Aké nebezpečné sú tisíce a milióny asteroidov, ktoré obklopujú tretí kameň od Slnka - Zeme? Keďže vplyv asteroidov predstavuje skutočné riziko pre život a majetok, je to otázka, ktorá po desaťročia žiada odpovede. Vedci z laboratória Jet Propulsion Laboratory agentúry NASA však teraz dostali údaje z rôznych prostriedkov amerického ministerstva obrany a načrtli prekvapujúcu množinu údajov trvajúcu 20 rokov.
Táto posledná kompilácia údajov zdôrazňuje, ako často sú niektoré z týchto väčších ohňových guľôčok, pričom najväčšou udalosťou v Čeľabinsku 15. februára 2013 bolo zranenie tisícov v Rusku. Nové údaje zlepšia naše porozumenie o frekvencii a prítomnosti malých a veľkých asteroidov, ktoré sú nebezpečné pre obývané oblasti kdekoľvek na Zemi.
Údaje zo „vládnych senzorov“ - čo znamená „včasné varovanie“ satelitov na monitorovanie vypustenia rakiet (od potenciálnych nepriateľov), ako aj infračervené pozemné monitory - ukazujú distribúciu bolidových (ohnivej gule) udalostí. Dáta najprv ukazujú, ako rovnomerne distribuované sú udalosti po celom svete. Tieto údaje sa teraz sprístupňujú verejnosti a výskumníkom na podrobnejšiu analýzu.
Najnovšie údaje, ktoré zverejnila vláda USA, ukazujú, ako často sú bolidy a ako efektívne aj zemská atmosféra chráni povrch. Podskupinu týchto údajov analyzoval a uviedol Dr. Peter Brown z University of Western Ontario v Kanade a jeho tímu v roku 2013, ale zahŕňal iba 58 udalostí. Tento nový súbor údajov obsahuje 556 udalostí.
Novo zverejnené údaje tiež ukazujú, ako je zemská atmosféra vynikajúcou bariérou, ktorá zabraňuje prenikaniu malých asteroidov a dopadu na zemský povrch. Dokonca aj 20 metrov (65 stôp) aelyoid Čeljabinska explodoval do vzduchu a rozptyľoval silu jadrového výbuchu 29,7 km (18,4 míľ, 97 400 stôp) nad povrchom. V opačnom prípade by tento asteroid mohol zničiť väčšinu moderného mesta; Čeľabinsk sa zachránil aj kvôli veľkému šťastiu - asteroid vstúpil v plytkom uhle vedúcom k jeho zániku; strmšie a explodovalo by oveľa bližšie k povrchu. Zatiaľ čo mnohí explodujú v hornej atmosfére, často sa vyskytuje široké roztrhané pole malých fragmentov. V historických časoch boli mestá a dediny hlásené, že sú pokryté takýmto sprejom kamene z oblohy.
NASA a JPL zdôraznili, že investície do včasnej detekcie asteroidov sa za posledných 5 rokov desaťkrát zvýšili. Vedci ako Dr. Jenniskens v inštitúte SETI vyvinuli sieť kamier pre všetky oblohy, ktoré určili obežné dráhy viac ako 175 000 meteorov, ktoré vyhoreli v atmosfére. A nadácia B612 bola najsilnejším zástancom objavovania všetkých nebezpečných asteroidov. B612, vedený bývalými astronautmi Ed Lu a Rusty Schweikert, navrhol vesmírny teleskop Sentinel, ktorý by našiel nebezpečné asteroidy a pomohol chrániť Zem po stáročia do budúcnosti.
Rýchlosť je všetko. Zatiaľ čo Čeľabinsk mal len desatinu hmotnosti super dopravcu triedy Nimitz, cestoval tisíckrát rýchlejšie. Jeho kinetická energia bola kvôli svojej rýchlosti 20 až 30-krát väčšia ako rýchlosť uvoľnená jadrovými zbraňami použitými na ukončenie vojny proti Japonsku - približne 320 až 480 kilogramov TNT. Stručne povedané, asteroidy sa považujú za akékoľvek vesmírne horniny väčšie ako 1 meter a tie menšie sa nazývajú meteoroidy.
S týmito novými údajmi je možné porovnať dva predchádzajúce prieskumy. Jeden od Eugena Shoemakera v 60. rokoch a druhý od Dr. Browna. Počiatočná práca Shoemakera s počítaním lunárneho kráteru a novšia práca skupiny Dr. Browna pomocou senzorov ministerstva obrany určili odhady frekvencie výskytu asteroidov (bolide) v porovnaní s veľkosťou malých telies. Tieto dva prieskumy sa líšia faktorom desať, to znamená, že keď Shoemaker ukazuje frekvencie rádovo 10 alebo 100 rokov, Brown je rádovo 100 a 1 000 rokov. Najnovšie údaje, ktoré upravili Brownovu doterajšiu prácu, teraz zvyšujú frekvenciu nebezpečných udalostí na frekvenciu práce Shoemakera.
Práca Dr. Browna a spolu-vyšetrovateľov viedla k nasledujúcemu grafu, ktorý ukazuje frekvenciu zrážok so asteroidmi rôznych veľkostí so Zemou. Tento záznam z listu Nature to P. Brown a kol. použil 58 bolidov z údajov zhromaždených v rokoch 1994 až 2014 z vládnych senzorov. Brown a ďalší zlepší svoju analýzu pomocou tohto podrobnejšieho súboru údajov. Graf ukazuje, že udalosť typu Čeľabinsk sa dá očakávať približne každých 30 rokov, aj keď je neistota vysoká. Nové údaje môžu túto neistotu znížiť. Tungunské udalosti, ktoré by mohli zničiť metropolitnú oblasť veľkosti Washingtonu DC, sa vyskytujú menej často - približne raz za storočie.
Asteroidy sú dostupné vo všetkých veľkostiach. Menšie asteroidy sú oveľa častejšie, menšie menšie. Bežná distribúcia videná v prírode je predstavená zvonovou krivkou alebo „normálnou“ distribúciou. Našťastie väčšie množstvo asteroidov v stovkách, zatiaľ čo malé „mestské zberače“ sa počítajú do stoviek tisíc, ak nie miliónov. A našťastie je Zem v pomere k objemu vesmíru malá, a to iba v priestore obsadenom našou slnečnou sústavou. Navyše, 69% povrchu Zeme je pokrytých oceánmi. Ľudia sa zhlukujú iba na asi 10% povrchovej plochy Zeme. To znižuje pravdepodobnosť dopadu asteroidu na osídlenú oblasť desaťkrát.
Celkovo je riziko asteroidov veľmi reálne, pretože udalosť Čeľabinska bola podčiarknutá. Od čias tugunského pôsobenia na Sibíri v roku 1908 sa ľudská populácia štvornásobne zvýšila. Počet miest nad 1 milión sa zvýšil z 12 na 400. Uvedomenie si, koľko a ako často sa tieto asteroidové vplyvy vyskytujú, plus nárast ľudskej populácie za posledných sto rokov zvyšuje naliehavosť objavu ďalekohľadu na asteroidoch blízkej Zemi, ako je napr. ako Sentinel B612, ktorý dokáže nájsť všetky nebezpečné objekty za menej ako 10 rokov, zatiaľ čo pozemné pozorovania budú trvať 100 rokov a viac.
referencie:
Nová mapa ukazuje frekvenciu dopadov malých asteroidov, poskytuje vodítka pre väčšiu populáciu asteroidov
Úplný popis zahrnutého pozemku z LETTERS to NATURE, leteckého výbuchu Čeľabinska: implikácie pre nebezpečenstvo nárazu, P.G. Brown a kol.
Odhadovaný kumulatívny tok nárazových telies na Zemi. Tok bolidovej nárazovej hlavice na Zemi (tok Bolide 1994 - 2013 - čierne krúžky) založený na ~ 20 rokoch globálnych pozorovaní zo senzorov americkej vlády a údajov o infračervených vlnách. Globálne pokrytie je v priemere 80% z celkového počtu 58 pozorovaných bolidov s E> 1 kt a zahŕňa chelyabinsk Čeľabinsk bolid (úplne pravý čierny kruh). Táto korekcia pokrytia je približná a krivka toku bolidu je pravdepodobne dolná hranica. Hnedo zafarbená čiara predstavuje skoršie použitie Powerlaw z menšieho súboru údajov pre bolidy s priemerom 1 - 8 m15. Chybové stĺpce predstavujú iba štatistiku počítania. Na porovnanie vykreslujeme skreslené odhady frekvencie dopadov asteroidov blízkej Zeme na základe všetkých údajov teleskopického prieskumu prieskumu asteroidov do polovice roka 2012 (zelené štvorce) 8 a ďalších predtým nezávisle analyzovaných teleskopických súborov údajov vrátane objavov NEAT (ružové štvorce) a nakoniec z prieskumu Spacewatch (modré štvorce), kde sú priemery stanovené za predpokladu albeda 0,1. Energia pre teleskopické údaje sa počíta za predpokladu, že priemerná objemová hmotnosť je 3000 kgm-3 a priemerná nárazová rýchlosť 20,3 kms-1. Vnútorná frekvencia nárazu pre tieto teleskopické údaje sa zistila s použitím priemernej pravdepodobnosti dopadu na NEA 2 × 10–9 za rok pre celú populáciu. Počty kráterov lunárneho kráteru prevedené na ekvivalentný tok nárazovej hlavice a pri predpoklade geometrického albeda 0,25 (šedá plná čiara) sú uvedené na porovnanie9, hoci sme si všimli, že kontaminácia sekundárnymi krátermi a moderné odhady populácie NEA, ktoré naznačujú, že nižšie albedos majú tendenciu posunúť túto krivku doprava a dole. Nakoniec uvádzame odhadovaný príliv z globálnych meraní vzdušnej vlny uskutočňovaných v rokoch 1960-1974, ktoré detegovali väčšie (5-20 m) nárazové hlavice (červené červené trojuholníky) pomocou vylepšenej metódy na odhad energie v porovnaní s predchádzajúcimi interpretáciami tých istých údajov.
