Текст книги "Земные катастрофы"
Автор книги: Константин Циолковский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 2 страниц)
Извержения на солнцах (звездах) грандиозны и непрерывны. Звезды постоянно источают из себя эти отбросы, эти брызги, разлетающиеся по всему Млечному Пути в виде ко-мет. Вот почему последних такое множество.
Разумеется, большинство извержений не удаляется далеко от Солнца и падает обратно. Только немногие удаляются за Землю и составляют периодические кометы, благодаря влиянию больших планет. Наконец, наиболее энергичные брызги образуют кометы, незави-симые от солнечной системы и составляют сюрприз для других миров. Такие кометы никогда не возвращаются и только изредка удерживаются планетами иных солнц. Таково может быть происхождение и всех периодических комет. Это задержанные бродяги. Действитель-но, нужны сложные условия, чтобы выбросок Солнца сделался периодической кометой. Од-нако и это вполне возможно, действием своих или чужих планет.
Ежегодно телескопы открывают, в среднем, по 5 комет. Видимых простым глазом, конечно, меньше.
Под влиянием мирового, межзвездного холода, комета с ее газами сжимается в крохотный комочек и только по близости горячего светила распускается пышным цветом. Тогда она становится видима в телескоп или так, смотря по ее могуществу.
Если в таком ничтожном пространстве, как окружающее по близости Солнце, не да-лее Юпитера, замечается столько планет в течение одного года, то сколько же их во всем Млечном Пути?
В.Гершель говорил, что их больше, чем рыб в океане. Мы думаем, что их еще гораздо больше.
Встреча кометы с Землей или Солнцем есть очень вероятная вещь. Действительно, размеры комет иногда достигают расстояния между Землей и Солнцем. Встреча такой гро-мады Землей вполне понятна. Правда, комета представляет разреженную газообразную массу, с сильно удаленными друг от друга камнями и металлами. Эта туча минералов и газов, проходя через Землю, дает звездный дождь и прибавляет к атмосфере Земли небольшое ко-личество газов: углеводородов и других. Но как должны быть разреженны эти газы, как удалены друг от друга, составляющие комету болиды. Если масса комет так мала, а объем так громаден!
Вообразим комету величиною только с Солнце и массою в солидный астероид, имеющий 100 километров в поперечнике, при плотности Земли. Плотность кометы тогда окажется в 2700 миллиардов раз меньше плотности Земли, или в 500 миллиардов раз меньше плотности воды, или в 50 миллионов раз меньше плотности водорода. Будет ли заметна эта масса при прохождении ее через атмосферу? Очень сомнительно! Какая часть кометы будет впитана и поглощена Землей? Это соответствует, по массе, астероиду в 4 километра.
Такой болид может, как показывают расчеты, произвести всеобщую губительную ка-тастрофу на Земле. Но если вспомним, что мы наглядно выражаем только сумму болидов, камней, пыли и газов, падающих на Землю на половину ее поверхности, а не действительное падение громадного болида, то эта пыль, камни и газы, рассеянные по всей Земле, для нее не так опасны.
Притом более вероятия встретить разреженный хвост кометы, который даст Земле еще меньше вещества и будет еще незаметнее. Думают, что Земля уже проходила через хвост некоторых комет (Бьела), но это ничем разительным не ознаменовалось, кроме роя падающих звезд. Однако указанная масса может нагреть сильно атмосферу.
Если вся эта влившаяся в атмосферу масса состоит из чистой окиси углерода, газа весьма убийственного, то и тогда она составит лишь 150 миллиардов тонн. Атмосфера же весит 5 000 миллиардов тонн (5ґ1015). Значит окись углерода, выпавшая из кометы, составит одну 33000 долю всего воздуха. Это не может отразиться вредно ни на каком существе. Примесь окиси углерода смертельна только при содержании ее в воздухе в количестве одно-го процента (1%).
В кометах мы должны приятно разочароваться: от них гибели трудно ожидать. Но ведь кометы содержат болиды иногда огромной величины. Мало вероятия встретиться с такими болидами, но уже тут дело другого сорта.
Из массы кометы, равной планете с поперечником во 100 километров (верст), может выйти миллион болидов с поперечником каждый в 1 версту, или 1000 небольших планеток с диаметром каждая в 10 километров. Мы тут не считаем массу газа. Если она и составляет половину всей кометы, то приведенная численность болидов уменьшится только вдвое.
Падение болида с поперечником в несколько верст уже произведет совсем иной эф-фект. Нельзя считать это очень маловероятным.
Неизвестно, откуда иногда появляются в атмосфере Земли громадные болиды. Со-ставляют 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. То-гда, обернувшись, я увидел в небесах угловатое светящееся тело, которое при своем посту-пательном движении, медленно повертывалось. Я успел остановиться и соскочить с велоси-педа, 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 столкнове-ния 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 распространит-ся по всему земному шару и сорвет своей силой, в форме неслыханного вихря, все дома, де-ревья 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 опус-тошения 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. На-гревание 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 кило-метров 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°С (белое каление), на 600 верст – температура будет уже 150°С, на 900 верст – 44°, на 1200 – 19°. Следовательно, на расстоянии девяти градусов кругом от места падения темпера-тура 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 температу-ра не равномерна: по окраинам, дальше от удара она несравненно меньше, чем мы считали.
Возможно, что только менее половины всей образующейся теплоты передастся внут-ренности 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 не-больших 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, атмосфе-ра 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 луче-испусканием небесному пространству, суше и воде, – прежде чем распространится на отда-ленные 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 спо-собность вбирать теплоту в 4 раза больше. В общем, океан может воспринять теплоту в 1000 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 бо-лее 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 дру-гой – в 4. Сколько же их пролетело и падало в течение миллионного периода развития орга-нической 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 мо-гут быть неисчислимы, особенно при будущей густоте населения Земного шара.
Доисторические данные ничего о прошедшем сказать не могут. Исторические же со-держат много преданий о потопах и других катастрофах. Но видно они никогда не уничто-жали 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 на-шей 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 ско-рость его уменьшается. Дело в том, что Луна производит приливы на Земле и напряжение в ее массе, отчего скорость ее вращения замедляется, сумма вращательных моментов количе-ства движения Луны должна увеличиться. Это может произойти только при удалении Луны и уменьшении скорости ее кругового движения вокруг Земли.
Когда-то Луна была ближе к Земле. Всего ближе она была в момент отделения ее от земной массы, в момент ее рождения, или самостоятельного существования. Затем расстоя-ние непрерывно увеличивалось, скорость же вращения Земли уменьшилась (от сжатия Зем-ли ее скорость увеличивалась не так быстро, как замедлялась от приливного действия).
Выходит, что Земля должна замедлять свое вращение и в будущем. В конце концов, время оборота и вращения спутников и их матерей, или планет должно сравняться. Тогда Земля будет делать оборот вокруг оси в течение многих суток или во столько же времени, как и Луна. В продолжении длинного дня на Земле будет невыносимо жарко, а в течение длинной ночи чересчур холодно. Трудно тогда будет бороться человеку, животным и расте-ниям с необычной разностью температур дня и ночи.
Но и это едва ли принесет гибель человечеству, тем более что сжатие Земли будет ускорять ее суточное вращение и это ускорение может быть будет со временем превышать замедление, так что, в общем, суточное вращение не только не угрожает своей остановкой, но даже ускорением. Более же быстрая смена дня и ночи лишь облегчит жизнь, так как сравняет температуру дня и ночи. (В своих трудах я вычислял, насколько должна удалиться Луна, чтобы Земля своим вращением сравнялась с Луной – если пренебречь сжатием Земли).
Земля и Солнце находятся в таком же отношении друг к другу, как наша планета к ее спутнику. Солнце тоже не только должно замедлять вращение Земли (хотя и слабее Луны), но и удалять ее от Солнца, так как угловое движение Солнца в 32 раза значительнее углово-го годового движения Земли вокруг светила. Удаление нас от Луны не имеет большого зна-чения, удаление же от Солнца будет сопровождаться непрерывным понижением средней температуры Земли, независимо от остывания Солнца.
Но, во-первых, это удаление крайне слабо и даже пока незаметно, а, во-вторых, оно так постепенно, что человек к нему понемногу может приспособиться, как может быть, и к длинному дню.
При увеличении расстояния от Солнца вдвое, средняя температура Земли, при тех же атмосферных условиях, дойдет до 69° холода по Цельсию. Но если состав атмосферы изме-нится, масса ее увеличится, альбедо (способность отражать лучистую теплоту или свет) уменьшится, то и температура может оказаться еще сносной.
Да и не будет ли предел удаления Земли от источника ее жизни!? Это удаление, по мере отвердевания Земли, все более и более замедляется. Наконец, оно даже теперь, вероят-но так мало, что жизнь десять раз успеет иссякнуть от других причин, прежде чем замрет от лишения света и тепла (вследствие удаления Земли от Солнца).
Вероятность столкновения двух солнц (двух звезд) чрезвычайно мала. Возможность эта выражается 30 триллионами (30ґ1018) лет. Как велико это время можно видеть из сле-дующего. Если бы наша солнечная система просуществовала 30 тысяч миллиардов лет, то и тогда приведенное время оказалось в миллион раз больше (этого периода жизни планет). Наша планетная система может пробежать в 30 триллионов лет весь Млечный Путь, взад и вперед 30 миллиардов раз.
Более вероятная – возможность прохождения нашего Солнца по близости другого. Но и на это требуются невообразимые времена. Так вероятное время прохождения двух солнц на расстоянии 100 солнечных радиусов – 3000 биллиона лет (3ґ1015). Заметим, что 100 сол-нечных радиусов составляют, приблизительно, половину расстояния Земли от Солнца. Это время (3ґ1015) более 30 тысяч миллиардов лет в 100 раз. Млечный Путь может быть прони-зан планетной системой в этот промежуток 30 миллионов раз.
Сколько приключений дали бы подобные времена Солнечной системе с ее членами. Шутка ли качнуться, подобно маятнику 30 миллионов раз из конца в конец по всему Млеч-ному Пути! Такие времена не только для человека, но и для человечества имеют, как будто, очень мало интересен.
Неизвестно, какими явлениями будет сопровождаться даже центральное столкнове-ние светил. (Мы же говорили про радиальное.) Возможно, что они не сольются в одно целое, а снова разойдутся и будут продолжать свой путь. Но возможно, что, потеряв часть своего поступательного движения, они будут многократно падать друг на друга, пока не сольются в одно целое, в одну звезду. Во всяком случае выделиться громадное количество тепла и ги-гантских брызг, которые сожгут все живое на планетах окружающих столкнувшиеся солнца.
Изменятся также траектории или пути планет, что тоже может быть для них гибельно (в виду изменения температурных условий и климатов).
Гораздо вероятнее, чем взаимная встреча солнц, прохождение по близости Земли другого подобного же тела, идущего из недр бесконечности. Мы видели, что прохождение через Землю планеток в 3-4 версты диаметром вполне возможно и даже осуществлялось в короткий промежуток времени.
Конечно, чем больше проходящее небесное тело, тем вероятность этого прохождения меньше. Если на прохождение болида в 4 кило надо 1000 лет, то на прохождение массы вро-де земной, т.е. в 27 миллиардов раз большей, может быть, и времени понадобиться во столь-ко же раз больше, т.е. 27000 миллиардов лет.
Что же бы тогда могло произойти? Появятся огромные приливные волны в воде, ат-мосфере и даже во всей массе Земли. Твердая кора взломается, как тонкий ледок, откроются внутренние огненные массы и сожгут живое, помимо гибели от наводнений, землетрясений и ураганов.
Тут могут быть 4 главных случая:
1) Скорость Земли несколько увеличится. Тогда она будет периодически удаляться от Солнца и подвергаться ежегодно холодам. Удаление может быть не велико и терпимо, а при большей эксцентричности может быть так значительно и так продолжительно, что происхо-дящие от этого холода окажутся смертельными для новых организмов.
2) Скорость Земли увеличится настолько, что она совсем уйдет от своего светила. Тогда довольно нескольких месяцев, чтобы все вновь возникшие зачатки животных и растений сгинули от холода.
Картина этой катастрофы такова. Солнце начинает удаляться все более и более. Вот оно кажется меньше, чем с Марса и температура становится невыносимо низкой. Вот оно кажется, как с Юпитера. Вот уже виднеется в виде блестящей звезды, ярко все освещающей, но не греющей. Вот уже свет ослабляется до света Луны, потом до света Венеры, до света звезды. Тогда наступает вечный мрак, скрашенный лишь звездным небом. Понятно, что го-раздо раньше этого, все живое погибнет.
Но не встретит ли эта изгнанная из родной семьи планета нового солнца? Вероятное время встречи нового солнца на расстоянии таком же, на каком находится наше, не менее нескольких тысяч биллионов (1015) лет. Но и от такой встречи толку мало. Земля пролетит мимо нового светила, приласкается его ярким светом, но уже через несколько сотен дней уйдет от него на новые тысячи биллионов лет.
Чтобы Земля задержалась звездой (солнцем) и сделалась ее спутником, нужно одно-временное сближение трех тел, время вероятия которого так велико, что не имеет для боль-шинства людей никакого смысла.
2) Рассмотрим третий случай, когда скорость Земли уменьшается. Тут путь Земли становится эксцентричным, как в первом случае, причем планета периодически будет при-ближаться к светилу. Если это приближение незначительно, то спасение еще возможно, но при уменьшении расстояния вдвое, втрое, вчетверо – первое же годичное приближение к Солнцу должно умертвить все живое. Температура поднимется выше 100°С. Только высшая техника может сохранить тогда человека.
4-й случай получится, как предел этого: когда планета потеряет всю скорость своего движения относительно Солнца. Тогда она начнет падать на него все быстрее и быстрее. Месяца через два земной шар будет поглощен огненным морем светила и обратится в газо-образное состояние.
Разумеется, жизнь исчезнет много раньше. Картина для бессмертного такова. Угловая величина Солнца растет сначала очень медленно и температура приятно повышается. В осо-бенности будет хорошо жителям полярных стран. Затем этот рост светила совершается все быстрее и быстрее, жар увеличивается и становится невыносимым, убийственным. Солнце занимает 10, 20, 50% всего неба. Наконец Земля сливается с огненным беспредельным полем.
