёт их вращения вокруг светила — три Закона Кеплера. Тем самым был предложен научный подход к определению количественных параметров перемещения космических объектов вокруг Солнца.
Планета это вращающееся по орбите вокруг звезды или её остатков небесное тело, достаточно массивное, чтобы стать округлым под действием собственной гравитации, но недостаточно массивное для начала термоядерной реакции, сумевшее очистить окрестности своей орбиты от более мелких скоплений протовещества (планетезималей).
Открытые Кеплером закономерности с высокой точностью объяснили обнаруженную ранее неравномерность движений планет. Он ввёл строгие понятия об их орбитах, термины «спутник» (Narratio de Iovis Satellitibus, 1611), «инерция» и др. Уравнение Кеплера используется и сегодня в астрономии для определения положения небесных тел.
С появлением точных наук удалось разгадать тайну формирования Солнечной системы. Их краеугольным камнем стало учение Исаака Ньютона о всемирном тяготении, согласно которому сила тяготения универсальна и проявляется между любыми материальными телами независимо от их конкретных свойств.
Сформулированные Ньютоном законы классической механики позволили объяснить происходящие в недрах Земли, её атмосфере и гидросфере динамические процессы. Таких как приливы и отливы в океанах, прецессию земной оси, особенности движения Луны, сжатие Юпитера, орбиты его спутников и многие другие.
Новый этап в понимании Вселенной и места в нём Солнечной системы связан с Альбертом Эйнштейном. Он внёс важный вклад в теоретическую физику, создание новых физических концепций, построению теории гравитации взамен ньютоновской. Работы Эйнштейна заложили не только основы квантовой теории, но и образуют фундамент физики XXI века.
Спутник или луна это небесное тело, обращающееся по определённой траектории — орбите вокруг другого объекта в космическом пространстве под действием гравитации. У спутников могут быть свои луны. С выводом космических аппаратов в космос появилось понятие искусственного спутника (ИСЗ). В 1957 году 4 октября СССР вывел на орбиту первый искусственный спутник Земли. В 2009 году 10 февраля впервые в космосе столкнулись два ИСЗ — российский «Космос-2251» и американский «Iridium 33».
В 1929 году Эдвин Хаббл обнаружил разбег галактик, что подтвердило справедливость гипотезы Большого Взрыва бельгийца Жоржа Леметра (Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, 1927) и русского учёного Александра Фридмана (1922). Фридман показал, что Вселенная не может быть статической и за несколько лет до открытия Хаббла, в точности предсказал его результат. Это кардинально изменило научное понимание Вселенной и доказало существование других галактик помимо Млечного Пути.
Эдвин Хаббл автор эмпирического Закона Красного смещения для галактик (Закон Хаббла), который, если интерпретировать красное смещение как меру скорости удаления, согласуется с решениями уравнений общей теории относительности Эйнштейна для гомогенных изотропных расширяющихся пространств. Его исследование стало первым подтверждением теории Большого Взрыва. Наблюдаемые скорости далёких галактик, взятые вместе с космологическим принципом, показали — Вселенная расширяется, что согласуется с моделью Фридмана-Леметра построенной на основе Общей теории относительности Эйнштейна.
Открытие факта расширяющейся Вселенной изменило существовавшие представления о природе формировавшееся на протяжении тысяч лет. Как и в случае с геоцентрической моделью Солнечной системы Птолемея, Земля оказалась не её центром, а всего лишь одним из фрагментов космоса. Это сделало возможным объяснить многие загадки столетиями не дававшим покоя людям, но поставило ещё больше вопросов об устройстве мирозданья.
Одними из них является существование чёрных дыр, гипотетических тёмной материи и энергии. В 2013 году по данным наблюдений космической обсерватории «Planck» Европейского космического агентства (ESA), определено, что общая масса-энергия наблюдаемой Вселенной состоит на 4,9% из обычной — барионной материи, на 26,8% из тёмной материи и на 68,3% из тёмной энергии. Таким образом, Вселенная на 95,1% состоит из тёмной материи и тёмной энергии.
В 2017 году международная группа исследователей опубликовала фрагмент первой карты распределения тёмной материи (Dark Energy Survey, DES) в доступной современным средствам наблюдений части Вселенной. Она показывает волокна из тёмной материи усеянные галактиками, а также провалы между ними. Для построения карты использовались данные полученные с помощью цифровой фотокамеры разрешением 570 мегапикселей установленной на телескопе «Víctor M. Blanco» обсерватории Черро Толедо в чилийских Андах.
«Наблюдения Хаббла говорили о том, что было время — так называемый Большой взрыв, когда Вселенная была бесконечно малой и бесконечно плотной. При таких условиях все законы науки теряют смысл и не позволяют предсказывать будущее. Если в ещё более ранние времена и происходили какие-либо события, они всё равно никак не смогли бы повлиять на то, что происходит сейчас. Из-за отсутствия же наблюдаемых следствий ими можно просто пренебречь. Большой взрыв можно считать началом отсчета времени в том смысле, что более ранние времена были бы просто не определены. Подчеркнем, что такое начало отсчета времени очень сильно отличается от всего того, что предлагалось до Хаббла». Стивен Хокинг «Краткая история времени», 1987 год.
Вплоть до середины прошлого века не было понимания процессов формирующих звёздные системы, а знания о строении планет и происходящих на их поверхности процессах просто отсутствовали. Особый вклад в теорию образования Солнечной системы внёс советский учёный Виктор Сафронов.
Согласно его модели (1969) период формирования Земли составил около ста миллионов лет. При этом её центральная область образовалась относительно холодной, а нагретые до температуры плавления слои были сосредоточены в её верхней части. Это поставило вопрос об инструментальном изучении объектов в Солнечной системе, поскольку другой возможности взять образцы вещества ядра Земли просто невозможно.
Одним из учёных внесших значительный вклад в программы по изучению космического пространства стал американец Карл Саган. Он занимался исследованиями Венеры, Марса и спутника Сатурна — Титана. Саган первым обратил внимание на схожесть процессов превративших Венеру в раскалённую планету и потеплением на Земле из-за парникового эффекта. Он был не только учёным, но и популяризатором астрономических исследований и космических полётов.
До полётов автоматических космических станций все знания об объектах Солнечной системы основывалось на наблюдениях с земной поверхности. И сегодня они вносят основной вклад в изучение Вселенной, но самые лучшие астрофические инструменты не способны различать даже крупные детали рельефа и тем более наблюдать протекающие в атмосфере и на поверхности других планет процессы.
«Космос — это всё, что есть, что когда-либо было и когда-нибудь будет. Одно созерцание Космоса потрясает: дрожь бежит по спине, перехватывает горло, и появляется чувство, слабое, как смутное воспоминание, будто падаешь с высоты. Мы сознаём, что прикасаемся к величайшей из тайн». Карл Саган «Космос», 1980 год.
К примеру, если бы некто находящийся на расстоянии в сто световых лет от Солнечной системы задался бы целью её исследования современными земными инструментами, то обнаружил бы только Венеру и Землю. Он не смог бы понять, как они устроены или, что происходит на их поверхности.
До полётов зондов на Луну, Марс и Венеру ничего не было известно об их веществе, строении поверхности и происходящих на ней под ней процессов. Более того все современные знания о веществе Луны основываются на изучении около 350 килограммов грунта добытых миссиями NASA по программе «Apollo», нескольких сотен граммов доставленных советскими аппаратами и изучении попавших на Землю лунных метеоритов. Сопоставимо с масштабом исследуемых объектов всего этого крайне мало для составления целостной картины о них.
Ясно одно, происходящие на поверхности и в атмосфере других планет процессы во многом не схожи с теми, что наблюдаются в земных условиях. Попытки проведения аналогий между ними чаще всего малоинформативны, а новое знание можно приобрести только организацией новых космических миссий. Важно и то, что многое из уже обнаруженного десятилетиями не находят научного объяснения, а оно необходимо для снижения рисков внеземных экспедиций.
Тем не менее, уже первое проникновение в ближний космос принесло ценный научный материал и привело к возникновению новой науки — планетологии. Хотя этот термин введён в оборот ещё в 1896 году французским геологом Станиславом Менье опубликовавшего книгу «Сравнительная геология или геология небесных тел», по сути это то, чем сегодня занимаются учёные в космосе.
Планетология это конвергенция инструментальных средств и методологии астрономии, геологии, геофизики, информатики, кибернетики, математики, химии и многих других. Для изучения протекающих на поверхности других планет процессов был востребован опыт и знания вполне земных специалистов — геоморфологов, гляциологов, картографов, метеорологов, биологов и других.
Оказалось, что в развитии тектонических структур планет земной группы есть схожие элементы. Точно установлено, что все они имеют ядро, мантию и кору. В коре этих планет имеются системы разломов, и обнаружены трещины растяжения, приведшие к образованию на Венере, Земле и Марсе рифтовых структур. На Меркурии, как и на Земле, установлены структуры сжатия. И только на Земле выделяются мощные сдвиги, складчатые пояса и пологие надвиги — шарьяжи.
Здесь важно отметить, что по отношению почти ко всем астрономическим телам Солнечной системы пока идёт процесс накопления основных сведений и очень редко удаётся зафиксировать динамические явления на их поверхности. Это происходит из-за того что нет достаточных технических и финансовых возможностей вести непрерывную съёмку с их орбиты. Тем более одного и того же участка поверхности.
В отсутствие возможности проводить непосредственные наблюдения и измерения на поверхности космических тел основным способом изучения их строения становится картографирование с использованием цифровой фотографии. В свою очередь, данные косвенных методов, таких как гравиметрия, магнитометрия, спектральный анализ и других позволяют сформировать общее представление о строении и особенностях вещественного состава внеземных объектов. При этом по детальности и информативности всё, что известно о других планетах многократно уступает знаниям о Земле и происходящих на ней физико-химических процессах.
Каждое проникновение человека в космос приводит к открытиям. Не стали исключением миссии зондов к окраинам Солнечной системы. Начиная с первых американских межпланетных станций «Pioneer 10» (1972) и «Pioneer 11» (1973) и продолжающихся уже несколько десятков лет миссий NASA «Voyager 1» и «Voyager 2» (1977). На них установлены золотые пластины с посланиями инопланетным цивилизациям, с которыми гипотетически они могут встретиться. Возможно, это произойдёт когда на Земле исчезнет современная цивилизация, как и сегодня уже нет большинства тех, кто создал эти зонды.
20 августа 1977 года начата космическая миссия NASA «Voyager». Её основной целью было исследование Сатурна и Юпитера. Зонды готовили к встрече с суровой средой планет-гигантов и в них заложили повышенную надёжность позволившую аппаратам «Voyager» проработать в восемь раз дольше ожидаемых пяти лет. На 2017 год зонд «Voyager 1» более пяти лет находился в межзвёздном пространстве — за пределами Солнечной системы.
Космические зонды впервые передали на Землю качественные снимки Сатурна и Юпитера, их спутников и вид из космоса на Землю и Солнце. Зонд «Voyager 2» первым посетил окрестности всех четырёх газовых планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Зонд «Voyager 1» первым достиг границ гелиосферы — одного из условных пределов Солнечной системы.
«Никто из нас не думал, когда мы запускали аппараты сорок лет назад, что они будут работать так долго и продолжать свои пионерские исследования. Самые интересные вещи, которые они найдут в следующие пять лет, скорее всего, то о чём мы пока даже не имеем представления». Эд Стоун, руководитель проекта «Voyager», 2017 год.
В 2016 году запущенный по программе NASA «New Horizons» (2003) зонд «Jupiter Polar Orbiter» (Juno, 2011) стал вторым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера после зонда NASA «Galileo» (1995—2003). По этой программе зонд «New Horizons» (2006) исследовал Плутон (2015), а до этого он проводил наблюдения Юпитера и его спутников (2007).
Если благодаря этой миссии будет установлено наличие твёрдого ядра у Юпитера, то это принесёт новое замечательное знание о планетах-гигантах. О сложности и масштабности миссии говорит то, что для выхода на орбиту Юпитера зонду «Juno» понадобилось пять лет, за которые он проделал путь в три миллиарда километров.
Разработанные для исследования Земли научные методы и оборудование используются для изучения других космических тел. Астрономы и планетологи стали неогеографами, а занимающиеся географией специалисты используют компьютерные и космические технологии для наблюдения за земной поверхностью. Благодаря прогрессу космических технологий стало реальным возникновение новых научных направлений, но уже применительно к объектам исследований — астероидографии, лунографии, марсографии, плутонографии и т. д.
С развитием представлений о Земле стало понятно, что происходящие в Солнечной системе явления играют важную роль в эволюции её биосферы. Это связано в первую очередь с астероидной — кометной теорией образования воды на планете, занесением на неё жизни и, что самое актуальное на сегодняшний день — возможного столкновения Земли с крупным астероидом.
Собранные данные о прошлом, обнаруженные на земной поверхности ударные кратеры, астрономические наблюдения и математические расчеты указывают на потенциальную угрозу со стороны малых космических тел (NEO) существованию цивилизации и жизни на Земле. В начале 1980-х годов их изучение стало не просто научной задачей, а жизненно необходимой для решения проблемой.
Под околоземным объектом (Near-Earth Object, NEO) понимается любое небольшое тело в Солнечной системе, орбита которого проходит рядом с земной, пересекает её или способно приблизится к ней в будущем. Объект в Солнечной системе является NEOs, если его ближайший подход к Солнцу (перигелий) менее 1,3 астрономической единицы (ua). На 2017 год обнаружено более четырнадцати тысяч околоземных астероидов (Near-Earth Asteroid, NEA), более ста околоземных комет (Near-Earth Comets, NEC) и множество метеороидов. Их падение на земную поверхность способно вызвать крупный ущерб, вплоть до уничтожения жизни на Земле.
В 2016 году NASA образовало «Planetary Defense Coordination Office» (Координационное бюро по планетарной защите) для отслеживания NEOs диаметром более 30—50 метров и принятия мер для предотвращения катастрофических последствий от столкновения Земли с ними. Европейский союз, США и некоторые другие страны приступили к изучению и обнаружению околоземных объектов.
В 1998 году NASA получило мандат Конгресса США на обнаружение всех NEOs размерами одного километра и более. В 2006 году было констатировано, что около 20% подобных объектов ещё не обнаружено. В 2011 году благодаря проекту NEOWISE заявлено, что найдено 93% NEAs размерами более одного километра и предстоит определить ещё около семидесяти.
На июнь 2017 года обнаружено 875 NEAs величиной в один километр и более, из которых 158 признаются потенциально опасными. Отметим, катастрофические последствия могут быть вызваны и объектами меньшего размера в зависимости от места падения (на сушу или океан, вблизи крупного населенного пункта, на атомную электростанцию и т.д.), а глобальную катастрофу на Земле способен вызвать всего один пропущенный крупный астероид.
Ещё недавно казалось, что исследования сейсмичности Луны представляют только научный интерес, однако планы организовать на этой планете обитаемые станции перевели их в разряд практически важных. Им могут угрожать удары метеоритов и лунотрясения. Только с 1972 по 1977 год было зарегистрировано несколько лунотрясений с магнитудами около 5,5 по шкале Рихтера.
В Солнечной системе существуют две основные области с наибольшим количеством малых тела. Это пояс астероидов между Марсом и Юпитером и за орбитой Нептуна, где располагаются транснептуновые объекты. Есть и другие скопления малых тел — семейства, планетные квазиспутники и троянцы, околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся в Солнечной системе кометы, метеороиды и космическая пыль. С момента обнаружения астероидов им присваивались, как и планетам, символы, но оказалось их так много, что в 1851 году немецкий астроном Иоганн Энке предложил использовать перед названием астероида порядковый номер в круглых скобках, например — (4) Vesta.
Самые лютые морозы и высокие температуры на Земле не идут в сравнение с холодом на поверхности Луны или Марса, раскалёнными пустынями Меркурия или вулканическими плато Венеры. Так, на неосвещённой стороне лунного экватора температура составляет днём +116 градусов Цельсия, а в ночное время падает до -173 градусов.
На Меркурии температура меняется от +430 градусов до -180 градусов Цельсия. На Марсе из-за разряженной атмосферы перепады температуры столь же значительны, достигая в зиму -125 градусов, а в летнее время в среднем до +20 градусов по Цельсию. На марсианском экваторе дневная температура может достигать +27 градусов, то уже к утру падать до -50 градусов Цельсия. Зимой здесь выпадает снег, но не из воды, а из замершего углекислого газа.
Сам по себе факт огромного диапазона изменений температуры достаточный повод чтобы считать возможным протекание различных динамических процессов на поверхности других космических тел. В этой связи необходим ответ на ряд вопросов. Какими процессами формируется их рельеф? Подобны ли они тем, что происходят на Земле? Какова мощность и скорость их протекания?
Важное отличие космических объектов от земных условий это наличие или отсутствие воды и её роль в формировании их поверхности. Водяной лёд обнаруживается почти повсеместно в Солнечной системе. Его скопления найдены на Луне, Меркурии и Марсе. На спутниках Юпитера обнаружены огромные запасы воды, а Европа покрыта многокилометровым слоем льда.
Вода есть на Ганимеде и Каллисто, а одну из лун Сатурна — Энцелад полностью покрывает ледяной панцирь, из которого с огромной скоростью вырываются струи водяного пара на высоту в сотни километров. Данные наблюдений говорят о наличии воды на Нептуне, Плутоне, Сатурне, Уране и Юпитере. Спутники Плутона и Урана скорей всего также обладают водными ресурсами.
На всех этих космических телах также как и на Земле действует гравитация. Она определяет форму, особенности внутреннего строения и характер протекающих на их поверхности процессов и явлений.
Отличие Земли от всех других планет заключается в возможности существования воды на поверхности сразу в трех фазах — газообразной, жидкой и твердой. Это один из признаков, которым руководствуются при оценке возможности жизни подобной земной на других космических телах — зоны обитаемости или «Златовласки». Находясь вблизи точки плавления, вода играет огромную роль в образовании земного рельефа. С другими космическими телами это не так.
Название обитаемой зоны «Зона Златовласки» (Goldilocks Zone) проистекает из названия английской сказки «Goldilocks and the Three Bears» (Три медведя) где Златовласка пыталась воспользоваться несколькими наборами из трёх однородных предметов. Каждый раз один из предметов оказывался неподходящим ей — то слишком большим, твёрдым или горячим, другой — слишком маленьким, мягким и холодным, но третий набор удовлетворил её полностью. Для того чтобы оказаться в обитаемой зоне, планета не должна находиться слишком далеко от звезды, ни слишком близко к ней, что бы вода могла находиться в жидком состоянии, а атмосфера быть благоприятной для кислородной формы жизни.
Планеты Солнечной системы подразделяются на две группы. Первая, это планеты земного типа: Меркурий, Венера, Земля и Марс. Для них характерны относительно небольшие размеры, малое количество спутников и твёрдое состояние. В основном они состоят из силикатов и железа. Остальные, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун это планеты-гиганты. Они не похожи на Землю и, в основном, образованы из газообразного водорода и гелия. О происходящих на них процессах почти ничего не известно.
Даже по отношению к Земле находящаяся на её орбите группировка из почти двух тысяч спутников не в состоянии вести непрерывный мониторинг её поверхности. Имеющиеся видеоролики о Солнце и других планетах смонтированы из множества разнесённых между собой на значительные временные интервалы фотоскринов. Также необходимо отметить, что большинство спутников не предназначены для научных исследований, и только немногие из них оснащены оборудованием для научных работ.
Казалось бы, что астрономические наблюдения с Земли способны решить проблему, однако это не так. Несмотря на высокую чувствительность и возможность непрерывной фиксации наблюдаемых явлений телескопы различного назначения не позволяют добиться достаточной пространственно-временной детальности для наблюдения протекающих на поверхности космических объектов процессов и явлений.
Несмотря на красочные и уникальные фотографии американского телескопа «Hubble» далёких галактик он не способен рассмотреть небольшие объекты на лунной поверхности типа советского Лунохода. Поэтому фотографий или видеозаписей динамических процессов, включая падение даже крупных астероидов, на космических телах практически нет или об этом судят по оставшимся после них следам на поверхности.
Важно и то, что в ходе космических миссий собирается огромный объём данных. Для его изучения и анализа нужны время, средства и компетентные специалисты обладающими обширными знаниями в области астрономии, геофизики, геологии, неогеографии, физики и др. Они должны владеть информационными технологиями, навыками математической обработки больших данных и многим другим. Поэтому сообщения о совершённых открытиях появляются спустя годы после завершения космических миссий.
Вопрос ещё в том насколько подобные исследования востребованы обществом. Полёты на МКС стали рутиной, мягкая посадка «Philae» на комету Чурюмова-Герасименко только на несколько часов перебила по популярности интернет-повседневность и т. п. Тем не менее, несмотря на всю сложность внеземных исследований, изучение небесных тел имеет принципиальное значение для понимания геологических процессов происходивших на Земле и её будущей судьбы.
В этой связи в 1968 году учёный и писатель Иван Ефремов отметил: «К физическим исследованиям Земли как планеты, небесного тела примыкает астрофизика. Изучение развития разновозрастных планет, звёзд, метеоритов даёт нам возможность в известной мере восстановить ту часть истории Земли, которая не записана в геологической летописи — слоях земной коры и относится к эпохе начального образования Земли».
Достижения в области информационных технологий и компьютерной визуализации превратили результаты научных исследований в увлекательное шоу, рождая ощущение всемогущества человека в космосе. Тем не менее, это всего лишь булавочные уколы в полотно Вселенной. В ней как и в Солнечной системе надёжных установленных фактов в миллиарды миллиардов меньше того что происходит в реальности.
Меркурий. Это одна из самых малоизученных и самая близкая к Солнцу планета. В 2011—2015 годах на орбите Меркурия находился аппарат NASA «Messenger» (2004). В 1974—1975 годах около планеты три раза пролетал другой американский зонд «Mariner 10» (1973). Целью этой миссии было исследование Венеры и Меркурия с пролётной траектории.
У Меркурия имеется крайне разрежённая газовая оболочка из гелия и собственное магнитное поле. Примерно до 0,7 массы планеты это большое железное ядро радиусом 1,8 тыс. км. Суммарная толщина мантии и коры составляет примерно 800 километров. На планете обнаружены следы по геологическим меркам недавней вулканической активности.
После приобретения сферической формы примерно 4,6 млрд. лет назад начался процесс остывания Меркурия и его объём уменьшился. Из-за этого внешняя каменная оболочка, остывшая быстрее, чем внутренние части планеты начала сжиматься. Это привело к растрескиванию коры планеты и наползанию одного края трещин на другой с формированием чешуйчатой поверхности, когда один слой пород надвинут на другой.
Следы этих движений отчетливо видны на поверхности Меркурия в виде уступов протяженностью в сотни километров и высотой в несколько километров извилистой формы. Лежащий сверху слой похож на застывшую каменную волну.
Поверхность Меркурия, как и спутника Земли — Луны, покрыта многочисленными ударными кратерами. Их число и сохранность свидетельствует о слабом влиянии эндогенных и тектонических процессов на современные ландшафты планеты. Поэтому, следы астероидной и метеоритных бомбардировок относительно хорошо сохранились.
Кратеры на Меркурии варьируют от маленьких впадин, имеющих форму чаши, до многокольцевых ударных кратеров поперечником в сотни километров. Крупнейший на планете ударный кратер это равнина Caloris Planitia (Равнина Жары) заполненный лавой. Его размеры 1525 х 1315 км, а столкнувшееся с Меркурием космическое тело было диаметром не менее ста километров.
Подобно Луне и внутренним планетам Солнечной системы на ранних этапах своего формирования Меркурий обладал поверхностью из жидкой магмы. Из-за этого более лёгкий графит накопился в его первоначальной коре, а потом оказался под вулканическими породами. При метеоритных и астероидных ударах графит выбивается из кратеров с образованием тёмных пятен на поверхности планеты.
Венера. Исследование этой планеты позволяет совершить путешествие в прошлое Земли. Масса Венеры составляет 81% от земной при сопоставимом диаметре в 12 тыс. км. Она раскалена, и средняя температура на поверхности планеты составляет +460 градусов Цельсия с небольшими суточными колебаниями.
Плотная раскалённая атмосфера с облаками из серной кислоты не позволяет вести наблюдения её поверхности в оптическом диапазоне электромагнитных волн. Поэтому используются методы радарной съёмки в радио — и микроволновом диапазонах и, частично, в инфракрасной области спектра. Поэтому сравнительно с Марсом о строении поверхности Венеры известно мало.
К 2016 году исследованием Венеры занималось тридцать космических аппаратов. От первой неудачной миссии советской «Венера-1» (1961) до находящейся на её орбите японской станции «Akatsuki» (2010). В конце 2015 года её удалось вывести с солнечной орбиты на эллиптическую орбиту Венеры.
Зонд «Akatsuki» предназначен для изучения атмосферы планеты, поиска признаков вулканической активности и геологических исследований. Он имеет пять фотокамер для получения изображений в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового излучения. Ожидается, что работа зонда даст более подробную информацию о рельефе и происходящих на Венере процессах. В 2016 году «Akatsuki» передал снимки кислотных облаков и некого подвижного образования в форме лука в атмосфере планеты.
Первая карта венерианской поверхности составлена Геологической службой США (United States Geological Survey, USGS) в 1980 году по данным радиозондирования со станции «Pioneer Venus Orbiter» (1978—1992). Более подробная карта 98% поверхности планеты составлена NASA по данным зонда «Magellan» (1989—1994).
Важный вклад в изучение Венеры внесли две миссии NASA «Pioneer Venus Orbiter» (1978) и «Pioneer Venus Multiprobe» (1978) с четырьмя спускаемыми аппаратами. Первый зонд проработал до августа 1992 года и произвёл радиолокационное картографирование поверхности планеты. Затем спускаемые аппараты определили состав венерианской атмосферы.
В атмосфере планеты обнаружены водяные пары и высокая концентрация молекулярного кислорода. Это указывает на наличие значительного количества воды в геологическом прошлом планеты. Температура верхних слоёв атмосферы оказалась ниже, чем подстилающих, что подтверждало гипотезу о парниковом эффекте на Венере.
Около 17% поверхности планеты занимают равнины и примерно 90% покрыто застывшей базальтовой лавой с обширными возвышенностями, из которых крупнейшие это Земля Афродиты и Земля Иштар. По размерам они сопоставимы с земными материками. Горы Максвелла на Земле Иштар возвышаются на одиннадцать километров. Максимальная разница высот венерианского рельефа составляет около тринадцати километров и, примерно 51% поверхности Венеры расположено в интервале высот ±500 метров от среднего радиуса планеты в 6052 км.
Условия на поверхности Венеры одни из наиболее агрессивных в Солнечной системе. Олово, свинец и цинк находятся здесь в жидком состоянии, а на поверхности планеты атмосферное давление соответствует давлению на километровой глубине в земном океане. Всё это затрудняет исследование Венеры спускаемыми аппаратами. Рекорд продолжительности функционирования на поверхности Венеры установлен в 1982 году советским аппаратом «Венера-13», который смог проработать в токсичной и раскалённой среде планеты чуть больше двух часов.
Значительная часть поверхности Венеры формируется вулканическими процессами. На это указывают обнаруженные радиозондированием её следы. Лавовые потоки здесь достигают сотен километров в длину и десятков километров в ширину. Более 90% поверхности покрыто лавой, поэтому возраст значительной части поверхности Венеры составляет всего около пятиста миллионов лет.
Активный вулканизм образовал цепи горных массивов, рифтовых долин и равнин с образованием характерной формы рельефа — тессер, что в переводе с греческого означает «черепица», занимающих 8% венерианской поверхности. Это возвышенности и нагорья размером от сотен до тысяч километров. Они пересекаются в различных направлениях системами хребтов и разделяющих их желобов-долин.
На планете обнаружены тысячи древних вулканов, ударные кратеры и другие формы рельефа. Самая высокая и крупная венерианская горная система, возвышающаяся до 11 километров это Maxwell Montes. На её северо-восточном склоне расположен один из самых больших ударных кратеров на Венере. Это впадина Клеопатра диаметром более ста километров и глубиной до 2,5 километров. Ударных кратеров на Венере обнаружено относительно немного — около одной тысячи диаметром от двух до 270 километров.
Венера не имеет астеносферы, поэтому деформация её поверхности связана с конвекционными перемещениями вещества в мантии. Эти процессы сформировали протяженные, шириной до нескольких сотен километров разломы с оперяющими трещинами, где происходит опускание венерианской коры.
Области рифтов представляют собой группы впадин от десятков до сотен метров шириной и протяженностью в тысячу километров. Как правило, они связаны с крупными вулканическими образованиями в виде куполов. Это области Атлы, Беты или Эйстлы которые возможно являются выходом магматических плюмов на поверхность.
На Венере продолжается вулканическая деятельность. В 2014 году аппарат ESA «Venus Express» (2005) обнаружил вулканическую активность в районе каньонов Ганики. Крупнейший вулкан Maat Mons возвышается на восемь километров над своим подножьем диаметром 600 километров. Это самый высокий вулкан и вторая по высоте возвышенность на Венере.
Предполагается, что 300—500 миллионов лет назад на Венере произошло полное обновление коры за счет перекрытия её верхних слоёв мантийным веществом. Продолжающейся распад радиоактивных элементов приедёт к новому периоду глобального вулканизма, и мантийное вещество вновь накроет поверхность планеты, образует новые и скроет старые элементы рельефа.
Марс. Исследования этой планеты позволяют совершить путешествие в будущее Земли. Сравнительно с другими планетами и спутниками Марс исследован наиболее детально. К середине 2016 года на поверхности планеты находилось два американских робота. С их помощью сделаны важные открытия. Одним из них было обнаружение схожести геологических процессов и формирования атмосферы на Земле и Марсе. Однако в отличие от Земли их активная фаза закончилась очень давно.
К середине 2016 года на орбите Марса находилось пять зондов. Три американских: «Mars Odyssey» (с 2001), «Mars Reconnaissance Orbiter» (с 2006), «MAVEN» (с 2014). По одному от Европейского космического агентства «Mars Express» (с 2003) и от Индии «Мангальян» (Mars Orbiter Mission, с 2014). На поверхности планеты действовали американские марсоходы «Opportunity» (с 2004) и «Curiosity» (с 2012). На подлёте к Марсу находилась русско-европейская станция «ExoMars-2019» с орбитальным зондом TGO (Trace Gas Orbiter) и демонстрационным десантным модулем «Schiaparelli».
С 2006 года поверхность Марса сканируется зондом NASA «Mars Reconnaissance Orbiter» (MRO) запущенного в 2005 году. Обладая уникальными научными инструментами, он выполнял исследования рельефа, стратиграфии, минерального состава, воды и погоды Марса. Были обнаружены залежи стекла, следы жидкой воды, по данным фотосъёмки удалось сопоставить марсианские ландшафты с земными. Оказалось, что характер их формирования достаточно схож — от глубинных тектонических процессов до ветровой и водной эрозии.
По геологическим меркам сравнительно недавно около 370—375 тысяч лет назад на Марсе завершился ледниковый период, и температура начала расти. Для него характерны примерно такие же цикличные колебания температуры, как и те, что происходили на Земле. Однако колебания марсианской температуры выражены более контрастно. На месте работы марсоходов зарегистрированы изменения температуры за сутки от +3 до -91 градуса по Цельсию, а колебания атмосферного давления составляли 10—12%.
Ось вращения Марса наклонена в плоскости эклиптики почти как на Земле, однако у него угол наклона вращения не оставался постоянным. Он сильно изменялся, что приводило к значительному изменению количества солнечной энергии поступающей на марсианскую поверхность и, соответственно, температурного режима планеты в историческое время.
В прежние времена Марс был более влажным, а температура выше. На поверхности происходила сильная ветровая эрозия. Поскольку на планете возникают мощные песчаные бури, то под их воздействием за многие миллионы лет в центральных частях марсианских кратеров образовались курганы высотой более полутора километров.
В 2013 году марсоходом «Curiosity» добыта первая проба твёрдой породы грунта в кратере Гейла. В 2015 году удалось установить, что на Марсе около 3,6 миллиардов лет назад вода была в жидком состоянии. В ней содержались необходимые для жизни химические элементы, такие как углерод, водород, кислород, азот и сера. Лёд с примесью силикатов составляет основную массу полярных шапок Марса. Они содержат примерно до трёх миллиардов кубометров льда.
Поверхность Марса в основном представляет собой пыле-песчаную пустыню с каменными россыпями, потухшими вулканами, схожими с руслами высохших рек каньонами и ударными кратерами. Здесь обнаружены грандиозные геологические образования, превышающие по размерам всё, что есть на Земле.
Ширина системы каньонов Valles Marineris достигает двухсот километров, а её протяженность — более четырёх тысяч километров, с максимальной глубиной в одиннадцать километров. Другим грандиозным геологическим образованием и наиболее крупным в Солнечной системе, является вулкан Олимп. Его высота от основания диаметром около 540 километров составляет 21,2 километра, Протяженность вулканической кальдеры составляет 85 километров при ширине 60 и глубине в три километра.
Миллиарды лет назад на рельеф Марса могло оказать падение предполагаемого третьего его спутника. Крупнейший полярный бассейн Северный занимающий примерно 40% его поверхности возможно результат этого столкновения. Теоретически подобная судьба уготована и другому спутнику — Фобосу. На его поверхности обнаружены следы разрушающего приливного воздействия Марса.
Приливное воздействие Марса замедляет движение Фобоса и в будущем приведёт к его падению на него или разрушению с образованием планетного кольца. Сейчас спутник приближается к своей планете на 1,8 метра за столетие, и падение произойдет через 43 миллиона лет. Ещё до него через 10—11 миллионов лет Фобос разрушится на части. Самый крупный ударный кратер на спутнике — Stickney диаметром 9 км.
В 2008 году с зонда «Mars Reconnaissance Orbiter» впервые удалось запечатлеть обвал обширного участка марсианского склона. Он произошёл в районе на крутом склоне, где перепад высот составляет около семидесяти метров. С приходом весны склон прогрелся, что и привело к образованию обвала.
На Марсе отмечены своеобразные сезонные «вскипания» поверхности с возникновением контрастных полос и холмов. Они связаны с потоками воды, активизирующейся при повышении температуры в условиях низкого марсианского давления, что и приводит к перемещению песчаных масс.
Первые сейсмические наблюдения на Марсе проведены спустя сто лет после Великого противостояния 1877 года, когда американский астроном Асаф Холл (Asaph Hall) открыл оба спутника Марса. Планировалась работа двух сейсмических станций летевших на космических аппаратах «Viking». Однако первый сейсмометр при посадке на гигантской низменности — равнине Chryse не смог распаковаться, и включить электропитание. Зато второй, на равнине Утопия проработал в течение 19 земных месяцев, с 4 сентября 1976 года по 3 апреля 1978 года.
6 ноября 1976 года впервые удалось записать марсотрясение с магнитудой около трёх по шкале Рихтера. Однако общие результаты марсианских наблюдений оказались менее результативны, чем на Луне. Видимо только в будущем удастся найти ответы на вопросы о внутреннем строении четвёртой планеты.
В 2016 году обнаружены масштабное перераспределение осадочных пород ближе к краю обширной северной равнины Vastitas Borealis. Они объясняются двумя цунами, вызванными возможным падением астероидов в марсианский океан примерно три миллиарда лет назад.
Плутон. Эта самая удалённая от Земли малая планета в основном состоит из силикатных пород на 50—70% и льда на 30—50%. Его масса в шесть раз меньше массы Луны, а объём меньше в три раза. У Плутона есть разряженная атмосфера из азота с примесью метана и угарного газа. Её образование связано с испарением льда с поверхности планеты, которая отличается сильной неоднородностью.
Первыми изображениями поверхности Плутона стали карты яркости, построенные по данным наблюдений его затмений спутником Хароном (1985—1990). Общее представление о его поверхности получены американским зондом «New Horizons» (2006).
Поверхность планеты отличается разнообразием форм рельефа. Это провалы, кратеры и долины. Через северное полушарие Плутона на тысячу километров простирается гладкая равнина Спутник. Она окружена горами изо льда в несколько километров высотой, а крупные ледники стекаются на равнину с севера. Предположительно она образовалась от столкновения Плутона с астероидом, кратер которого затем заполнили замёрзшие газы.
Поверхность равнины пересечена множеством борозд, которые делят её на ячейки — многоугольники размером в десятки километров. Их образование связывается с внутренним теплом Плутона нагревающего азот, что приводит к изменению его вязкости и всплытию.
Охлажденный на поверхности газ снова опускается и, тем самым, происходит своеобразный круговорот замёршего газа со скоростью несколько сантиметров в год. Из-за этого на равнине не обнаружены ударные кратеры — поверхность ячеек многократно обновляется, и за сотни тысяч лет успевает скрыть следы астероидных и метеоритных ударов. По данным компьютерного моделирования скорость движения льда составляет несколько сантиметров в год.
На Плутоне обнаружено тёмное высокогорье Krun Macula высотой до 2,5 километров. Оно окружено оврагами округлой формы протяженностью от 8 до 13 километров и глубиной до 2,5 километров. За пределами равнины Спутник расположены глубокие долины протяженностью более 40 км, шириной до 20 км и до трёх километров глубиной. Из водяного льда состоят окружающие равнину горы высотой до пяти километров.
Предполагается, что периодическое оттаивание части озёр в тропическом поясе Плутона может происходить в тот момент, когда планета ближе всего находится к Солнцу. Примерно восемьсот тысяч лет назад наклон оси вращения Плутона составлял 103 градуса и арктические зоны с мощным слоем льда стали тропическими. При этом часть азотного льда испарилась не сразу, образовав озёра и реки. В перемещениях вещества на поверхности Плутона задействован механизм конвекции, в котором переносчиком тепла является азот.
Луна. Это ближайший, наиболее исследованный и единственный космический объект Солнечной системы на котором побывал человек. Своей гравитацией Луна влияет на происходящие на Земле процессы и с древнейших времён она была под пристальным вниманием человека.
Программа пилотируемых космических полётов космического агентства США NASA «The Apollo Program» (1963—1972) принята в 1961 году с целью осуществления первой в мире пилотируемой высадки на Луну. 20 июля 1969 года в ходе полёта «Apollo 11» проведена высадка на поверхность Луны людей. Всего по программе Apollo совершены шесть успешных высадок астронавтов на лунную поверхность.
Со времен Галилея составляются карты Луны, тем не менее, о ней и происходящих на лунной поверхности явлениях известно сравнительно немного. Имеющиеся сведения получены в основном дистанционными методами — со спутников и наземными астрономическими наблюдениями. На Землю было доставлено несколько сот килограммов вещества с лунной поверхности, и они стали тем материалом, на котором основываются все современные гипотезы об образования Луны и составляющем её веществе.
В 1647 году польский астроном Ян Гевелий в сочинении «Селенография, или описание Луны» привёл карты и описание лунной поверхности. В 1651 году характерные геологические образования на лунной поверхности получили названия морей, которые употребляются и сегодня, несмотря на отсутствие в них жидкой воды.
Впервые моря появились на карте итальянцев Джованни Риччоли и Франческа Гримальди, которые ввели в практику наименование элементов лунного рельефа именами учёных. С тех пор под «морями» понимаются низменные тёмные области на лунной поверхности, которые являются остатками ударных кратеров залитых лавой.
Из них крупнейшим является Океан Бурь протяжённостью около двух тысяч километров. Поверхность морей пересечена складками, и на ней расположены округлые остроконечные возвышенности, представляющие собой вершины невысоких гор из затвердевшей лавы.
Характерные по своим очертаниям краевые зоны морей именуются заливами, а небольшие изолированные тёмные низменности — озерами. Круглые впадины, окруженные кольцевыми хребтами с поперечниками свыше 250—300 километров, именуются бассейнами. Они частично или полностью образованы лавами или иными породами, выравнивающими рельеф. Моря и озера занимают около 40% от всей видимой с Земли поверхности Луны, остальная часть представляет собой материк с различными ландшафтами.
На Луне бассейн Южный полюс-Эйткен это самый крупный ударный кратер размером 2400 х 2050 км, обнаруженный в Солнечной системе. Его глубина достигает восьми километров. Море Дождей также образовано в результате затопления лавой грандиозного ударного кратера возникшего из-за столкновения Луны с крупным астероидом или кометой около 3,85 млрд. лет назад. По мере наполнения лавой дно кратера сглаживалось, и образовалась относительно ровная поверхность площадью 829 тыс. кв. км.
Луна обладает разряженной атмосферой состоящей в основном из ионизированных атомов водорода, гелия, неона и аргона. Из-за слабой гравитации она не способна удерживать поднимающиеся с поверхности газы. Соответственно роль атмосферы в формировании лунных ландшафтов незначительна. Более существенны температурные перепады. Температура на её поверхности достигает в максимуме +122 градусов и в минимуме -169 градусов по Цельсию.
Отличительная черта Луны, делающая её похожей на лишенные атмосферы планеты Солнечной системы, это многочисленные ударные кратеры. Миллиарды лет лунная поверхность бомбардируется миллиардами малых и больших космических тел. Они сгладили изначальный рельеф образованный магматическими процессами. Поэтому вулканических кратеров намного меньше, чем ударных — всего около одного процента от всех обнаруженных.
Метеоритную бомбардировку можно отнести к основному экзогенному фактору, определившему видимый рельеф поверхности и оказывающий влияние на экзосферу Луны. Это своеобразная метеоритная эрозия, когда вторичными кратерами уничтожаются предыдущие следы ударов. Они перекрываются новыми выбросами лунного вещества, а изначальный рельеф кардинально сглаживается. Взятые с лунной поверхности образцы содержат следы ударов микроскопических метеоритов.
Первые панорамные фотографии с поверхности Луны получены 3 февраля 1966 года, когда советская космическая станция «Луна-9» села на её поверхность. Четыре месяца спустя фотографии лунной поверхности хорошего качества были переданы американской станцией «Surveyor 1» по программе «The Apollo Program». Телевизионная съемка началась сразу после её прилунения и велась до 7 января 1967 года. Отметим, на то время, несмотря на близость Луны, никто точно не знал, что происходит на её поверхности и из чего она состоит.
Спустя срок лет после советского аппарата «Луноход-2» на лунной поверхности приступил к исследованиям первый китайский луноход «Yutu» (Нефритовый заяц). В 2013 году в ходе миссии «Chang’e 3» Китайского национального космического управления (CNSA) на Землю переданы цветные фотографии ландшафтов лунной поверхности высокого качества.
В ходе миссии «Apollo 11» на Землю доставлены первые 22 килограмма лунного грунта. Затем были получены образцы советских станций по программе «Луна» (1970—1976). Всего с 1969 по 1972 годы в ходе шести пилотируемых высадок на Луну на Землю доставлены сотни килограмм лунной породы. К ним добавились 135 метеоритов с Луны найденных на Земле общим весом 55 килограммов. Это чрезвычайно мало для понимания геологии планеты, тем более происходящих на ней процессов.
Возраст самых «молодых» образцов базальтов лунных морей составляет 3,1 — 3,9 млрд. лет, когда на Земле уже появилась жизнь. Эндогенные процессы на Луне присутствуют, но уже не играют той роли в формировании рельефа как на момент формирования планеты. Тем не мене, исходя из данных полученных лунными сейсмическими станциями, они продолжаются в недрах спутника.
20 июля 1969 года произошло знаменательное событие. Впервые сейсмические наблюдения начали вестись вне Земли. Американскими астронавтами Нилом Амстронгом (Neil Alden Armstrong) и Базом Олдрином (Edwin Eugene Aldrin), во время экспедиции «Apollo 11» в Море Спокойствия в 168 метрах от лунного модуля была установлена первая в мире инопланетная сейсмическая станция. Станция проработала около месяца позволив обнаружить лунотрясения, а также то, что падение метеоритов вызывает долго незатухающие сейсмические колебания на спутнике.
В ноябре 1969 года экспедиция «Apollo 12» смогла провести более длительные сейсмические наблюдения на Луне. Затем экспедициями 14, 15 и 16 на видимой стороне установлены ещё три высокочувствительные сейсмические станции. Во время экспедиции «Apollo 12» зарегистрировано много лунотрясений, природа которых была связана как с тектоническими процессами и воздействием на Луну земных приливов, так и с ударами метеоров о её поверхность.
Самое первое записанное лунотрясение вызвал посадочный модуль. Удар 2,5 тонного аппарата «Apollo 12» на первой лунной космической скорости (1,7 км/с) был эквивалентен взрыву 800 килограммов тротила. С поверхности поднялось многотонное облако пыли, а через 23,5 секунды волны от удара записал сейсмометр.
Колебания лунного грунта продолжалось около часа, что стало сюрпризом для исследователей. Оказалось, что в отличие от Земли на Луне возникают долго незатухающие колебания, подобно тому, как если это был колокол.
Многолетние сейсмические наблюдения позволили зарегистрировать тысячи лунотрясений. Они были подразделены на четыре типа — метеоритные, приливные, тектонические и термальные. Помимо обнаружения лунотрясений американские астронавты смогли провести первую сейсморазведку на Луне.
На профилях длиной в несколько десятков метров через каждые 4—5 метров они производили вручную удары по лунному грунту, и записывали сигналы. На первых инопланетных профилях также устанавливались специальные заряды, подрывавшиеся по команде с Земли, но уже без космонавтов на Луне.
13 мая 1972 года в 142 километрах от лунной сейсмостанции на скорости 20 км/с упал метеорит диаметром в два метра. Удар от него был настолько силён, что образовался кратер диаметром в сто метров. Сейсмометры на двух сейсмостанциях расположенных в 967 километрах и 1026 километрах от места падения метеорита зашкалили, но смогли записать лунотрясение. После обработки сейсмограмм было обнаружено существование у Луны коры. Она оказалась слоистой и сложенной из кальциево-алюминиевых пород с высокими градиентами скоростей.
Еще недавно казалось, что исследования сейсмичности Луны представляют чисто научный интерес, однако планы организовать на этой планете обитаемые станции перевели их в разряд практически важных. В 1972—1977 годах на Луне зарегистрировано несколько лунотрясений магнитудой около 5,5 по шкале Рихтера. Если подобное лунотрясение произойдет вблизи от лунной станции, то она может не выдержать сейсмического удара.
Церера. Это ближайшая к Солнцу и наименьшая среди известных карликовых планет Солнечной системы диаметром около 950 км находится в поясе астероидов и классифицирована как путиноид. На 30—40% состав приповерхностного слоя планеты состоит из водяного льда, а остальная часть образована силикатными породами.
Считается, что после приобретения сферической формы на планете началась гравитационная дифференциация внутренней структуры. Более тяжёлые породы переместились в центральную часть, а более лёгкие сформировали поверхностный слой. Предположительно он представляет собой смесь водяного льда с набором различных других веществ. Возможно, Церера имеет каменное ядро и ледяную мантию, а под её поверхностью находится жидкая вода.
На поверхности планеты проступают белые пятна. Эту окраску им придаёт сульфат магния, и особенность приповерхностного слоя состоящего из смеси соли и воды. Они отражают 50% падающего солнечного света, что и выделяет их от других участков.
В январе 2014 года обнаружен криовулканизм на планете. По данным миссии NASA «Dawn» (2007) на планете найден ударный кратер Haulani диаметром 34 километра. На его склонах видны следы оползней и области, где возможно осуществлялся подъём вещества из недр на поверхность. Внутри кратера выделяется куполообразное поднятие окруженное белыми пятнистыми кластерами.
В другом ударном кратере Occator выявлена контрастная область, видимо появившаяся из-за гидротермальной активности. Диаметр кратера Oxo около десяти километров. Это второй по яркости объект на этой планете. Возможно, он возник из-за опускания локального участка поверхности планеты. В нём обнаружен лёд из воды или гидратов, возможно, оказавшихся на поверхности из-за оползня вызванного метеоритным ударом.
Ганимед. Это один из 63-х известных спутников Юпитера самые крупные это Ганимед, Европа, Ио и Каллисто. Ганимед крупнейший спутник в Солнечной системе. Он на 8% больше Меркурия и в два раза превышает по массе Луну. У Ганимеда есть разряженная атмосфера и магнитосфера.
Спутник образован из почти равного количества силикатных пород и водяного льда. У него жидкое ядро, а на глубине около двухсот километров между слоями льда, возможно, есть океан жидкой воды. Поверхность планеты почти полностью покрыта водяным льдом, и на ней обнаружены следы активных тектонических процессов. Предполагается, что на Ганимеде есть криовулканизм.
Около 33% поверхности спутника занимают тёмные области возрастом около четырёх миллиардов лет с многочисленными ударными кратерами. Одним из крупнейших древних кратеров является Memphis Facula диаметром 360 километров. В глубоких, более молодых кратерах, обнажёны пласты белого льда.
Остальная часть поверхности Ганимеда это относительно молодые светлые области покрытые бороздами и хребтами. Их протяженность достигает тысяч километров, а ширина десятков километров с глубиной в несколько сотен метров. Особенности ландшафта связываются с приливным разогревом недр спутника из-за орбитального резонанса с двумя другими спутниками Юпитера — Европой и Ио.
На возможность конвекции в жидком ядре, богатом железом, указывает надёжно установленный факт наличия магнитосферы у Ганимеда. Он медленно остывает и идущее от ядра и силикатной мантии тепло, возможно, позволяет существовать подземному океану, а конвекция в жидком ядре поддерживает генерацию собственного магнитного поля.
Европа (Юпитер II). Несмотря на название он мало похож на свой земной аналог, будучи охлаждённым до -190 градусов по Цельсию. Этот шестой спутник Юпитера обладает сильно разряжённой кислородной атмосферой, в основном состоит из силикатных пород и обладает железным ядром. Его тектоническая активность обусловлена приливными деформациями из-за притяжения Юпитера. Сведения о ней получены благодаря миссии зонда NASA «Galileo» (1989—2003).
Поверхность Европы одна из самых ровных в Солнечной системе. На ней выступают немногочисленные холмы высотой в сотни метров. Малое число сохранившихся ударных кратеров объясняется гипотезой наличия под поверхностью Европы океана жидкой воды. Они скрываются извергающейся криовулканами и твердеющей на поверхности водой.
На Европе наблюдаются выпуклые и вогнутые образования, которые могли сформироваться в результате процессов, аналогичных лавовым излияниям. Их вершины схожи с окрестными равнинами, что может быть объяснено тем, что они образовались при подъёме их локальных участков. Встречаются обширные тёмные образования неправильной формы, возможно образовавшихся при расплавлении поверхности под действием приливов океана или выхода вязкого льда на поверхность.
В отдельных случаях обнаруживается, что некогда лёд был расплавлен и в воде плавали крупные ледяные глыбы. Возможно, это происходило при падении астероидов и метеоритов, удар которых приводил к расплавлению локальных участков поверхности, а затем их быстрому замерзанию.
Особенностью рельефа Европы является ударный кратер Pwyll диаметром 26 километров. Внутри него находится возвышенность высотой 600 метров, что на триста метров выше кольцевого вала. Она видимо возникла из-за выброса вязкого льда или воды через отверстие пробитое астероидом. Этот кратер считается одним из самых молодых образований на поверхности Европы.
Ио. Диаметр спутника Юпитера составляет 3642 километра, что сопоставимо с размерами земного ядра. Его образование произошло примерно 4,5 млрд. лет, как и планеты-гиганта.
Ио одна из самых вулканически активных планет в Солнечной системе с быстро меняющейся топографией. На поверхности спутника обнаружены сотни вулканов, горных образований, много равнинных поверхностей и лавовых потоков, протяженность которых достигает сотен километров. Из-за вулканов за планетой тянется плазменный шлейф из ионизированных атомов кислорода и серы и нейтральных облаков атомарных натрия и калия.
Вулканы выбрасывают газы на высоту трёхсот километров, а рельеф образуют многочисленные лавовые озера и реки. Крупнейшее лавовое море возле вулкана Loki имеет размер двадцати километров в поперечнике. В его центре находится остров из твёрдой серы. Вулканическая деятельность Ио питается энергией гравитационного воздействия Юпитера и других его спутников — Ганимеда и Европы. Приливные силы циклически сжимают и разжимают её литосферу, тем самым разогревая недра с выделением огромной энергии до 60—80 миллионов МВт.
Горные образования на планете достигают огромной высоты. К примеру, высота горы Euboea более десяти километров. Предположительно она сформировалась из-за мощного оползня объёмом в 25 миллиардов кубокилометров, и сопоставим с теми, которые формируют склоны долин Маринер вокруг горы Олимп на Марсе или с подводными оползнями на Земле.
Горный массив Euboea имеет форму огромного 175 х 240 км футбольного поля. Его на две части её делит изогнутый хребет — приподнятый и наклонившийся на шесть градусов цельный блок материала коры. Им и был спровоцирован мощный оползень на северной стороне горы.
Общий механизм трансформации поверхности Ио связан с просадочными процессами, когда его отельные части погружаются в недра, а более молодые выталкиваются вверх. Этот процесс и непрерывная вулканическая переработка материала поверхности планеты уничтожает следы падения метеоритов на планету.
Каллисто. Это второй по размеру спутник Юпитера обладает разрежённой атмосферой из углекислого газа. Он образован из примерно равного количества водяного льда и горных пород, а также включений различных замёрзших газов. Наиболее древние равнины имеют возраст примерно 4,5 миллиарда лет, а более молодые — от одного до четырёх миллиардов лет.
Из-за удалённости Каллисто от Юпитера она не подвергалась существенному приливному разогреву и не находится в орбитальном резонансе с другими крупными спутниками — Ганимедом, Европой и Ио.
Ландшафты Каллисто это покрытые многочисленными ударными кратерами разноцветные равнины. Небольшие яркие пятна чистого водяного льда хаотично перемешаны с участками покрытыми смесью камней и льда, Предполагается более светлые получили свою окраску из-за выбросов льда при астероидных и метеоритных ударах.
Яркие и гладкие равнины не имеют признаков тектонического или вулканического происхождения. Небольшие тёмные сглаженные районы площадью менее десяти тысяч квадратных километров граничащие с пересечёнными участками, возможно, своим происхождением обязаны криовулканизму.
Крупнейшие геологические структуры на поверхности это многокольцевые бассейны — цирки. Крупнейший из них Walhall с яркой центральной областью диаметром шестьсот километров. Её окружают концентрические кольца радиусом до 1800 километров. Другой, это Асгард поперечником в 1,6 тысячи километров. Считается, что они образованы разломами литосферы, возникшими при столкновении с астероидами. Возможно, под литосферой на глубине в 100—150 километров находится жидкий океан.
Огромное количество сохранившихся ударных кратеров диаметром от ста до двухсот километров на Каллисто свидетельствует о слабой активности протекания на его поверхности эрозионных и эндогенных процессов. Интенсивность метеоритной эрозии настолько велика, что почти каждый новый ударный кратер накладывается на старый или обрушивает предыдущий. При этом происходят обвалы и оползни склонов более древних кратеров.
Титан. Этот спутник Сатурна занимает второе место по размерам среди спутников планет в Солнечной системе. Его окружает плотная атмосфера из азота, аргона и метана. Он схож с Землей, поскольку на Титане идут дожди и текут реки, но не из воды, а из метана и этана. Одним из источников углеводородов является вулканическая активность планеты. Как и на Земле на Титане сменяются времена года.
В ходе миссии NASA «Cassini Orbiter» (1997) 14 января 2005 года зонд «Huygens probe» Европейского космического агентства вошёл в атмосферу Титана и совершил посадку на его поверхность в контрастной области Xanadu. На 2016 год это была единственная в истории человечества мягкая посадка аппарата на планету во внешней Солнечной системе.
Поверхность Титана в основном состоит из водяного льда и осадочных веществ. Она достаточно ровная, но на ней наблюдаются горные образования высотой более трёх километров, кратеры и обнаружены криовулканы извергающиеся водно-аммиачной смесью с примесью углеводородов. Это указывает на наличие эндогенных процессов оказывающие влияние на рельеф поверхности.
На Титан воздействуют приливные силы со стороны Сатурна, которые вкупе с распадом радиоактивных элементов разогревают его ядро. Тем самым поддерживается вулканическая и тектоническая активность.
Сравнение снимков зонда «Cassini Orbiter» за 2005 и 2007 годы обнаружило смещение деталей ландшафтов Титана почти на тридцать километров. Одно из объяснений этого феномена связано с представлениями о том, что под ледяной корой планеты находится жидкий океан.
Во время ряда пролётов зонда «Cassini Orbiter» обнаружены криовулканы служащие источником метана в атмосфере Титана. На снимках видны каньоны глубиной в сотни метров, на дне которых протекают реки жидких углеводородов.
Титан единственный объект в Солнечной системе, где происходит круговорот жидкости как на Земле. Здесь углеводороды образуют впадающие в озера и моря реки, они испаряются, собираются в облака и выпадают осадками. Так, каналы Vid Flumina глубиной примерно в 570 метров впадают во второй по размерам водоём на Титане — море Ligeia Mare.
На Титане под воздействием ветра и жидкости происходят эрозионные процессы. Из-за этого на поверхности планеты не обнаружено значительного числа ударных кратеров — их быстро сглаживает ветровая эрозия, и перекрывают осадочные породы.
В атмосфере Титана образуются шторма, и примерно каждые 14,5 лет происходит смена направления циркуляции вещества. Летом прогретые массы газов поднимаются в южном полушарии и переносятся к северному полюсу. Здесь они остывают, и уже на более низкой высоте возвращаются в южное полушарие.
Энцелад. Это шестой по размеру спутник Сатурна. Температура на поверхности составляет -200 градусов по Цельсию. Спутник в основном сформирован из водяного льда и имеет белую поверхность, отражающую почти весь падающий на неё солнечный свет. На ней есть покрытые многочисленными ударными кратерами древние области и сравнительно молодые участки поверхности возрастом до ста миллионов лет.
Энцелад геологически активен, что подтверждает образующийся из южной полярной области содержащий воду шлейф. Есть проявления внутреннего тепла, а небольшое количество ударных кратеров в области южного полюса является свидетельством протекающих на поверхности эрозионных процессов.
Энергия для трансформации поверхности возникает благодаря орбитальному резонансу — эффекту либрации. Он приводит к циклическому нагреванию недр спутника и конвекционному переносу тепла обеспечивающего его тектоническую активность. Из-за криовулканизма происходят выбросы водяного пара, различных газов и частиц льда в южной полярной области.
На поверхности наблюдаются несколько типов рельефа тектонического происхождения. Это жёлоба, уступы, а также пояса впадин и хребтов. Считается, что неотектонические процессы формируют рельеф Энцелада. Протяженность рифтов достигает двухсот километров, десяти километров в ширину и километра в глубину.
Большинство ударных кратеров на Энцеладе деформировано вязкой релаксацией и разломами. Здесь происходит гравитационное выравнивание рельефа, зависящее от температуры льда. Предполагается, что под ледяной поверхностью планеты толщиной пять — двадцать километров скрыт жидкий океан. Он может составлять более 40% объема Энцелада, а на его дне, возможно, бьют гидротермальные источники.
Высказана гипотеза о том, что океан Энцелада очень древний и возник в период формирования Сатурна. Возможно, он стал жидким около десяти миллионов лет назад из-за смены орбиты спутника или столкновения с крупным космическим телом. Это привело к тому, что часть воды была растоплена, и начался процесс реакции окисления на границе между ядром и океаном.
Тритон. Это единственный крупный спутник в Солнечной системе с ретроградным движением по орбите, т.е. он движется в направлении, обратном вращению Нептуна. Тритон меньше Луны, а его поверхность хорошо отражает солнечный свет благодаря покрытию замершим метаном и азотом. Средняя температура на поверхности -235 градусов по Цельсию.
Предполагается, что Тритон имеет массивное каменно-металлическое ядро, составляющее более 60% от общей массы. Оно окружёно ледяной мантией, с корой из водяного льда и азотного льда. Содержание водяного льда в составе Тритона оценивается в 15—35%. Азотный лёд покрывает около 55% поверхности Тритона, 20—35% приходится на водяной лёд и ещё 10—25% на сухой лёд. Около 0,1% это замёрзший метана и угарный газ.
Воздействие Нептуна сделало орбиту спутника близкой к окружности. Приливные деформации сопровождались выделением внутреннего тепла, а поскольку на поверхности вещество застывало быстрее, на поверхности образовались крупные разломы и системы трещин.
Тритон геологически активен, обладает криовулканизмом и многочисленными гейзерами, извергающими вверх на несколько километров азот. Из-за этого на его поверхности сохранилось немного ударных кратеров.
Одним из открытий, совершенных в ходе космических миссий «Voyager» (1977), было обнаружение около пятидесяти криовулканов на Тритоне. В районе южной полярной шапки спутника найдены небольшие тёмные пятна — отсюда из жерл криовулканов бьют струи газов. На высоте восьми километров они изгибаются на 90 градусов, и вытягиваются в широкие тянущиеся на 150 километров горизонтальные шлейфы.
Значительную площадь в западном полушарии занимает древнейшая на планете местность, рельеф которой напоминает дынную корку получившую название Cantaloupe Terrain. На ней выделяются круглые структуры размерами 30—40 километров в диаметре.
Цифры и Факты
Самый яркий астероид в Солнечной системе это (4) Веста (Vesta). Его можно иногда увидеть невооружённым глазом на ночном небосклоне.
Самый крупный ударный кратер в Солнечной системе обнаружен на Марсе. Он образовался 3,9 млрд. лет назад, его протяженность достигает 8,5 тыс. км и он оставлен паданием космического тела величиной примерно с Плутон.
Самой крупной ударной впадиной на Луне, является бассейн Южный полюс-Эйткен (South Pole-Aitken basin) поперечником 2500 км.
Самый крупный сохранившийся ударный кратер на Луне находится на её обратной стороне. Это Герцшпрунг (Hertzsprung) диаметром 591 км.
Самый крупный сохранившийся ударный кратер на видимой стороне Луны — это Байи (Bailly) диаметром 287 км.
Самый крупный ударный кратер на Меркурии это бассейн равнины Жары (Caloris Planitia) диаметром 1550 км.
Самый протяжённый хвост обнаружен у кометы C/1996 B2 Hyakutake. Зонд Ulysses пересёк его в 500 млн. км от ядра.
Самое крупное столкновение Земли, как предполагается, произошло 4,6 млрд. лет назад с планетой Тейя и привело к появлению у неё спутника — Луны.
Самое катастрофическое по последствиям столкновение Земли с астероидом размером в 20—30 км предположительно произошло 3,46 миллиарда лет назад. Оно привело к массовому вымиранию живых организмов.
Самым изученным по катастрофическим последствиям является столкновение Земли с астероидом диаметром около 15 км 65 миллионов лет назад. Оно привело к вымиранию около 70% живых организмов на Земле, в том числе и динозавров.
Самый крупный обнаруженный ударный кратер на Земле это Земля Уиллиса. Он скрыт льдами Антарктиды.
Самое значительное в современную эпоху столкновение с небесным телом — Тунгусский феномен произошло в 1908 году.
Самым значительным событием начала XXI века стал взрыв Челябинского болида в 2013 году.
Самым крупным болидом из зарегистрированных Fireball Network (ONDR) стал EN070591 Benesov светимостью 21m, начальной массой в 21 тонну и начальной скоростью, при почти вертикальном вхождении в атмосферу в 1991 году около 21 км/с.
Самым смертоносным космическим событием на Земле в исторический период предполагается было т.н. событие «Ching-yang» в Китае произошедшее в 1490 году, когда погибло около десяти тысяч человек.
Самым сильным был метеорный дождь в 1833 году наблюдавшийся на территории США — от Атлантического океана до Скалистых гор.
Самым крупным из найденных на Земле метеоритов считается Гоба (Hoba) массой около 60 тонн. Он обнаружен в Намибии.
Самым древние из метеоритов найдены на Гавайях. Их возраст 4,55 млрд. лет.
Самое первое наблюдаемое столкновение космических тел произошло в 1994 году, когда комета Шумейкеров-Леви упала на Юпитер.
Самый первый добытый в космосе образец вещества получен в 2004 году зондом NASA у кометы 81P/Wild.
Самый первый образец астероидного вещества добыт Японским агентством аэрокосмических исследований в миссии «Hayabusa» в 2005 году с астероида (25143) Itokawa.
Самый тёмный из крупных астероидов это (95) Arethusa с отражательной способностью 1,9%.
Самая первая посадка рукотворного объекта — робота «Philae» на комету произошла в 2014 году в миссии агентства ESA «Rosetta» к комете Чурюмова-Герасименко.
Самое близкое расстояние между кометой и Землёй зарегистрировано при подходе короткопериодной кометы Lexell D/1770 L1 с периодом обращения 5,5 лет. Это событие произошло 1 июля 1770 года, когда расстояние между Землёй и кометой составило 0,015 ua или 2,244 миллиона километров. Это примерно шесть расстояний до Луны с видимым размером кометной комы почти в пять диаметров полной Луны.
Самая короткопериодная и наблюдаемая комета в Солнечной системе это 2P/Encke с периодом обращения 3,3 года. Она не удаляется от Солнца дальше 4 ua и её можно наблюдать непрерывно современными астрономическими инструментами.
Новый — старый Армагеддон?
«В день воскресения господа разгневался Бог на Вселенную и сотряс её с основания так сильно, что горы высокие и скалы страшные и массивные превратились в порошок, города и селения разрушались, церкви опрокинулись, дома провалились и похоронили под собою жильцов. Провалился и город Тмогва… и погибло бесчисленное множество народа, и нигде не осталось в целости ни храма, ни церкви, ни крепости». Летопись «Картлис цховреба», XII век
До недавнего времени всевозможные катаклизмы на Земле не связывались с космосом, однако благодаря учёным и отчасти кинофильму «Парк юрского периода» судьба вымерших динозавров многих заинтересовала. Споры по причине массовых вымираний утихнут не скоро, но стало очевидно — глобальные катастрофы в истории Земли происходили неоднократно и вполне возможны в будущем.
За последние 540 миллионов лет известно о нескольких массовых вымираний и около двух десятков менее масштабных. Одно из них произошло на границе мелового и палеогенового периодов, около 65—66 миллионов лет назад. Оно связывается с падением крупного астероида образовавшее кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан. Погибло 16% семейств морских животных и 47% родов морских животных, 18% семейств сухопутных позвоночных — практически все крупные и средние по размеру, включая динозавров.
Как ни странно, но высказанная кем-то очевидность благодаря масс-медиа и фильмам-катастрофам становится феноменом современности при всём притом, что таковой она стала ещё тысячу лет назад. Пророчества, предсказания, предвидения это неотъемлемый элемент культуры всех этносов. Они основа религиозных учений и прибыльный бизнес астрологов всех времён. Самый важный посыл в них то, что время наступления Конца Света определит сам Творец. Вполне возможно сегодня об этом сообщат не волхвы, а учёные, обнаружившие направляющийся в сторону Земли астероид.
Тем не менее, о наступлении Конца Света объявлялось много раз (см. в конце книги «Краткая хроника Армагеддонов»). С начала времён материалом для их ожиданий служили природные катастрофы. Они нашли отражение в мифологических, фольклорных, исторических и вещественных источниках объединенных мистическим воображением человека в цельное учение о Конце Света — эсхатологию, что в переводе с греческого слова «exchatos» означает последний.
Эсхатологические постулаты в том или ином виде эксплуатируются всеми основными религиями — буддизмом, иудаизмом, мусульманством и христианством. В новозаветной и коранической эсхатологии есть даже общие моменты смыслового единства, поскольку эсхатология обеих религий отрицает бытовавший ещё со времён ранней античности тезис о вечности и несотворённости бытия.
В XVII — XVIII веках идею о мировых катастрофах применили для объяснения геологической истории планеты. В 1812 году французский учёный Жак Кюве связал глобальные природные катастрофы с циклическим развитием жизни на Земле. Его теория получила название катастрофизма и стала основой для формирования представления о сочетании эволюционного и скачкообразного развития в природе. Сама же идея об изменяющих течение жизни на планете геологических катастрофах зародилась ещё в глубокой древности.
Самые первые тексты предсказаний о Конце Света относятся к священной книге «Авеста» древнеиранской религии зороастризма. Хотя она вытеснена исламом и остаётся действующей религией только у народности парсов в Индии, мировоззрение зороастризма о противоборстве сил добра и зла оказала большое влияние на все религиозные учения.
В «Махабхарате», в книге «Мокша Дхарма» (Основа Освобождения) циклическая гибель мира наступает в конце каждой юги. В позднем индуизме троица «Тримурти» воплотила в себе три составные части круговорота жизни на Земле: Творение — Брахма, Сохранение Сотворенного — Вишну и Шива — Разрушение. Шива также специализируется на разрушении мира, которое происходит в конце каждой кальпы, одного из бесчисленных периодов существования Вселенной.
Перед каждым очередным сотворением мира бог Вишну отдыхает на змее Шеша. Это гигантский тысячеголовый змей поддерживает плавающую в океане Землю. После истечения отведённого для существования мира времени Шеша уходит под воду и жизнь на Земле прекращается до нового творения. А брат Шеша — царь Нагое змей Васуки отвечает за происходящие на Земле землетрясения.
«Я расскажу о поглощении, происходящем по завершении дня (Ману), в начале юги… Солнце и семиязычное пламя полыхает на небе, и Вселенная наполняется жаром — мир пламенеет. Подвижные и неподвижные существа населяющие землю войдут, в состояние землистости предварительно распавшись. И когда всё подвижное и неподвижное распадётся, явится земля без травы, без деревьев, как спина черепахи. Когда же вода примет свойство земли — запах, тогда возникнут бурлящие, всюду проникающие воды, они пребывают в движенье, Вселенную эту наполнив. Когда же свойство воды свет в себя впитает, тогда, лишаясь своего качества, вода успокаивается в свете. Когда же языки пламени скроют солнце, стоящее посреди неба, тогда небо, преисполняясь этим огнём, запылает. А когда свойство света, образ, впитает ветер, тогда подымится великий ветер, огонь же утихнет… Безликое, лишённое запаха и вкуса, касанья, весь мир, наполняя гулом, звучное пребудет пространство». Древнеиндийский эпос «Махабхарата», первое тысячелетие до н.э.
У пришедших в долину Мехико с севера страны в XIII веке ацтеков основными мотивами мифологии была вечная борьба двух начал: света и мрака, солнца и влаги, жизни и смерти. Они верили в развитие Вселенной по определённым этапам или циклам, зависимость человека от воли божеств, олицетворявших силы природы. По их представлениям она была создана Тескатлипокой и Кецалькоатлем и в своём развитии прошла четыре этапа.
Первый этап «Четыре ягуара» знаменовал собой истребление гигантов ягуарами.
Второй этап «Четыре ветра» закончился ураганами и превращением людей в обезьян.
Третий этап «Четыре дождя» завершился всемирным пожаром.
Четвертый этап «Четыре воды» закончился всемирным потопом и превращением людей в рыб.
Современный, пятый этап «Четыре землетрясения», должен закончиться знаменующими Конец Света страшными землетрясениями.
Христианское учение о Страшном суде и Конце Света изложено в «Апокалипсисе» или «Откровение Иоанна Богослова», последнем из сочинений Нового Завета. В нём, также присутствует цикличность — после «очищения» землетрясениями, потопами и эпидемиями мир снова возрождается.
Стихийным бедствиям во всех религиях отводится воспитательная и назидательная роль. С древнейших времён вплоть до катастрофы в Лиссабоне 1755 года они служили маркером в системе наказаний за неправедную жизнь.
«Воспитательную» роль землетрясений признавал английский протестантский проповедник и основатель методизма XVII века Джон Уэсли: «Землетрясение — это наиболее впечатляющее проявление божьей кары, оставляющее глубокий след в памяти очевидцев».
В главных мусульманских книгах указано на то, что часто повторяющиеся землетрясения и возгорающиеся очаги войны это знамения приближения Конца Света. Его признаки содержатся в 99-й суре Корана: «В тот день выйдут люди толпами, чтобы им показаны были их деяния; и кто сделал на вес пылинки добра, увидит его, и кто сделал на вес пылинки зла — увидит его».
Для определения признаков наступления Конца Света христиане ссылаются на цитаты из Нового Завета содержащие описание знамений наступления второго пришествия спасителя. В том числе на Евангелие от Матфея: «Ибо восстанет народ на народ, и царство на царство, и будут глады, моры и землетрясения по местам; всё же это начало болезней» (Матфей, 24:7—8) и Евангелие от Луки: «И будут знамения в солнце и луне и звёздах, а на земле уныние народов и недоумение; и море восшумит и возмутится» (Лука, 21:25).
При этом одним признаков наступления времени очищения от скверны являются небесные знамения — появление звезды или кометы. Рождение Христа ознаменовалось появлением на небесном своде Вифлеемской или Рождественской звезды. На многих фресках или картинах посвящённых этому знаменательному событию над колыбелью младенца она изображена в виде кометы.
Специалисты по библейской эсхатологии считают, что семидесятая седьмина из книги пророка Даниила является концом старого мира, а «тысячелетнее царство» начнётся с пришествия Христа. Началом семидесятой седьмины послужит появление опустошителя, которого в стихах 2:34, 35, 45 пророк называет «камнем», оторвавшимся от мировой горы без содействия рук. Камень раздробит «всё на Земле».
Один из двенадцати апостолов Иоанн Богослов называет опустошителя белым конём с всадником, библейский пророк Исаия — сыном зари, пророк Иезекииль именует Гогом, другой пророк Ветхого Завета Иеремия — истребителем народов, а проповедник Иов — левиафаном.
Наступление Страшного Суда связывают с приходом Мессии (понятие прихода Мессии введено пророками древнего Израиля). В христианстве и мусульманстве это Иисус Христос, в зороастризме — Саошьянт, в буддийской мифологии — Майтрей, а в иудаизме личность Мессии становится известной после его пришествия. Традиционно Мессия является для того, чтобы победить зло и вершить суд над неправедно живущими людьми. Обычным финалом Страшного Суда служит вселенская катастрофа включающая разрушение мирозданья землетрясениями, всемирный потоп, голод и эпидемии.
Этого древнего «змия», «камня от мировой горы» или «всадника на белом коне» астрономы обнаружат на севере, у края неба и земли, среди семи светильников созвездия Цефей в Северном полушарии. Сигналом для бегства людей из городов и опасной местности, послужит знамение на небе — солнечное затмение. Согласно пророчеству Иоиля, оно произойдёт перед наступлением дня Божьего гнева. У Иоанна Богослова предвестником затмения будет великое землетрясение «подобное колебанию речной волны».
Великое землетрясение случится после того как мёртвые пророки чудесным образом воскреснут на седьмой день Пэсах — день памяти перехода народа Израиля посуху через Чермное море (Красное или Тростниковое море). Как предвидит пророк Исаия, причиной мегалоземлетрясения послужит падение звезды: «…и я увидел звезду, падшую с неба на землю… основания земли потрясутся. Земля сокрушается, земля распадается, земля сильно потрясена. Шатается земля, как пьяный, и качается, как колыбель» (Исаия. 24:17—22).
Бесплатный фрагмент закончился.
Купите книгу, чтобы продолжить чтение.