Малые тела Солнечной системы

В состав Солнечной системы, кроме Солнца, больших планет и их спутников, входят так называемые малые тела — кометы, астероиды и порожденные ими еще более мелкие метеорные тела. Некоторые из них сталкиваются с Землей, обусловливая обмен веществом между нашей планетой и космическим пространством. Комплекс малых тел — важная часть Солнечной системы, связанная с ней общностью происхождения.

Основная часть массы Солнечной системы (99,87 %) сосредоточена в ее центральном теле — звезде, которая называется Солнце. Именно Солнце обеспечивает единство всей системы, поскольку другие тела движутся по своим орбитам в поле его тяготения. Среди этих тел — девять больших планет, которые тоже имеют весьма значительные массы. Почти у всех планет есть спутники — сравнительно мелкие тела, обращающиеся вокруг планеты.

Однако этим иерархия тел Солнечной системы не исчерпывается: существуют и еще более мелкие тела, которые испытывают тяготение Солнца и не могут покинуть его окрестности. Это прежде всего малые планеты — астероиды. Они сильно уступают большим планетам по размерам (самый крупный астероид диаметром около 1000 км), но пре восходят их количеством.

Вообще, можно отметить, что это общая закономерность: чем меньше масса тела, тем больше таких тел в Солнечной системе. Осколки раздробившихся при столкновении астероидов иногда падают на Землю — это метеориты.

Ввиду малых размеров ни один астероид нельзя увидеть невооруженным глазом, и даже в самые мощные наземные телескопы не удается рассмотреть их диски. Только развитие космической техники позволило приблизить фотокамеры к некоторым из этих объектов и получить их изображения.

Рис. Метеор из потока, Геминид

Другой класс малых тел - кометы - также имеет незначительные массы, но их вещество может быть распределено по очень большому объему, и поэтому они иногда наблюдаются на небе в виде весьма протяженных объектов. Мелкие космические частицы, массой менее 1 г, порождают явление «падающих звезд», или метеоров.

Само явление происходит в атмосфере Земли, что и дает возможность его наблюдать, однако источник явления имеет космическую природу — это тоже часть комплекса малых тел Солнечной системы. Определенная доля вещества метеоров генетически связана с кометами, т. е. образовалась при распаде кометных ядер.

Впрочем, в Солнечной системе имеются частицы еще мельче, их размер не превосходит 1 мкм. Речь идет о межпланетной пыли, сосредоточенной вблизи плоскости эклиптики, возле которой вокруг Солнца движутся планеты.

Для земного наблюдателя эта пыль обнаруживает себя так называемым зодиакальным светом, иногда видимым как размытый светящийся конус на небе, расширяющийся к горизонту и всегда расположенный в области зодиакальных созвездий. Число межпланетных пылинок огромно, но общая их масса ничтожна —в миллиард раз меньше массы Земли!

Рис. Зодиакальный свет. Рисунок XIX в. (Германия). В средних широтах конус зодиакального света чаще всего виден на востоке осенью перед восходом Солнца

Малые размеры тел, казалось бы, должны были осложнить их наблюдение и изучение. Однако это относится не ко всему комплексу малых тел. Кометы, метеоры и падения на Землю метеоритов известны с глубокой древности; впрочем, как раз их легкая наблюдаемость долгое время считалась аргументом против их космической природы — кометы и метеоры относили к чисто атмосферным явлениям. Современная астрономия достаточно точно определяет их место в общей картине мироздания.

Тела, постоянно падающие из космоса на Землю, медленно увеличивают ее массу. Специалисты пытаются оценить этот прирост, исходя из частоты падений тел разной массы. Средняя оценка составляет около 50 тыс. т в год. Казалось бы, это значительная величина, но она ничтожна по сравнению с массой Земли.

Если бы эта величина была постоянной на протяжении всей истории Земли, общая доля такого прироста составила бы одну двадцатимиллионную массы Земли! Тем не менее не исключено, что на ранних этапах эволюции Солнечной системы и Земли как планеты падение крупных тел давало заметный прирост массы нашей планеты.

Небольших тел в Солнечной системе так много, что наша планета систематически сталкивается с некоторыми из них. Атмосфера надежно прикрывает поверхность Земли от воздействия самых мелких тел: метеорные частицы полностью сгорают в ней, и даже более крупные частицы, порождающие метеориты, целиком теряют в атмосфере свою космическую скорость. За редчайшими исключениями их падение не вызывает катастрофических последствий.

Однако случались столкновения Земли и с более крупными телами, скорость которых атмосфера погасить уже не может. Разумеется, это происходит очень редко, но все-таки происходит, о чем говорят данные геологии. Древние метеоритные кратеры — это шрамы на поверхности Земли, оставленные космической бомбардировкой.

Самым крупным космическим телом, столкнувшимся с Землей в течение последнего столетия, был, по-видимому, Тунгусский метеорит. Он упал 30 июня 1908 г. в безлюдной сибирской тайге. При этом выделилась энергия, эквивалентная взрыву 40 мегатонн тротила!

Последствия таких столкновений — это катастрофы, местные и даже глобальные, поэтому сейчас специалисты разрабатывают методы их предотвращения. Работа по предотвращению космических катастроф состоит из двух взаимосвязанных задач. Во-первых, важно обнаружить опасное тело на возможно большем расстоянии от Земли.

Столкновение нетрудно предсказать для астероидов, пересекающих орбиту Земли, —их движение хорошо изучено. Гораздо сложнее дело обстоит с ядрами долгопериодических комет, которые не наблюдались при их предыдущих сближениях с Солнцем.

Вторая задача — это уничтожение опасного тела (например, при помощи ядерного заряда) либо отклонение его с опасной орбиты. По мере технического прогресса эти возможности могут быть реализованы в случае необходимости, но ученые уже сегодня пытаются обезопасить человечество от космических «бомбардировок».