Реферат: Чрезвычайные ситуации космического характера
Таким образом, космос полон опасностями для жизни, особенно астероидами, метеоритами, кометами, грозящими врезаться в Землю. Число опасностей возрастает по мере удаления в космос: например сверхновые, которые выбрасывают достаточно излучения, чтобы пробить защитный озоновый слой Земли. Новое исследование показало, что для этого бывшая звезда должна оказаться на расстоянии 25 световых лет от Земли – так близко, что это может случиться только раз или два в миллиард лет. Ранее считалось, что этот риск гораздо выше. Физик Мальвин Рудерман из Колумбийского университета в 1974 году подсчитал, что космические и гамма-лучи от сверхновой, находящейся на расстоянии 50 световых лет, за десятки лет могут уничтожить большую часть озонового слоя. Но последние оценки Нила Герельса из Goddard Space Flight Center позволяют вздохнуть с облегчением. Ученый использовал подробную модель атмосферы, чтобы понять, как оксид азота - соединение, появление которого катализируется радиацией сверхновой - будет разрушать озон. Оказалось, что для того, чтобы сквозь атмосферу проникало вдвое больше ультрафиолетовых лучей, чем сейчас, звезда должна взорваться на расстоянии не больше 25 световых лет. Сегодня на столь небольшой дистанции до Земли нет ни одной достаточно крупной звезды, чтобы она погибла, превратившись в сверхновую. Более того, подобные звезды очень редко приближаются к Солнечной системе, так что сверхновая здесь может появляться не чаще раза в 700 миллионов лет.
Существует опасность, от так называемых черных дыр. Известный физик Стефан Хоукин вынужден был пересмотреть свою теорию черных дыр. Прежде считалось, что ни один объект не способен выйти из мощного гравитационного поля черной дыры. Однако впоследствии ученый пришел к выводу, что информация об этих объектах, попавших в космическую дыру, может быть излучена обратно в трансформированном виде. Эта извращенная информация, в свою очередь, меняет сущность объекта. "Зараженный" подобным образом объект трансформирует любую информацию о предмете, который встречается у него на пути. При этом если облако достигнет Земли, то эффект его воздействия на планету будет сродни тому, как если пролить на рукописный чернильный текст воду, которая разъедает слова и превращает в месиво.
Опасны вспышки на Солнце. Межпланетная ударная волна, порожденная солнечной вспышкой, достигнув Земли вызывает, полярное сияние, видимое даже в средних широтах. Скорость выброшенного материала может составлять около 908 км/с (наблюдалась в 2000 г.). Выброс, состоящий из гигантских облаков электронов и магнитных полей, достигнув Земли способен вызвать крупные магнитные бури, способные прерывать спутниковую связь. Выбросы корональной массы могут уносить до 10 миллиардов тонн наэлектризованного газа из короны Солнца, распространяющегося со скоростью до 2000 км/c. Так как их становятся все больше и больше, они окутывают Солнце, формируя ореол вокруг нашей звезды. Это может звучать угрожающе, но на самом деле такие выбросы не представляют опасности для людей, находящихся на Земле. Магнитное поле нашей планеты служит надежным защитным экраном против солнечного ветра. Когда солнечный ветер достигает магнитосферы - области вокруг Земли, контролируемой ее магнитным полем - большая часть материала отклоняется далеко за пределы нашей планеты. Если волна солнечного ветра велика, она может сжимать магнитосферу и вызывать геомагнитный шторм. В предыдущий раз такое событие произошло в начале апреля 2000 года.
2. Сущность метеоритов и комет
Метеорит — твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли. Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких килограммов. Крупнейший из найденных метеоритов — Гоба (вес 60 тонн).
Небесное тело, пролетающее атмосферу Земли и оставляющее в атмосфере яркий светящийся след (не зависимо от того, пролетит ли оно по касательной к поверхности Земли, сгорит ли в атмосфере, или упадет на Землю), называется метеором, если оно не ярче 4-й звёздной величины. В противном случае (ярче или заметны угловые размеры тела) — болидом.
Космическое тело до падения называется метеорным телом и классифицируется по астрономическим признакам, например, это может быть метеороид, или комета, или астероид, или их осколки, или другие метеорные тела. Аналогичные падению метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами.
На месте падения метеорита может образоваться кратер. Один из самых известных - Аризонский кратер. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле - Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км)
Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы (baituloi), небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т.д.
Метеорное тело входит в атмосферу Земли на скорости около 11-25 км/сек. На такой скорости начинается разогрев и свечение вошедшего в атмосферу тела. За счет абляции (обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела) масса, долетевшая до земли, м.б. меньше, а в некоторых случаях значительно меньше той массы, что вошла в атмосферу. (так, например, тело, вошедшее в атмосферу Земли на скорости 25 км/с и более - сгорает почти без остатка, из десятков и сотен тонн начальной массы, при такой скорости вхождения, до земли долетает всего несколько килограмм вещества, или даже несколько грамм.) Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения.
Если метеорное тело не сгорело в атмосфере, то по мере торможения метеорит теряет горизонтальную составляющую скорости, что приводит к траектории падения часто почти горизонтальной вначале (при входе в атмосферу) и почти вертикальной (почти отвесной) в конце. По мере торможения свечение метеорита падает, метеорит остывает (часто свидетельствуют, что метеорит был при падении теплый, но не горячий). Кроме того, может произойти разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению Метеоритного дождя.
Наиболее часто встречаются каменные метеориты (92,8 % падений). Они состоят в основном из силикатов: оливинов (Fe, Mg) 2SiO4 (от фаялита Fe2SiO4 до форстерита Mg2SiO4) и пироксенов (Fe, Mg)SiO3 (от ферросилита FeSiO3 до энстатита MgSiO3).
Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава.
Классификация по методу обнаружения: падения (когда метеорит находят после наблюдения его падения в атмосфере); находки (когда метеоритное происхождение материала определяется только путём анализа);
Кометы являются одними из самых эффектных тел в Солнечной системе. Это своеобразные космические айсберги, состоящие из замороженных газов сложного химического состава, водяного льда и тугоплавкого минерального вещества в виде пыли и более крупных фрагментов. Ежегодно открывают 5-7 новых комет и, довольно часто, один раз в 2-3 года вблизи Земли и Солнца проходит яркая комета с большим хвостом. Кометы - тела Солнечной системы, имеющие вид туманных объектов, обычно со светлым сгустком-ядром в центре и хвостом. Вдали от Солнца у комет нет никаких атмосфер и они ничем не отличаются от обычных астероидов. При сближении с Солнцем на расстояния примерно 11 а.е. у них сначала появляется газовая оболочка неправильной формы (кома). Кома вместе с ядром (телом) называется головой кометы. В телескоп такая комета наблюдается как туманное пятнышко и ее можно отличить по виду от какого-нибудь удаленного звездного скопления только по заметному собственному движению. Затем, на расстояниях 3-4 а.е. от Солнца у кометы, под действием солнечного ветра, начинает развиваться хвост, который становится хорошо заметным на расстоянии менее 2 а.е.
Причины их возникновения до конца не ясны, но уже понятно, что они возникают при взаимодействии комет с солнечным ветром - потоком заряженных частиц (в основном протонов и электронов), вытекающим из Солнца со скоростью 350-400 км/с, а также с силовыми линиями межпланетного электромагнитного поля.
Хвосты могут иметь разную форму, которая зависит от природы частиц, его составляющих: на частицы действует сила гравитационного притяжения, зависящая от массы частицы, и сила давления света, зависящая от площади поперечного сечения частиц
Маленькие частицы будут легче уноситься светом прочь от Солнца, а большие будут охотнее к нему притягиваться. Соотношение двух сил и определяет степень изогнутости кометного хвоста. Газовые хвосты будут направлены прочь от Солнца, а корпускулярные, пылевые, будут отклоняться от этого направления. У кометы может быть даже несколько хвостов, состоящих из частиц разного рода. Бывают и совсем аномальные случаи, когда хвост вообще направлен не от Солнца, а прямо к нему. Видимо, такие хвосты состоят из довольно тяжелых и больших пылевых частиц. Плотность кометного хвоста, простирающимся иногда на десятки и даже сотни миллионов километров, ничтожна, так как состоит он только из разреженного светящегося газа и пыли. При сближении кометы с Солнцем хвост может разделиться, приобретая сложную структуру. Голова же кометы увеличивается до максимального размера на расстояниях 1,6-0,9 а.е., а затем уменьшается.
Практически вся масса вещества кометы заключена в ее ядре. Массы ядер комет, вероятно, находятся в пределах от нескольких тонн (мини-кометы) до 1011-1012 т.
В отличие от планет и абсолютного большинства астероидов, движущихся по стабильным эллиптическим траекториям и поэтому вполне предсказуемых при своих появлениях (для надежного расчета орбиты каждого из этих тел достаточно измерить его координаты всего в трех точках траектории движения), с кометами дело обстоит намного сложнее. На основе накопленных наблюдательных данных установлено, что абсолютное большинство комет также обращается вокруг Солнца по вытянутым эллиптическим орбитам. Но на самом деле, ни одна комета, пересекающая планетные орбиты, не может двигаться по идеальным коническим сечениям, поскольку гравитационные воздействия планет постоянно искажают ее "правильную" траекторию (по которой она бы двигалась в поле тяготения одного Солнца. Реальный путь кометы в межпланетном пространстве извилист и методы небесной механики (науки о движении небесных тел) позволяют вычислить только среднюю орбиту, которая совпадает с истинной не во всех точках.
Кометы делят на два основных класса в зависимости от периода их обращения вокруг Солнца.
Короткопериодическими называют кометы с периодами обращения менее 200 лет, а долгопериодическими - с периодами более 200 лет. Наклоны орбит долгопериодических комет по отношению к плоскости эклиптики распределены случайным образом
Короткопериодических комет сейчас известно более 200. Как правило, их орбиты расположены очень близко к плоскости эклиптики. Все короткопериодические кометы являются членами разных кометно-планетных семейств.
Считается, что все эти короткопериодические кометы вначале были долгопериодическими, но в результате длительного гравитационного влияния на них больших планет они постепенно перешли на орбиты, связанные с соответствующими планетами и стали членами их кометных семейств
В конце концов, кометы разрушаются, некоторые из них порождают рой метеорных тел - ледяных и пылевых частиц, вращающихся по прежней орбите, и называемые метеорными потоками. В частности, считается, что "матерью" самого известного потока Персеид является комета Свифта-Туттля. Другой нашумевший в 1999-м и 1998-м годах - поток Леонид - порожден кометой Темпеля-Туттля.
При прохождении Земли через кометные хвосты не было замечено никаких, даже самых незначительных эффектов. Опасность для Земли могут представлять только кометные ядра.
Большинство комет появляется только один раз и затем навсегда исчезает в глубинах Солнечной системы, там, откуда они пришли. Но есть и исключения - периодические кометы.
У всех комет при их движении в области, занятой планетами, орбиты изменяются под действием притяжения планет. При этом среди комет, пришедших с периферии облака Оорта, около половины приобретает гиперболические орбиты и теряется в межзвездном пространстве. У других, наоборот, размеры орбит уменьшаются, и они начинают чаще возвращаться к Солнцу. Изменения орбит бывают особенно велики при тесных сближениях комет с планетами-гигантами. Известно около 100 короткопериодических комет, которые приближаются к Солнцу через несколько лет или десятков лет и поэтому сравнительно быстро растрачивают вещество своего ядра.
Орбиты комет скрещиваются с орбитами планет, поэтому изредка должны происходить столкновения комет с планетами. Часть кратеров на Луне, Меркурии, Марсе и других телах образовались в результате ударов ядер комет
В наше время иногда среди населения высказываются опасения, что Земля столкнется с кометой. Столкновение Земли с ядром кометы крайне маловероятное событие. Возможно, такое столкновение наблюдалось в 1908 г. как падение Тунгусског