Коли астероїд в голлівудських фільмах попадає в океан, він створює руйнівні хвилі, які вщент нищать прибережні міста. Однак нові розрахунки показують, що реальні астероїди сильно відрізняються від «кіношних». Річ у тім, що падіння астероїда супроводжується звільненням величезних запасів енергії, яка в реальному житті призводить до викиду значної кількості води вгору в атмосферу, і на генерацію хвиль майже нічого не лишається.
Результати нового дослідження вказують на те, що хвиля від падіння астероїда в океан далеко від берегової лінії, навряд чи поширюється далеко. Фото з сайту www.space.com.
«Фольклор стверджує, що цунамі, спричинені такими зіткненнями, чи не найбільші джерела небезпеки» — зауважив Ґален Ґіслер (Galen Gisler), який вивчає фізику геологічних процесів в Лос-Аламоській національній лабораторії. Про це науковець розповів на конференції «Місячна і планетарна наука» (Lunar and Planetary Sciences) в минулому місяці в м. Вудленд (штат Техас). Ґіслер також представив роботу на осінній сесії Американського геофізичного союзу в грудні 2016 р. Він виконав 3D-симуляції, в яких було змодельовано формування хвилі від падаючих каменів різних розмірів і виявив, що хвилі, утворені дрібними астероїдами, нагадують зсувні цунамі на Землі.
«Сплескові хвилі довжиною в десятки кілометрів можуть бути дуже небезпечними –– але, крім того, вони падають різкіше» — наголосив Ґіслер.
Приводнення
Земля не рухається на самоті по своїй орбіті. Сотні тисяч навколоземних об’єктів (Near-Earth objects, NEO) супроводжують її під час руху по орбіті. Більшість з них утворені з матеріалу, що утворився при зіткненнях астероїдів перших поколінь. Кожні 10000 років або близько того, об’єкти розміром понад 100 метрів, як припускають науковці, стикалися з планетою. Кожне таке падіння мало потенційно руйнівні загрози. З приблизно 70 відсотків поверхні Землі, покритих водою, океани є найбільш імовірними місцями для падіння астероїдів.
На запит NASA обчислити найменший розмір астероїдів, що мають викликати занепокоєння, Ґіслер виконав 3D моделювання для вивчення можливих ефектів від океанського приводнення. Такі дослідження вельми затратні з огляду обчислювального часу, оскільки вони вимагають моделювання мільйонів частинок. На 11 проведених сеансів моделювання Ґіслер потратив всього кілька місяців. Він зосередився на астероїдах діаметром менше 500 метрів.
Докладні моделі потрібні для вивчення можливих наслідків асиметрії, які виникають при зіткненні астероїда з поверхнею — пояснив Ґіслер. Тоді як астероїди можуть впасти прямовисно в океан, вони мають набагато більше шансів наблизитися до води під кутом. У результаті входу астероїда в воду, попереду в нього буде більше води, ніж ззаду. Ґіслер хотів зрозуміти, як це може вплинути на будь-який процес формування хвилі — потенційного цунамі.
Виявляється, астероїди погано утворюють хвилі. Ґіслер виявив, що велика частина енергії (80 %) від удару витрачається на випаровування води і формування кратера. Решта 20 відсотків затрачується на викидання води вгору в атмосферу, де вона може впливати на погодні умови. За його оцінками, лише десята частина одного відсотка кінетичної енергії від удару витрачається на формування справжньої хвилі. Ці хвилі можуть бути масивними, але вони розпадаються швидко.
Ґіслер виявив, що астероїди розміром понад 140 метрів, напевно, є джерелом справжньої небезпеки. В наші дні «Центр довколаземних об’єктів» (Center for Near Earth Object) буде працювати, щоб ідентифікувати 90% NEO такого розміру і більше — це визначене Лабораторією реактивного руху (Jet Propulsion Laboratory, JPL) завдання. Дотепер вони помітили трохи більше половини передбачуваних об’єктів.
Якщо місце падіння астероїда лежить на відстані менше 100 км від берега, він може істотно вплинути на узбережжя — підкреслив Ґіслер. Великі об’єкти, близько 300 метрів, можуть спровокувати виникнення ураганних вітрів і ударних хвиль в повітрі, а також локалізованих хвиль. Але якщо астероїд падає в океан далі від берега, масивні хвилі, які він спровокував, швидко розпадаються у відкритому океані.
«Це, насправді, дуже неефективний спосіб генерації хвиль» — наголосив Ґіслер. «Ці хвилі поширюються вкрай пасивно».
Справді, ефект схожий на хвилі, спричинені зсувами навколо фіордів у Норвегії й Ісландії. Коли матеріал ковзає вниз із гір в ці довгі, вузькі бухти, він може створювати величезні хвилі, які мають великий локальний ефект, але не поширюються дуже далеко. У 1934 році одна така лавина при падінні накопичила матеріал, якого було достатньо для утворення хвилі заввишки 62 м, що знищила кілька населених сіл. Тоді як ці зсуви можуть бути руйнівними для тих, хто поруч з ними, вони майже безпечні для тих, хто перебуває на деякій відстані.
Отже, вплив астероїда поблизу берега може завдати шкоди, але поступове віддалення від берегової лінії в океан суттєво зменшує ризики.
«Якщо ви на відстані понад 100 км від берегової лінії, я б спокусився порадити вам сказати: облиште справу і вивчайте її» — підсумував Ґіслер.
За інф. з сайту www.space.com підготував Георгій Ковальчук
