Взрыв астероида породил сотни поводов для размышлений

След от взорвавшегося астероида, сфотографированный кем-то из местных жителей и попавший таким образом в руки астрономов (фото Muawia Shaddad).

Завершён сбор фрагментов астероида, взорвавшегося в прошлом году над Нубийской пустыней. Событие примечательное. Впервые астрономам удалось обнаружить и изучить небольшой астероид до его входа в земную атмосферу, а потом найти фрагменты этого объекта. И собственно предсказание о падении астероида также было осуществлено впервые. Между тем сама упавшая скала оказалась необычной.

Речь идёт о нашумевшем (в прямом и переносном смысле) 7 октября прошлого года астероиде 2008 TC₃. Открыл его Ричард Ковальски (Richard Kowalski) из обсерватории в Аризоне (Mount Lemmon Observatory). А поскольку размер космического тела был невелик, следовательно, и яркость его была мала: засечь объект удалось лишь на подходе к Земле, примерно за 20 часов до удара.

Когда удалось просчитать его орбиту, тут-то и обнаружилось, что тело столкнётся с Землёй – до этого самого столкновения оставалось всего 13 часов (за расчёт спасибо Стиву Чесли (Steve Chesley) из Лаборатории реактивного движения (JPL)).

Траектория подлёта 2008 TC3 (иллюстрация с сайта wikipedia.org).

Далее события развивались точно по сценарию, обыгранному в голливудских фильмах. С той лишь разницей, что опасность планете не грозила было ясно, что крохотный астероид взорвётся в земной атмосфере.

Серия звонков, факсов, SMS и прочих e-mail в кратчайшие сроки подняла на ноги огромное число людей по обе стороны океана. Были задействованы специалисты кучи центров и программ, в частности американской системы наблюдения за околоземными объектами (NASA Near Earth Object Program). За астероидом принялись следить сразу несколько крупных телескопов в США, на Канарах и в Европе, далее по всему миру.

Учёные снимали данные (спектр, в частности), а службы слежения за околоземными объектами вычисляли точку падения. Поскольку число обсерваторий, следивших за 2008 TC₃, быстро достигло 26, время падения удалось вычислить с точностью в 15 секунд, и место также определилось довольно точно.

Оказалось, что произойдёт это в малолюдной местности, в Нубийской пустыне (Судан). Джекоб Койпер (Jacob Kuiper) из Королевского метеорологического института (Royal Netherlands Meteorological Institute) первым спохватился, что никто из учёных не сможет увидеть непосредственно момент взрыва. Джекобу пришла мысль, что над Африкой летает немало авиарейсов.

В последний момент специалисты связались с бортом 592 компании Air France-KLM. Хотя лайнер находился в 1400 километрах от места падения, большая высота точки взрыва над землёй позволяла надеяться на успех. Пилоты погасили в кабине все лишние огни и стали всматриваться в горизонт. Вскоре они увидели яркие жёлто-красные сполохи.

Разница между фактическими и предсказанными временем столкновения и местом составила всего несколько секунд и километров. "У нас никогда не было такого конкретного подтверждения того, что все механизмы работают", радуется Чесли, комментируя эту маленькую мировую репетицию "Армагеддона".

Падение и фейерверк от астероида, по счастью, заснял метеоспутник Meteosat 8 европейской организации EUMETSAT. Вверху – инфракрасный канал (это ещё свет от раскалённой скалы до её разрушения), внизу – видимый диапазон и опять-таки ИК-канал (фотографии EUMETSAT).

Далее в ход событий вмешался Питер Дженнискенс (Peter Jenniskens), астроном из института по поиску внеземного разума SETI Institute. Он удивился: такое дело, астероид упал, а никто его не ищет! Под лежачий камень, как говорится… Питер первый и организовал экспедицию к месту падения обломков небесного гостя.

Он вылетел в Судан, где объединил усилия с Муавией Хамидом Шаддадом (Muawia Hamid Shaddad), астрономом из Хартумского университета (University of Khartoum).

В помощь они взяли 45 студентов из этого вуза. Причём пришлось организовать несколько походов. Прибыв на место в автобусе, охотники за космическими камнями растягивались цепочкой на сотни метров и проходили пешком многие километры по пустыне, чтобы выловить останки взорвавшегося тела (теперь уже именуемые метеоритами).

Студенты Хартумского университета начинают поиск останков небесного гостя (фото Muawia Shaddad).

Так в декабре 2008-го удалось найти первый камушек из космоса. Через недели, когда число людей, прочёсывающих местность, удалось увеличить за счёт школьников до 72-х, счёт обнаруженных фрагментов знаменитого уже астероида пошёл на десятки, и крупнейшие из них насчитывали 10 сантиметров в поперечнике.

А самый последний "заход" по пустыне, состоявшийся в нынешнем месяце, увеличил общий счёт искателей до 280 фрагментов. 47 самых крупных набрали в сумме вес в 3,95 килограмма.

Теперь же стали известны и первые научные итоги уникального "приключения". Анализ обломков позволил сделать несколько любопытных выводов.

Диаметр астероида, упавшего на Землю, составлял 4 метра, рассчитали учёные. Однако, поскольку весил он 80 тонн, а скорость при входе в атмосферу составляла 12,4 километра в секунду (по некоторым данным 12,8), удар о воздух был силён.

Мощность взрыва специалисты оценили в 0,9-2,1 килотонны тротила (как маленькая атомная бомба), что подтвердили замеры низкочастотных волн на кенийской метеостанции, сверхчувствительные барометры которой обычно применялись для контроля за ядерными испытаниями.

Произошёл взрыв, к слову, на высоте 37 километров.

Линия падения, спроецированная на космический снимок местности (красным цветом отмечены места находок небесных камней), и образцы метеоритов от астероида 2008 TC3 (иллюстрация NASA Ames/SETI/JPL, фотографии Muawia Shaddad, Peter Jenniskens/NASA).

Исследователи отмечают, что крохотные астероиды такого размера попадают в атмосферу Земли по несколько штук в год, но 2008 TC₃ был уникален, поскольку стал первым и пока единственным космическим телом, которое удалось обнаружить до столкновения. Обычно учёные лишь находят обугленные метеориты. Постфактум.

А это очень важно: у специалистов впервые появилась возможность сравнить спектры этого тела, снятые до его падения, и спектры получившихся обломков. Как изменился этот материал после "огненной купели"? Ранее учёные, получая данные о составе упавших метеоритов, могли лишь экстраполировать их на состав материнского тела, разрушившегося в небе. К тому же в космосе астероидам сопутствует пыль, влияющая на проходящий свет.

С этого камушка и был открыт счёт фрагментам, обнаруженным в Судане (фото Peter Jenniskens/NASA).

Астрономы (Дженнискенс и его группа, в частности) сообщают, что 2008 TC₃ принадлежал к спектральному классу F. А его останки, как выяснилось, к метеоритам-уреилитам. Это ахондриты, отличающиеся специфическим составом. К примеру, во фрагментах суданского астероида нашлось очень много углерода и стекловидных минеральных зёрен, напоминающих кристаллы сахара.

Вот и новая связь. Астероиды класса F отражают мало света, и у учёных до сих пор шли дискуссии – из чего они могли бы быть сделаны. Вообще говоря, специалистам не позавидуешь: у них есть масса наблюдений за различными классами астероидов (от которых порой откалываются куски, попадающие иногда на Землю) и есть масса найденных метеоритов различных типов и составов. А вот попробуй связать одно с другим. Тут каждая "ниточка" важна.

Анализы камушков в других лабораториях также подтвердили – перед нами уреилиты. А таковых среди всех найденных на Земле метеоритов лишь 0,5%.

Астероид был обнаружен 6 октября 2008-го, менее чем за сутки до падения и высотного взрыва. Однако эпопея с поиском выпавших фрагментов длилась с декабря прошлого года по нынешний март включительно (иллюстрация Nature).

Но и среди этого редкого типа нубийский пришелец уникум. Учёные обнаружили в его останках аномально большое число пор.

Проводивший анализ камней, собранных в пустыне, Майк Золенски (Mike Zolensky), специалист по минералогии из центра Джонсона (Johnson Space Center), говорит, что 2008 TC₃ откололся от поверхности куда большего астероида.

Всё это привело астрономов к длинной цепочке рассуждений о строении и происхождении 2008 TC₃. Поскольку в останках астероида обнаружены следы вулканических процессов (а точнее, его материнское тело когда-то пребывало в расплавленном состоянии), нужно признать – это был объект огромного размера.

И он способен учёным (через останки 2008 TC₃) рассказать о происходившем в Солнечной системе на заре её формирования. Ведь протопланеты тоже проходили расплавленную стадию.

Но планетозималь, останки которой теперь мы видим, не успела дорасти до полноценной планеты, остановила свой рост и остыла (став астероидом, от которого позже откололся мини-астероид 2008 TC₃). Почему? Ответ может пролить свет на многое.

Можно ли каким-то другим способом получить материал с астероида? Конечно, но это сложно. Скажем, отправить космический зонд.

Шанс на воплощение этой мечты у астрономов есть. Японский аппарат Hayabusa, в 2005 году забравший образцы грунта с Итокавы, несмотря на ряд нештатных ситуаций, медленно направляется к Земле. Дома он окажется в следующем году. Ну а если что-то у японцев не сработает, останется рассчитывать на гипотетическую (пока) европейскую миссию Marco Polo.

На этом фото, опубликованном Гарвардским центром астрофизики (CfA) за несколько часов до падения, наш герой – астероид-камикадзе – выглядит крошечной точкой почти точно в центре (звёзды размыты, поскольку телескоп на время экспозиции следил за астероидом). Может, однажды вот так же явится к нам гость и покрупнее? (Peter Birtwhistle/Great Shefford Observatory)

Учёные надеются, что дальнейшее изучение метеоритов, порождённых взорвавшимся 2008 TC₃, позволит раскрыть многие иные детали младенчества нашей планетарной семьи.

А заодно поможет лучше разобраться с астероидами, стратегия защиты от которых может варьироваться в зависимости от строения и состава угрожающего объекта. Ведь небесные скалы представляют собой как прочные монолиты, так и горы щебня или нечто, похожее на рыхлое ледяное ядро кометы.

Небольшой, в общем-то, астероид, который Землю не уничтожил, а был сам уничтожен атмосферой, в этом плане для учёных – бесплатный образчик, этакий пробник. Хочется верить, что за ним не последует "вся партия товара".