Загрози з космосу

План

 

1	Загрози з космосу	3
2	Сутність метеоритів і комет	14
3	Способи захисту від метеоритів і комет	19
	Список використаної літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ЗАГРОЗИ З КОСМОСУ

На початку проведемо  загальну характеристику космосу, а також його об'єктів які безпосередньо можуть представляти загрозу для планети Земля. "Космос" по-грецьки - це порядок, пристрій, стрункість (взагалі, щось впорядковане). Філософи Стародавньої Греції розуміли під словом "космос" Всесвіт, розглядаючи його як упорядковану гармонійну систему. Космосу протиставлявся безлад, хаос. У поняття "космос" спочатку включали не тільки світ небесних світил, але і все, з чим ми стикаємося на поверхні Землі. Частіше під космосом розуміють Всесвіт, що розглядається як щось єдине, що підкоряється загальним законам. Звідси походить назва космології - науки, що намагається знайти закони будови і розвитку Всесвіту як цілого. У сучасному розумінні космос є все що знаходиться за межами Землі і її атмосфери.

Найближча і найбільш доступна дослідженню область космічного простору - навколоземний простір. Саме з цієї області почалося освоєння космосу людьми, в ній побували перші ракети і пролягли перші траси ШСЗ. Польоти космічних кораблів з екіпажами на борту і вихід космонавтів безпосередньо в космічний простір значно розширили можливості дослідження "ближнього космосу". Космічні дослідження включають також вивчення "дальнього космосу" і ряду нових явищ, пов'язаних з впливом невагомості і ін косміч. факторів на фізичній-хім. і біологічні процеси.

Яка ж фізична природа навколоземного простору? Гази, що утворюють верхні шари земної атмосфери, іонізована УФ - випромінюванням Сонця, тобто перебувають у стані плазми. Плазма взаємодіє з магнітним полем Землі так, що магнітне поле робить на плазму тиск. З віддаленням від Землі тиск самої плазми падає швидше, ніж тиск, який чиниться на неї земним магнітним полем. Внаслідок цього плазмову оболонку Землі можна розбити на дві частини. Нижня частина, де тиск плазми перевищує тиск магнітного поля - іоносфера. Вище лежить магнітосфера - область, де тиск магнітного поля більше, ніж газовий тиск плазми. Поведінка плазми в магнітосфері визначається і регулюється насамперед магн. полем і корінним чином відрізняється від поведінки звичайного газу. Тому, на відміну від іоносфери, яку відносять до верхньої атмосфері Землі, магнітосферу прийнято відносити вже до косміч. простору. За фізичну природу навколоземний простір, або ближній космос, - це і є магнітосфера. У магнітосфері стають можливими явища захоплення заряджених частинок магнітним полем Землі, яке діє як природна магнітна пастка. Так утворюються радіаційні пояси Землі.

Віднесення магнітосфери до космічного простору обумовлюється  тим, що вона тісно взаємодіє з  більш далекими космічними об'єктами, і перш за все з Сонцем. Зовнішня оболонка Сонця - корона - випускає безперервний потік плазми - сонячний вітер. У Землі він взаємодіє з земним магнітним полем (для плазми досить сильне магнітне поле - те ж, що тверде тіло), обтікаючи його, як надзвуковий газовий потік обтікає перешкоду. При цьому виникає стаціонарна відходить ударна хвиля, фронт якої розташований на відстані бл. 14 радіусів Землі (~ 100 000 км) від її центру з денної сторони. Ближче до Землі плазма, що пройшла через фронт хвилі, знаходиться в хаотичному турбулентному русі.

Перехідна турбулентна область  закінчується там, де тиск регулярного  магнітного поля Землі перевершує тиск турбулентної плазми сонячного вітру. Це - зовн. межа магнітосфери, або магнітопауза, розташована на відстані бл. 10 земних радіусів (~ 60000 км) від центру Землі  з денної сторони. З нічного боку сонячний вітер утворює плазмовий  хвіст Землі (іноді його неточно зв. Газовим).

Прояви сонячної активності - спалахи на Сонці - призводять до викиду сонячної речовини у вигляді окремих  плазмових згустків. Згустки, які  летять у напрямку Землі, б'ючись  об магнітосферу, викликають її кратковре. стиснення з подальшим розширенням. Так виникають магнітні бурі, а деякі частинки згустку, проникаючі через магнітосферу, викликають полярні сяйва, порушення радіо-і навіть телеграфного зв'язку. Найбільш енергійні частки згустків реєструються як сонячні космічні промені (вони складають лише малу частину загального потоку космічних променів).

Коротко охарактеризуємо  Сонячну систему. Тут знаходяться  найближчі цілі космічних польотів - Місяць і планети. Простір між планетами заповнено плазмою дуже малої щільності, яку несе сонячний вітер. Характер взаємодії плазми сонячного вітру з планетами залежить від того, мають чи ні планети магнітне поле.

Великою різноманітністю  відрізняється сімейство природних  супутників планет-гігантів. Один із супутників Юпітера, Іо, є найактивнішим у вулканічному щодо тілом Сонячної системи. Титан, найбільший з супутників Сатурна, має досить щільною атмосферою, чи непорівнянної із земною. Вельми незвичайним явл. і взаємодія таких супутників з навколишнім їх плазмою магнітосфер материнських планет. Кільця Сатурну, що складаються з кам'яних і крижаних брил різних розмірів, аж до найдрібніших пилинок, можна розглядати як гігантський конгломерат мініатюрних природних супутників.

За дуже витягнутих орбітах  навколо Сонця рухаються комети. Ядра комет складаються з окремих  каменів і пилових частинок, вморожені  в брилу льоду. Лід цей не зовсім звичайний, в ньому крім води містяться аміак та метан. Хім. склад кометного льоду нагаду склад найбільшої планети - Юпітера.

Коли комета наближається до Сонця, лід частково випаровується, утворюючи гігантський газовий хвіст комети. Кометні хвости звернені у бік від Сонця, тому що постійно відчувають вплив тиску випромінювання і сонячного вітру.

Наше Сонце - лише одна з безлічі зірок, що утворюють гігантську зоряну систему - Галактику. А ця система в свою чергу - лише одна з безлічі інших галактик. Астрономи звикли відносити слово "Галактика" як ім'я власне до нашої зоряної системи, а то ж слово як загальне - до всіх таких систем взагалі. Наша Галактикамістить 150 - 200 млрд. зірок. Вони розташовуються так, що Галактика має вигляд плоского диска, в середину к-якого як би вставлений куля діаметром меншим, ніж у диска. Сонце розташоване на периферії диска, практично в його площині симетрії. Тому, коли ми дивимося на небо в площині диска, то бачимо на нічному небозводі світиться смугу - Чумацький Шлях, що складається із зірок, що належать диску. Сама назва "Галактика" походить від грецького слова galaktikos - молочний, молочний і означає систему Чумацького Шляху.

Вивчення спектрів зірок, їх рухів та інших властивостей у  зіставленні з теоретичними розрахунками дозволило створити теорію будови і еволюції зірок. За цією теорією основним джерелом енергії зірок є ядерні реакції, що протікають глибоко в надрах зірки, де температура в тисячі разів більше, ніж на поверхні.

Ядерні реакції в космосі і походження хім. елементів вивчає ядерна астрофізика. На певних стадіях еволюції зірки викидають частину свого речовини, яка приєднується до міжзоряних газу. Особливо потужні викиди відбуваються при зоряних вибухах, які спостерігаються як спалахи наднових зірок. У інших випадках при зоряних вибухах можуть утворитися чорні діри - об'єкти, речовина яких падає до центру зі швидкістю, близькою до швидкості світла, і в силу ефектів загальної теорії відносності (теорії тяжіння) як би застигле в цьому падінні. З надр чорних дір випромінювання вирватися не може. У той же час навколишній чорну діру речовина утворює т. зв. акреційний диск і при певних умовах випускає рентгенівське випромінювання за рахунок гравітаційної енергії тяжіння до чорної діри.

Отже, чим же загрожує космос? У числі природних катастроф особливе місце належить космогених катастроф, враховуючи їх великі масштаби і можливість тяжких екологічних наслідків. Розрізняють два типи космічних катастроф: ударно - столкновітельним (УСК), коли не зруйновані в атмосфері частини КО стикаються з поверхнею Землі, створюючи у ньому кратери, і повітряно-вибухова (ВВК), при якій об'єкт повністю руйнується в атмосфері. Можливі і комбіновані катастрофи. Прикладом УСК може служити Арізонський метеоритний кратер діаметром 1,2 км, що утворився близько 50 тис. років тому внаслідок падіння залізної метеорита масою 10 тис. т, а ВВК - тунгуська катастрофа (метеорит діаметром 50 м повністю розпорошився в атмосфері).

Наслідки катастроф, що виникають  при впливі на Землю космічних  об'єктів, можуть бути наступні: - Природно-кліматичні - виникнення ефекту ядерної зими, порушення кліматичного і екологічного балансу, ерозія грунту, необоротні та оборотні впливу на флору і фауну, загазованість атмосфери оксидами азоту, рясні кислотні дощі, руйнування озонового шару атмосфери, масові пожежі; загибель і поразку людей;

Економічні - руйнування об'єктів економіки, інженерних споруд і комунікацій, в тому числі руйнування та пошкодження транспортних магістралей;

Культурно-історичні - руйнування культурно-історичних цінностей;

Політичні - можливе ускладнення  міжнародної обстановки, пов'язаної з міграцією населення з місць катастрофи, і ослаблення окремих держав.

Вражаючі фактори в результаті впливу КО.

Вражаючі фактори та їх енергетика в кожному конкретному випадку залежать від виду катастрофи, а також від місця падіння космічного об'єкту, вони значною мірою схожі з вражаючими чинниками, характерними для ядерної зброї (за винятком радіологічних).

Такими є:

Ударна хвиля:

Повітряна - викликає руйнування будівель і споруд, комунікацій, ліній  зв'язку, пошкодження транспортних магістралей, ураження людей, флори і фауни;

У воді - руйнування та пошкодження  гідроспоруд, надводних і підводних  судів, часткові поразки морської флори  і фауни (у місці катастрофи), а  також стихійніприродні явища (цунамі), що призводять до руйнувань у прибережних районах;

В грунті - явища, аналогічні землетрусів (руйнування будівель і споруд, інженерних комунікацій, ліній зв'язку, транспортних магістралей, загибель і поразки людей, флори і фауни).

Світлове випромінювання призводить до знищення матеріальних цінностей, виникнення різних атмосферно-кліматичних ефектів, загибелі та ураження людей, флори і фауни.

Електромагнітний імпульс  впливає на електричну і електронну апаратуру, пошкоджує системи зв'язку, теле-і радіомовлення та ін. Атмосферна електрика - наслідки уражує чинника аналогічні дії блискавок.

Отруйні речовини - це виникнення загазованості атмосфери в районі катастрофи в основному окислами азоту і його отруйними сполуками.

Аерозольне забруднення атмосфери - ефект цього подібний пилові бурі, а при великих масштабах катастрофи може привести до зміни кліматичних умов на Землі.

Вторинні вражаючі фактори  з'являються в результаті руйнування атомних електростанцій, гребель, хімічних заводів, складів різного призначення, сховищ радіоактивних відходів тощо. Небезпека для планети Земля представляють такі космічні "гості" і явища як: астероїди (малі планети), комети, метеорити, віруси заносяться космічними тілами з космосу, обурення на сонці, чорні діри, народження наднових зірок.

З дрібними космічними тілами Земля зустрічається постійно. Ці зустрічі правильніше назвати зіткненнями, адже наша планета рухається по орбіті зі швидкістю близько 30 км / с, і небесне тіло теж летить до Землі по своїй орбіті зі швидкістю того ж порядку. Якщо тіло невелика, то, врізаючись у верхні шари земної атмосфери, воно огортається шаром розжареної плазми і повністю випаровується. Такі частинки в науці називають метеорами, а в народі «падаючими зірками». Метеор несподівано спалахує і прокреслює в нічному небі швидко згасаючий слід. Іноді трапляються «метеорні дощі» - масова поява метеорів при зустрічі Землі з метеорними роями, або потоками [2]. Зовсім інакше виглядає зустріч Землі з більш великим тілом. Воно випаровується тільки частково, проникає в нижні шари атмосфери, іноді розпадається на частини або вибухає, і, втративши швидкість, падає на земну поверхню. Таке тіло в польоті називають болідом, а те, що долетіло до поверхні, - метеоритом.

Ще у XVIII столітті за допомогою телескопа були вперше виявлені малі планети - астероїди. До нашого часу їх відкрито вже кілька сотень, причому орбіти приблизно 500 з них перетинають орбіту Землі або небезпечно до неї наближаються. Не виключено, що насправді таких астероїдів більше - кілька тисяч. Чималу небезпеку можуть представляти для Землі і комети: в історії людства їх, мабуть, було близько 2000. А з дрібними космічними тілами Земля взагалі зустрічається постійно. Майже 20 тисяч метеоритів падає щорічно на Землю, але переважна їх частина має вельми невеликі розміри і масу. Найменші - вагою всього кілька грамів - навіть не долітають до поверхні нашої планети, згоряючи в щільних шарах її атмосфери. Але вже стограмові долітають і здатні принести чималу шкоду як живої істоти, так і будівлі або, наприклад, транспортному засобу. Але, на щастя, за статистикою більше 2 / 3 метеоритів будь-якого розміру падає в океан, а викликати цунамі здатні лише досить великі. Падіння ж в океан малих космічних тіл призводить до куди менш небезпечних наслідків, ніж при падінні на сушу, в результаті якого на Землі з'являються кратери.

З відносно великих кратерів на Землі відомо понад 230. Передбачається, що падіння на Землю великих космічних  тіл призводили до загибелі значної  частини біоти. І зокрема - до загибелі 2 / 3 живих організмів, включаючи динозаврів, що сталася 65 млн. років тому в результаті зіткнення з Землею великого астероїда або ядра комети. Можливо, саме з цією подією пов'язана поява кратера діаметром 180 км на півострові Юкатан: вік цього кратера 64,98 ± 0,04 млн. років. Але настільки серйозні катастрофи трапляються рідко і в осяжному майбутньому не передбачається, між тим як зіткнення із Землею метеоритів, в тому числі великих, а значить, здатних принести людству чималі лиха, цілком вірогідні. Оптимізм, однак, навіюється тією обставиною, що сучасна наука цілком може не тільки передбачити, але й запобігти подібним зіткнення. Адже астрономи здатні розрахувати траєкторію польоту космічного тіла на кілька років вперед, а цього цілком достатньо, щоб знайти спосіб змінити її або в крайньому випадку зруйнувати сам метеорит.