Shoemaker-Levy-9
Пахомов Ю.В.
   МГУ

Последствия падения кометы типа Shoemaker-Levy-9 на Землю.

Весомая часть комет имеют орбиты с перигелием внутри орбиты Земли. Некоторые из них могут подходить достаточно близко к Земле, к примеру последняя яркая комета C/1996B2 Hyakutake 27 марта прошла в 15 млн. км от нашей планеты, что по астрономическим меркам очень малое расстояние, и различные возмущения могли свободно повернуть орбиту кометы и сократить это расстояние вплоть до лобового столкновения. Позтому существует ненулевая вероятность падения кометного тела на Землю. Для Земли как небесного тела столкновение не страшно из-за незначительной массы массы кометы по сравнению с земной. При падении кометы с параметрами кометы Shoemaker-Levy-9 на Землю, последняя получит импульс, который дал бы Земле скорость менее 0.5 мм/с ( V0=Mk/M0*Vk ). Подобные изменения гораздо меньше флуктуации, вызываемых внутренними и внешними силами. При входе в атмосферу кометное ядро начинает испытывать торможение. А при большой скорости ( 64 км/с ) образуется ударная волна, на границе которой Т=3000 К. Легкоплавкое вещество кометы начнет испаряться, разрушая ядро. Но из-за большой массы ( 5*10^17 г ) оно пробьет насквозь земную атмосферу, потеряв лишь половину кинетической энергии ( формула И.С.Астаповича V(м/с)=36.4*(M(г))^(1/6) ), которая составит 3*10^30 эрг. Эта энергия поидет на энаргию взрыва ( нагрев окружающей среды, излучение и т.д. ),работу образования кратера при ударе об сушу или переидет в энергию гигантской волны-цунами в случае падения в океан. На излучение поидет 3*10^28 эрг ( E=FSt=o*T^4*2*pi*R^2*t=3*10^28 ), на нагрев окружающей среды 10^29 эрг ( E=c*m*dT=10^29 ). В общем энергия взрыва составит 10^29 эрг. Для иллюстрации этой цифры отметим, что такой энергии достаточно, чтобы вскипятить и испарить море с емкостью 3*10^16 литров ( Черное море ). Взрыв будет длиться около 1 минуты, в это время его температура составит около 20.000 К. Если он произойдет около поверхности на высоте 10 км (диаметр ядра 10 км ), то он будет виден на расстоянаях до 500 км, где только от одного излучения температура будет около 2000 К и все будет гореть и плавиться, и эти окрестности будут превращены в пылающую пустыню. Из-за взрыва образуются горячие ударные звуковые волны, которые будут все сметать и сжигать на своем пути. Потеряв через несколько тысяч километров основную энергию, они поидут в виде тепловых воздушных волн со спадающей температурой и обогнут земной шар несколько раз. При падении кометы на сушу удар вызовет значительное землетрясение, сила которого будет зависеть от характеристик земной коры в месте падения. А при попадении на разлом земной коры последствия могут быть гораздо серьезнее. Кроме сильнейшего разрушительного землетрясения на огромной территории будут происходить процессы оседания и возвышения, возможен выход магмы на поверхность. При падении в открытый океан образуются огромные волны-цунами с высотой несколько километров ( если предположить образование волны в виде тора с радиусом сечения и объемом как у кометы, то этот радиус будет более 3 км ). Доидя до берегов они смоют все на своем пути на протяжении нескольких десятков километров. Если падение произодет около Англии, то волны полностью покроют этот остров. Попадение кометного тела в земную атмосферу опасно еще и тем, что оно содержит очень ядовитые соединения CN, CH, NH, NH2, C2, C3, OH и другие. Их общая масса 5*10^17 г. Ветра разнесут их по всей Земле, сея гибель всему живому. Эти вещества рассеются в атмосфере, растворятся в воде, смешаются с верхними слоями литосферы. Еще кометы содержат пылевые частицы. Их масса 10^16г , а количество 10^27. Рассеевшесь равномерно в атмосфере в слое толщиной несколоько километров они создадут концентрацию 1000-1500 см-3, что соответствует оптической толще 2-3*10^9, то есть Солнце не будет греть поверхность Земли пока пыль полностью не осядет. А за это время температура быстро будет спадать до такой (Т=100 К ), которую сможет поддерживать внутреннее тепло Земли в балансе.