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

В ноябре 1969 года экспедиция «Apollo 12» смогла провести более длительные сейсмические наблюдения на Луне. Затем экспедициями 14, 15 и 16 на видимой стороне установлены ещё три высокочувствительные сейсмические станции. Во время экспедиции «Apollo 12» зарегистрировано много лунотрясений, природа которых была связана как с тектоническими процессами и воздействием на Луну земных приливов, так и с ударами метеоров о её поверхность.

Самое первое записанное лунотрясение вызвал посадочный модуль. Удар 2,5 тонного аппарата «Apollo 12» на первой лунной космической скорости (1,7 км/с) был эквивалентен взрыву 800 килограммов тротила. С поверхности поднялось многотонное облако пыли, а через 23,5 секунды волны от удара записал сейсмометр.

Колебания лунного грунта продолжалось около часа, что стало сюрпризом для исследователей. Оказалось, что в отличие от Земли на Луне возникают долго незатухающие колебания, подобно тому, как если это был колокол.

Многолетние сейсмические наблюдения позволили зарегистрировать тысячи лунотрясений. Они были подразделены на четыре типа – метеоритные, приливные, тектонические и термальные. Помимо обнаружения лунотрясений американские астронавты смогли провести первую сейсморазведку на Луне.

На профилях длиной в несколько десятков метров через каждые 4—5 метров они производили вручную удары по лунному грунту, и записывали сигналы. На первых инопланетных профилях также устанавливались специальные заряды, подрывавшиеся по команде с Земли, но уже без космонавтов на Луне.

13 мая 1972 года в 142 километрах от лунной сейсмостанции на скорости 20 км/с упал метеорит диаметром в два метра. Удар от него был настолько силён, что образовался кратер диаметром в сто метров. Сейсмометры на двух сейсмостанциях расположенных в 967 километрах и 1026 километрах от места падения метеорита зашкалили, но смогли записать лунотрясение. После обработки сейсмограмм было обнаружено существование у Луны коры. Она оказалась слоистой и сложенной из кальциево-алюминиевых пород с высокими градиентами скоростей.

Еще недавно казалось, что исследования сейсмичности Луны представляют чисто научный интерес, однако планы организовать на этой планете обитаемые станции перевели их в разряд практически важных. В 1972—1977 годах на Луне зарегистрировано несколько лунотрясений магнитудой около 5,5 по шкале Рихтера. Если подобное лунотрясение произойдет вблизи от лунной станции, то она может не выдержать сейсмического удара.

Церера. Это ближайшая к Солнцу и наименьшая среди известных карликовых планет Солнечной системы диаметром около 950 км находится в поясе астероидов и классифицирована как путиноид. На 30—40% состав приповерхностного слоя планеты состоит из водяного льда, а остальная часть образована силикатными породами.

Считается, что после приобретения сферической формы на планете началась гравитационная дифференциация внутренней структуры. Более тяжёлые породы переместились в центральную часть, а более лёгкие сформировали поверхностный слой. Предположительно он представляет собой смесь водяного льда с набором различных других веществ. Возможно, Церера имеет каменное ядро и ледяную мантию, а под её поверхностью находится жидкая вода.

На поверхности планеты проступают белые пятна. Эту окраску им придаёт сульфат магния, и особенность приповерхностного слоя состоящего из смеси соли и воды. Они отражают 50% падающего солнечного света, что и выделяет их от других участков.

В январе 2014 года обнаружен криовулканизм на планете. По данным миссии NASA «Dawn» (2007) на планете найден ударный кратер Haulani диаметром 34 километра. На его склонах видны следы оползней и области, где возможно осуществлялся подъём вещества из недр на поверхность. Внутри кратера выделяется куполообразное поднятие окруженное белыми пятнистыми кластерами.

В другом ударном кратере Occator выявлена контрастная область, видимо появившаяся из-за гидротермальной активности. Диаметр кратера Oxo около десяти километров. Это второй по яркости объект на этой планете. Возможно, он возник из-за опускания локального участка поверхности планеты. В нём обнаружен лёд из воды или гидратов, возможно, оказавшихся на поверхности из-за оползня вызванного метеоритным ударом.

Ганимед. Это один из 63-х известных спутников Юпитера самые крупные это Ганимед, Европа, Ио и Каллисто. Ганимед крупнейший спутник в Солнечной системе. Он на 8% больше Меркурия и в два раза превышает по массе Луну. У Ганимеда есть разряженная атмосфера и магнитосфера.

Спутник образован из почти равного количества силикатных пород и водяного льда. У него жидкое ядро, а на глубине около двухсот километров между слоями льда, возможно, есть океан жидкой воды. Поверхность планеты почти полностью покрыта водяным льдом, и на ней обнаружены следы активных тектонических процессов. Предполагается, что на Ганимеде есть криовулканизм.

Около 33% поверхности спутника занимают тёмные области возрастом около четырёх миллиардов лет с многочисленными ударными кратерами. Одним из крупнейших древних кратеров является Memphis Facula диаметром 360 километров. В глубоких, более молодых кратерах, обнажёны пласты белого льда.

Остальная часть поверхности Ганимеда это относительно молодые светлые области покрытые бороздами и хребтами. Их протяженность достигает тысяч километров, а ширина десятков километров с глубиной в несколько сотен метров. Особенности ландшафта связываются с приливным разогревом недр спутника из-за орбитального резонанса с двумя другими спутниками Юпитера – Европой и Ио.

На возможность конвекции в жидком ядре, богатом железом, указывает надёжно установленный факт наличия магнитосферы у Ганимеда. Он медленно остывает и идущее от ядра и силикатной мантии тепло, возможно, позволяет существовать подземному океану, а конвекция в жидком ядре поддерживает генерацию собственного магнитного поля.

Европа (Юпитер II). Несмотря на название он мало похож на свой земной аналог, будучи охлаждённым до -190 градусов по Цельсию. Этот шестой спутник Юпитера обладает сильно разряжённой кислородной атмосферой, в основном состоит из силикатных пород и обладает железным ядром. Его тектоническая активность обусловлена приливными деформациями из-за притяжения Юпитера. Сведения о ней получены благодаря миссии зонда NASA «Galileo» (1989—2003).

Поверхность Европы одна из самых ровных в Солнечной системе. На ней выступают немногочисленные холмы высотой в сотни метров. Малое число сохранившихся ударных кратеров объясняется гипотезой наличия под поверхностью Европы океана жидкой воды. Они скрываются извергающейся криовулканами и твердеющей на поверхности водой.

На Европе наблюдаются выпуклые и вогнутые образования, которые могли сформироваться в результате процессов, аналогичных лавовым излияниям. Их вершины схожи с окрестными равнинами, что может быть объяснено тем, что они образовались при подъёме их локальных участков. Встречаются обширные тёмные образования неправильной формы, возможно образовавшихся при расплавлении поверхности под действием приливов океана или выхода вязкого льда на поверхность.

В отдельных случаях обнаруживается, что некогда лёд был расплавлен и в воде плавали крупные ледяные глыбы. Возможно, это происходило при падении астероидов и метеоритов, удар которых приводил к расплавлению локальных участков поверхности, а затем их быстрому замерзанию.

Особенностью рельефа Европы является ударный кратер Pwyll диаметром 26 километров. Внутри него находится возвышенность высотой 600 метров, что на триста метров выше кольцевого вала. Она видимо возникла из-за выброса вязкого льда или воды через отверстие пробитое астероидом. Этот кратер считается одним из самых молодых образований на поверхности Европы.

Ио. Диаметр спутника Юпитера составляет 3642 километра, что сопоставимо с размерами земного ядра. Его образование произошло примерно 4,5 млрд. лет, как и планеты-гиганта.

Ио одна из самых вулканически активных планет в Солнечной системе с быстро меняющейся топографией. На поверхности спутника обнаружены сотни вулканов, горных образований, много равнинных поверхностей и лавовых потоков, протяженность которых достигает сотен километров. Из-за вулканов за планетой тянется плазменный шлейф из ионизированных атомов кислорода и серы и нейтральных облаков атомарных натрия и калия.

Вулканы выбрасывают газы на высоту трёхсот километров, а рельеф образуют многочисленные лавовые озера и реки. Крупнейшее лавовое море возле вулкана Loki имеет размер двадцати километров в поперечнике. В его центре находится остров из твёрдой серы. Вулканическая деятельность Ио питается энергией гравитационного воздействия Юпитера и других его спутников – Ганимеда и Европы. Приливные силы циклически сжимают и разжимают её литосферу, тем самым разогревая недра с выделением огромной энергии до 60—80 миллионов МВт.