Земля атаковала Марс: подсчитано возможное число земных метеоритов на красной планете

Математическое моделирование показало, как много выброшенных с Земли фрагментов могло долететь до других планет

Вероятности столкновений тел, выброшенных с Земли, с другими планетами Солнечной системы и возвращение их обратно на родную планету, но уже в виде «гостей»,  подсчитали ученые Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ). Согласно расчетам, до Луны за сотни миллионов лет могло долететь около 1 процента земных метеоритов, а полетать и вернуться обратно – порядка 20-30 %. Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Icarus. Обозреватель «МК» выяснила все возможные варианты, о которых рассказала работа столичных геохимиков.

По данным Минобрнауки России, сотрудники лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов исследовали эволюцию орбит тел, выброшенных с Земли на стадии ее роста и ранней эволюции при ударах крупных тел. Согласно оценкам, за последний миллиард лет на Землю выпало около тысячи километровых (или еще крупнее) тел, то есть, происходило примерно 1 столкновение в миллион лет. Выбросы земного вещества от соударения с такими метеоритами-гигантами, могут достигать других планет. К примеру, 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. 

– Мы исследовали при помощи нашей математической модели все возможные движения тел, выброшенных с Земли, на протяжении сотен миллионов лет, – поясняет ведущий научный сотрудник лаборатории ГЕОХИ РАН, доктор физико-математических наук Сергей Ипатов. – Рассматривались различные исходные положения выбрасываемых тел (по ходу движения Земли или против него, по бокам, сверху и снизу поверхности Земли), различные значения угла выброса и начальной скорости выброса. При моделировании движения тел мы принимали во внимание гравитационное влияние Солнца и всех восьми планет.

– И сколько, по вашему расчету, могло быть выброшено земного вещества за последние сотни миллионов лет?

– Приведу вам такой пример. Известно, что за последние 100 млн лет на Землю выпали два тела диаметром около 10 км. Масса выброшенного вещества с Земли составляла несколько процентов от масс таких тел-ударников. Подсчитаем точнее: объем двух 10-километровых тел – это тысяча миллиардов кубических метров. Умножаем их на плотность тел (около 4 тонн на кубический метр) и получаем массу в тоннах. Несколько процентов от этой массы составят порядка сотни миллиардов тонн. Такая масса могла быть выброшена с Земли при ударах только двух таких тел. А их, как мы понимаем, было больше.

– Далеко ли может улететь земное вещество?

– Это зависит от заданных условий. Чаще всего оно путешествует по Солнечной системе, иногда сталкиваясь с планетами, Солнцем и Луной.

– Вы можете сказать, сколько примерно земных метеоритов упало за сотни миллионов лет на эти планеты?

– Это была одна из задач нашего моделирования. Вероятность столкновения выброшенных с Земли тел с Луной на ее современной орбите за весь рассмотренный интервал времени составила по нашим расчетам около 1 процента. К Венере, теоретически, могло прилететь 20-30 процентов земных камешков, а на Меркурий и Марс – 2-8 и 1-2 процентов соответственно.

В зависимости от скорости выброса тел вероятность столкновения земных камешков с Солнцем составляет около 10-50 процентов за всю эволюцию.

– Падает ли земное вещество, когда-то вылетевшее в межпланетное пространство, обратно на Землю?

– По нашим подсчетам, «возвращенцев» на родную планету – 20-30 процентов, как и падающих метеоритов на Венеру. Отдельные тела могут возвращаться даже через десятки и сотни миллионов лет.

– Вы говорите про моделирование. А реально кто-то находил на Земле таких «возвращенцев»?

– Геофизик из Национального центра научных исследований Франции Жером Гаттачека представил такой метеорит в 2023 году на конференции по геохимии им. Гольдшмидта. 600-граммовый камень, найденный в Марокко, мотался по просторам Солнечной системы несколько тысяч лет. Если этот результат подтвердят независимые источники, то он станет первым случаем обнаружения на Земле метеорита земного происхождения.

– А почему земное вещество не летит дальше, за пределы Солнечной системы?

– При большинстве ударов скорости выброса тел с Земли вероятно не превышали 14 километров в секунду. В этом случае доля тел, покидающих Солнечную систему, обычно не превышает 10 процентов. Но есть вероятность (небольшая) того, что иногда скорость выброса составляет 20 километров в секунду. Если еще в этот момент окажется, что выброс происходит по ходу движения Земли, то скорости выброса и движения Земли суммируются, и все такие тела, выброшенные с Земли, могут улететь за пределы Солнечной системы по гиперболическим орбитам.

– И у такого уже не будет шанса вернуться домой?

– Вероятность возвращения таких тел в Солнечную систему ничтожна.

– Если земные метеориты могли выпадать на другие планеты, значит, они могли приносить туда, к примеру, на Марс, и земные бактерии?

– Да, это вполне возможно. Но если так когда-то и случилось, то доказательств тому на том же Марсе уже не осталось, а если и осталось, то они скрыты глубоко под его поверхностью. Считается, что бактерии могут путешествовать в космосе до одного миллиона лет. За первый миллион лет после выброса около 0.02 процента тел, выброшенных с Земли, достигает поверхности Марса.

Источник: www.mk.ru