Ученые Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН подсчитали вероятности столкновений тел, выброшенных с Земли, с другими планетами Солнечной системы и их возвращения на родную планету в виде «гостей». По расчетам, до Луны за сотни миллионов лет могло долететь около 1 процента земных метеоритов, а полетать и вернуться обратно – порядка 20-30 %. Результаты исследования опубликованы в… журналеОбозреватель «МК» изучила все доступные варианты, озвученные работающими в столице геохимикми.
Согласно данным Министерства науки и высшего образования России, сотрудники лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов изучали эволюцию орбит тел, выброшенных с Земли на стадии ее роста и ранней эволюции при ударах крупных тел. По оценкам за последний миллиард лет на Землю выпало около тысячи километровых (или еще крупнее) тел, то есть происходило примерно одно столкновение в миллион лет. Выбросы земного вещества от соударения с такими метеоритами-гигантами могут достигать других планет. Например, тела, выброшенные из крупных метеоритных кратеров Чиксулуб и Попигай возрастом 66 и 36 миллионов лет, образовавшихся при столкновениях тел диаметром около 10 км с Землей, могут до сих пор двигаться в зоне планет земной группы.
Ведущий научный сотрудник лаборатории ГЕОХИ РАН, доктор физико-математических наук Сергей Ипатов рассказывает: «Мы изучали все возможные движения тел, выброшенных с Земли, на протяжении сотен миллионов лет с помощью нашей математической модели. При этом рассматривались различные исходные положения выбрасываемых тел – по ходу движения Земли или против него, по бокам, сверху и снизу поверхности Земли. Менялись также угол выброса и начальная скорость выброса. В моделировании учитывалось гравитационное влияние Солнца и всех восьми планет».
– А по вашим подсчётам, сколько земли было извергнуто за последние сотни миллионов лет?
За последние 100 млн лет на Землю упало два тела диаметром около 10 км. Выброшенное вещество с Земли составляло несколько процентов от массы таких тел-ударников. Объем двух тел – тысяча миллиардов кубических метров. Умножаем его на плотность (около 4 тонн на кубический метр) и получаем массу в тоннах – порядка сотни миллиардов тонн. Такая масса могла быть выброшена с Земли при ударах только этих двух тел. Их, как мы понимаем, было больше.
На какое расстояние может путешествовать земляная материя?
– Всё определяется заданными условиями. По большей части это происходит в Солнечной системе, время от времени встречаясь с планетами, Солнцем и Луной.
Можно ли оценить число падевших на эти планеты за сотни миллионов лет метеоритов из Земли?
В ходе моделирования выяснилось, что вероятность столкновения выброшенных с Земли тел с Луной на ее нынешней орбите за изученный период составила около одного процента. К Венере теоретически могло прилететь 20-30 процентов земных камешков, а на Меркурий и Марс – соответственно 2-8 и 1-2 процента.
Вероятность столкновений метеоритов с Солнцем во время всей его жизни приблизительно от десяти до пятидесяти процентов, в зависимости от скорости выброса тел.
Возвращается ли в атмосферу Земли метеоритное вещество после выхода за пределы планеты?
Согласно нашим расчётам, до родной планеты доставляютcя 20-30 процентов «возвращенцев», так же как и метеоры на Венеру. Некоторые объекты могут возвращаться спустя десятилетия и сотни миллионов лет.
– Вы говорите о моделировании. А были ли найдены на Земле такие «возвращенцы» в реальности?
Геофизик из Национального центра научных исследований Франции Жером Гаттачека представил метеорит на конференции по геохимии им. Гольдшмидта в 2023 году. Камень весом 600 граммов, найденный в Марокко, путешествовал по Солнечной системе несколько тысяч лет. По результатам анализа, если подтвердят независимые источники, это будет первый случай обнаружения на Земле метеорита земного происхождения.
– Что удерживает земное вещество от полета за пределы Солнечной системы?
При большинстве столкновений скорость выброса тел с Земли вероятнее всего не превышала 14 километров в секунду. В этом случае доля тел, покидающих Солнечную систему, обычно не превышает 10 процентов. Но существует малая вероятность того, что иногда скорость выброса достигает 20 километров в секунду. Если при этом выброс произойдет в направлении движения Земли, то скорости выброса и движения Земли суммируются, и все такие тела, выброшенные с Земли, могут покинуть Солнечную систему по гиперболическим орбитам.
– А ему больше не удастся вернуться домой?
Возвращение подобных объектов в Солнечную систему маловероятно.
Если земные метеориты падали на другие планеты, то могли ли некоторые из них доставлять туда, например, на Марс, земные бактерии?
Возможно, так и было. Но доказательств на Марсе уже нет или они скрыты глубоко под поверхностью. Бактерии могут путешествовать в космосе до одного миллиона лет. За первый миллион лет после выброса около 0,02 процента тел, выброшенных с Земли, достигают поверхности Марса.
Автор: Наталья Веденеева