По Солнечной системе летает неизвестная популяция угрожающих Земле астероидов

Всего две недели назад неизвестное и довольно крупное небесное тело врезалось в Юпитер. Не исключено, что за несколько дней до этого объект помельче всколыхнул атмосферу Венеры. И если кто-то думает, что Земля в этом плане неуязвима, напомните им о катаклизме в небе над Подкаменной Тунгуской 30 июня 1908 года. Удары астероидов и комет вполне реальная угроза человечеству.

Узнай опасность

Чтобы предотвратить столкновение, необходимо знать врага, точнее, многие тысячи врагов в лицо. С этой целью в конце XX века в США была развернута программа Spaceguard, задача которой -- выявить 90% потенциально опасных астероидов диаметром от 1 км и выше. Сейчас эта задача выполнена -- таких астероидов оказалось чуть меньше тысячи, но ни один из них всерьез не угрожает нашей планете. Хочется надеяться, что не угрожает нам и примерно сотня неоткрытых астероидов такого размера, потому что удар такого тела приведет к глобальной катастрофе, где бы оно ни рухнуло.

Теперь астрономы задумываются о последовательнице программы Spaceguard, которая помогла бы найти 90% всех астероидов размером больше 100 м. Такие удары могут вызвать региональную катастрофу с серьезными разрушениями на территориях в десятки и сотни километров в поперечнике. Тунгуска -- характерный пример, продемонстрированный, к счастью, в почти безлюдной тайге.

Хотя по отдельности опасные астероиды изучены плохо, астрономы более или менее уверены, что хорошо понимают свойства их популяции в целом -- типичные орбиты, распределение по размерам и минеральному составу, эволюцию их движения в Солнечной системе. Ученые моделируют эффекты селекции, которые вносят используемые методики поиска опасных объектов, и стараются их учесть, восстанавливая истинные характеристики популяции.

Но уверенность в том, что астрономы все делают правильно и не пропустили чего-то важного, могут принести только дополнительные наблюдения.

Лунный дневник

Именно в одном таком наблюдаемом факте астрономы Такаси Ито и Рену Мальхотра и подметили неувязку. Особенности распределения кратеров на Луне заставляют японского и американского ученых предположить, что существует целая неучтенная популяция потенциально опасных тел.

Луна не удаляется от Земли больше чем на 400 тыс. км, так что в масштабах Солнечной системы в целом они движутся по одной и той же орбите. Поэтому и пересекаются они на своем пути примерно с одними и теми же встречными и поперечными. Правда, на Земле следы от этих встреч быстро затираются вулканизмом, водой, атмосферой и жизнью. А на Луне остаются навечно в форме открытого дневника, заглядывать в который очень полезно всем, кто исследует околоземные астероиды.

Ито и Мальхотра исследовали отличия двух полушарий Луны друг от друга. Широко известна асимметрия между видимой стороной, покрытой морями, и обратной, где подобных образований нет. Однако есть и другая, менее заметная асимметрия -- между ведущим (при движении по орбите) и ведомым полушариями нашего естественного спутника. На ведущем полушарии кратеров больше -- ровно по той же причине, по которой при прогулке под легким дождем футболка сильнее мокнет спереди.

Ученые сосредоточились на асимметрии распределения по Луне кратеров с радиально расходящимися лучами; их считают молодыми (меньше 800 млн лет). Анализ данных, собранных американским аппаратом Clementine, несколько лет назад показал, что на ведущей стороне таких кратеров существенно больше, чем на ведомой. Плотность молодых кратеров на полюсах этой асимметрии отличается в 1,67 раза.

Скрытая угроза

Японец и американец решили с помощью компьютерного моделирования разобраться: такую ли асимметрию дает известная сейчас популяция околоземных астероидов? Статья с результатами анализа должна вскоре выйти в ведущем европейском журнале Astronomy & Astrophysics, а пока доступна в Архиве электронных препринтов Корнельского университета.

Ответ оказался отрицательным. Если бы астероиды двигались в среднем примерно так, как предполагают официально утвержденные модели, контраст плотности кратеров составил бы около 30%, с натяжкой -- 40%, но никак не наблюдаемые 60-70%. Значит, что-то в представлениях о потенциальной угрозе неправильно. То есть существуют еще какие-то объекты, которые пока прячутся в межпланетном сумраке.

Что это за астероиды и почему их никто не видел, пока непонятно, однако кое-какие выводы сделать можно. Асимметрия кратеров тем выше, чем заметнее скорость движения Луны (и Земли) на фоне их случайных скоростей. А значит, коварные пришельцы не просто прячутся, но и крадутся -- движутся с небольшой относительно нас скоростью. Кстати, именно по этой причине эти объекты не могут быть кометами -- типичные скорости последних, как раз наоборот, заметно выше, чем у большинства астероидов.

Ито и Мальхотра даже прикинули, сколько именно объектов-тихоходок должно быть. По их расчетам, ученые как минимум вдвое недооценивают популяцию медленных относительно Земли астероидов. Но объекты, которые движутся со скоростью, близкой к скорости Земли, должны иметь и орбиты, похожие на земную. А значит, должна существовать целая популяция малозаметных астероидов, более или менее сопровождающих Землю в ее движении.

Меньшее зло

Существование такой свиты у Земли представляет некоторую теоретическую проблему. Движение крупных планет, в первую очередь Венеры, Марса и самой Земли, постоянно возмущает движение астероидов в этой зоне, и они не могут в течение долгого времени оставаться на орбитах, близких к земной. Наша свита должна быть по какой-то причине нечувствительна к этим возмущениям -- или ее должны регулярно пополнять новые тела.

Другая гипотеза, которая может объяснить слишком большую асимметрию, -- дробление относительно медленных объектов приливным действием Земли незадолго до падения на Луну. Тем не менее приливное поле нашей планеты кажется недостаточно сильным для того, чтобы это объяснение работало.

Исчерпывающего ответа у ученых нет. Не оценивали они и дополнительной угрозы, которую «лишние» астероиды представляет для самой Земли.

Впрочем, если дополнительная популяция существует, то свита астероидов, движущихся с небольшой скоростью относительно Земли, это меньшее зло. Если лишних ударов не избежать, пусть они будут мягче.