Катастрофы в природе: удар из космоса. Факты, причины, гипотезы, последствия - Батыр Каррыев

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.