Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде

Экзосфера тянется от границ термосферы вверх, на 10000 км от поверхности Земли: это ворота в открытый космос и местонахождение многих искусственных спутников. Чрезвычайно высокий температурный профиль термосферы влияет на эту внешнюю оболочку атмосферы: происходит остывание с 2000 до 0 градусов, воздух холоднее всего по ночам. Атмосфера здесь довольно разреженная, однако можно обнаружить следы таких газов, как кислород и углекислый газ. Это последний слой атмосферы, который еще испытывает силу притяжения Земли. Важно отметить, что экзосфера – первый слой защиты от солнечного излучения, она первой встречает любой летящий к Земле объект.

Действительно ли астероиды – главная угроза Земле?

В своей последней книге «Краткие ответы на большие вопросы», опубликованной в 2018 году, физик-теоретик Стивен Хокинг приводит свои соображения по поводу одной из главных угроз Земле – столкновения с астероидом. У нас нет никакой защиты от подобного события, которое могло стать причиной вымирания динозавров 66 миллионов лет назад. Несмотря на то, что у Земли довольно мощная защитная система, состоящая из нескольких слоев атмосферы, каждый из которых служит своей основной цели, наличие множества ударных кратеров свидетельствует о том, что летящие из космоса камни иногда все же проникают в атмосферу, а некоторые долетают и до поверхности. Согласно спутниковым данным, от 5 до 300 тонн космической пыли ежедневно попадает в атмосферу, и частично эта пыль образуется после сгорания более крупных объектов. Однако сначала давайте определимся с терминами.

• Астероид: крупное каменистое тело в космосе, не имеющее атмосферы, однако вращающееся по орбите вокруг Солнца. Чтобы считаться астероидом, тело должно быть не менее метра в ширину, хотя порой имеет диаметр в сотни километров. Церера, крупнейший известный астероид диаметром 940 км, сейчас считается карликовой планетой. Астероид Веста, или (4)Веста, занимает второе место – 525 километров в диаметре. Между Марсом и Юпитером расположена самая богатая астероидами часть Солнечной системы, так называемый главный пояс астероидов. Предполагается, что околоземные астероиды некогда сошли с орбиты этого пояса астероидов. Кроме того, значительное количество астероидов имеется в поясе Койпера и облаке Оорта.

• Метеороид: любое космическое тело диаметром менее метра считается метеороидом. Это небольшие камни или частицы, вращающиеся по орбите вокруг Солнца. Они достаточно регулярно попадают в земную атмосферу. Если метеороид испаряется в атмосфере Земли, то становится метеором, которые часто называют падающими звездами. Орбита Земли часто оказывается на пути обломков хвоста кометы, которые и образуют метеоры, производящие впечатление падающих звезд. Постоянная орбита таких комет, как, например, комета Свифта – Таттла, позволяет довольно уверенно предсказывать ежегодные метеорные потоки, например, Персеиды в августе.

• Метеорит: если крупные метеороиды или астероиды переживают пролет через недружественную земную атмосферу, их называют метеоритами. Тысячи метеоритов не оказывают на поверхность Земли никакого воздействия, сгорая в нижних слоях атмосферы и ненадолго озаряя собой небо. Однако некоторые космические камни, обычно весом менее полукилограмма, все же пролетают через атмосферу, ударяются о земную поверхность и проходят практически незамеченными. Обнаружить их позволяет только всплеск энергии после того, как метеорит разобьется о землю. От такого столкновения могут задрожать стекла в окнах, взбаламутиться вода, оказаться поваленными леса. Однако на Землю периодически падают и более крупные метеориты, оставляя на поверхности большие кратеры. Впрочем, это очень редкие события, которые порой разделяют десятки тысяч лет.

• Болид: это очень яркий метеор, который, как правило, взрывается в атмосфере; иногда его еще называют огненным шаром. Болиды могут создавать ударные волны, попадая в нижние слои атмосферы и производя разрушительное воздействие. В феврале 2013 года болид диаметром около 18 м взорвался в небе, выбив окна по всему российскому городу Челябинску; пострадали 1200 человек.

Следы былых ударов

Крупнейший в мире кратер (по крайней мере, из изученных), образованный ударом астероида, Вредефорт, находится недалеко от Йоханнесбурга в ЮАР. Возраст кратера оценивается в 2 миллиарда лет, а радиус составляет 190 км. Геологи в подробностях изучили концентрические полукруглые гребни, все еще заметные по бокам кратера и неопровержимо свидетельствующие об ударе астероида. Предполагается, что астероид имел в диаметре 5–10 км: уже одних этих размеров достаточно, чтобы дать представление о том, какую огромную энергию должен был сохранять астероид перед ударом. Сложно сравнивать другие кратеры с Вредефортом, но все же в мире существует немало и других впечатляющих образцов.