Константин Циолковский - Земные катастрофы
Неизвестно, откуда иногда появляются в атмосфере Земли громадные болиды. Составляют ли они свиту кометы, или входят в братство маленьких планеток, окружающих Солнце, приходят ли они одиноко из бездн Млечного Пути или откуда-нибудь еще дальше — совершенно неведомо. Но что они появляются и появление их в атмосфере Земли не особенно редко, то это несомненно.
Так болид Галея, по расчету был около 2,5 версты в поперечнике. Болид 1837 года, пролетая 5-го января атмосферу, был до 4 километров в диаметре.
Несколько лет тому назад, вечером, осенью я вздумал проехаться на велосипеде в бор. Луна еще не восходила и было довольно темно. Когда я был уже за городом, на шоссе, я вдруг заметил, что все поле кругом меня осветилось, как бы Луной или яркой ракетой. Тогда, обернувшись, я увидел в небесах угловатое светящееся тело, которое при своем поступательном движении, медленно повертывалось. Я успел остановиться и соскочить с велосипеда, прежде чем оно исчезло, т. е. перестало светиться.
Я так был поражен этим грандиозным явлением, что сейчас же вернулся домой.
Расчеты мне показали, что этот болид имел не менее 100–200 метров в поперечнике. Если бы такая масса упала на Землю, то переполох бы вышел не малый.
Вероятность пролета болидов через атмосферу почти равна вероятности столкновения их с поверхностью суши или воды. Раз они довольно часто пролетают через атмосферу, то также часто могут и встречать океаны и сушу.
Какое же действие такие болиды могут произвести, столкнувшись с нижними слоями воздуха, с водой или материком?
Главное бедствие от падающего на Землю болида величиною с версту и более — это механическое его действие. Прежде всего произойдет от влияния быстро движущегося болида сгущение атмосферы и сильнейшее от этого ее накаливание. Эта сгущенная и накаленная масса газа, расширяясь, произведет ужасную воздушную волну, которая распространится по всему земному шару и сорвет своей силой, в форме неслыханного вихря, все дома, деревья и погубит множество людей, не скрывшихся в погреба, подземелья, пещеры, ущелья, — вообще, в места, не загражденные какими-либо естественными и могучими препятствиями от этого космического урагана.
Поблизости от места падения болида и сгущения воздуха, вихрь, конечно, будет ужаснее: он сорвет и естественные препятствия, рушит горы, завалит ущелья и т. д. Но и до крайних пределов Земли его действие будет еще сильно. Вы только подумайте о той скорости, с которой несется эта небесная бомба! Она в 100 раз больше скорости пушечного ядра, а энергия удара будет больше в 10 000 раз (при той же массе). Маленькая масса, попадая в атмосферу с такой скоростью, быстро теряет ее, и удар становится не очень опасным. Но болид, в несколько верст диаметром, двигается несокрушимо, неодолимо и почти не теряет своей скорости до самого падения в океан или на сушу.
Падение в океан произведет новые усложнения. Это еще губительнее, чем падение на сушу. Океан подвижен. Родится убийственная волна, которая распространится от места удара во все стороны, затопит острова, берега и не очень высокие прибрежные страны. Но от водяной волны бедствие не так повсеместно, как от воздушной, которая не оставит без опустошения ни одной страны. Вода будет остановлена возвышенностями и горами. Она будет ими, на некотором расстоянии от катастрофы, задержана и побеждена.
Бедствия от удара на сушу еще ограниченнее. Землетрясение будет страшное, гибель невообразима, но она распространится не так далеко, как от более подвижных воды и воздуха.
Менее предстоит опасности от неизбежного нагревания воздуха, воды и Земли. Нагревание всего опаснее в воздухе, менее — в воде и еще менее на твердом грунте.
Если предположить, что кубическая масса железа плотности 7,5 с ребром в 30 километров падает центрально на сушу с такими же свойствами, как и астероид и нагревает во все стороны равномерно материк, то на 300 верст (километров) кругом он нагревается на 1200 °C (белое каление), на 600 верст — температура будет уже 150 °C, на 900 верст — 44°, на 1200 — 19°. Следовательно, на расстоянии девяти градусов кругом от места падения температура почвы уже не окажется опасной.
То же почти будет, если примем вместо железа с плотностью 7,5 и теплоемкостью в 1∕9, каменную породу с плотностью 2,5 и теплоемкостью в 1∕4. Действительно, на единицу объема получим тепла для железа 0,83, а для камня — 0,625, т. е. почти то же. Но от почвы и болида может сильно нагреться и воздух, что гораздо опаснее, потому что распространится дальше.
Если планетка имеет только один километр в поперечнике, то ее опасное действие, в отношении нагревания будет в 30 раз короче, или ближе. Надо еще помнить, что температура не равномерна: по окраинам, дальше от удара она несравненно меньше, чем мы считали.
Возможно, что только менее половины всей образующейся теплоты передастся внутренности Земли; большая же часть ее обратит астероид в парообразное состояние, которое и распространится кругом, заливая огненным газом поверхность почвы и воды.
Нагревание моря также не может распространиться очень далеко при падении небольших планет. Нагревание воздуха будет гораздо сильнее. Каково же оно и не сожжет ли нагретый воздух все живое?
При секундной скорости болида в 50 километров и диаметра в 4 километра, атмосфера нагреется, если все тепло передастся ей, на 750° Цельсия. Это, очевидно, представляет громадную опасность для жизни. Но дело в том, что огромная часть тепла передастся лучеиспусканием небесному пространству, суше и воде, — прежде чем распространится на отдаленные уголки Земли. Потом, температура будет неравномерна. В центре падения болида она будет очень высока и будет много терять лучеиспусканием и теплопроводностью. Но с удалением от места катастрофы, она будет сильно падать.
Так что и при такой массе болида и при такой его скорости может быть не все живое еще погибнет.
При относительной скорости планетки в 30 километров, нагревание воздуха будет в три раза меньше и окажется губительным только по близости падения. Если еще и диаметр болида, допустим, вдвое меньше (2 версты), то и нагревание атмосферы окажется в 8 раз меньше, а всего в 24 раза. Оно достигнет тогда в среднем лишь 31° Цельсия. Низшая степень нагревания, конечно, окажется совсем ничтожна.
Нагревание океана слабее, так как масса его в 250 раз больше массы воздуха, а способность вбирать теплоту в 4 раза больше. В общем, океан может воспринять теплоту в 1 000 раз больше, чем атмосфера. Таким образом, среднее нагревание воды будет в тысячу раз меньше, чем воздуха и потому будет заметно и даже не мало только по близости катастрофы.
Если бы нагрелся один болид, то температура его, при всякой величине, была бы более миллиона градусов. Понятно после этого его нагревательное действие в окружности падения.
Известно, как мы говорили, что в небольшой, сравнительно, промежуток времени пролетело через атмосферу два ужасающих болида, — один с поперечником в 2 версты, а другой — в 4. Сколько же их пролетело и падало в течение миллионного периода развития органической жизни нашей планеты! Однако она не только не уничтожилась, но даже, по-видимому, и не прерывала своего плавного течения. Отсюда видно, что и впредь подобные катастрофы не грозят полной гибелью живому. Но бедствия, производимые ими, все же могут быть неисчислимы, особенно при будущей густоте населения Земного шара.
Доисторические данные ничего о прошедшем сказать не могут. Исторические же содержат много преданий о потопах и других катастрофах. Но видно они никогда не уничтожали всех животных. Геологические, очень древние данные, тоже неопровержимо кричат о периодах оскудения органической жизни, хотя эти оскудения могли иметь другую причину.
При размерах астероидов в несколько верст, механическое действие атмосферы на них внизу сильнее, чем сверху, так как плотность воздуха внизу больше. Поэтому болиды, пролетающие атмосферу, должны получать вращение и отклоняться ею от столкновения с сушей или водой. Произойдет как бы отражение, уклонение болида в сторону от Земли. Это возможно только при наклонном полете. Насколько значительно это отклоняющее действие воздуха судить сейчас мы не намерены.
Земля имеет угловую скорость большую, чем угловое же движение Луны вокруг нашей планеты. Действительно, первая делает оборот в сутки, тогда как ее спутник оборот вокруг Земли совершает в 28 суток с лишним. Поэтому Земля механически увлекает Луну в сторону своего вращения и от этого постепенно удаляет себя от спутника, тогда как скорость его уменьшается. Дело в том, что Луна производит приливы на Земле и напряжение в ее массе, отчего скорость ее вращения замедляется, сумма вращательных моментов количества движения Луны должна увеличиться. Это может произойти только при удалении Луны и уменьшении скорости ее кругового движения вокруг Земли.
