Jak niebezpieczne są tysiące i miliony planetoid otaczających trzecią skałę od Słońca - Ziemi? Ponieważ uderzenie asteroidy stanowi realne ryzyko dla życia i mienia, jest to pytanie, które od dziesięcioleci prosi o odpowiedzi. Ale teraz naukowcy z Jet Propulsion Laboratory NASA otrzymali dane z różnych zasobów Departamentu Obrony USA i opracowali zaskakujący zestaw danych obejmujący 20 lat.
Ta najnowsza kompilacja danych podkreśla, jak często niektóre z tych większych kulek ognia, z których największą jest wydarzenie w Czelabińsku 15 lutego 2013 r., Które zraniły tysiące osób w Rosji. Nowe dane poprawią nasze zrozumienie częstotliwości i obecności małych i dużych asteroid, które stanowią zagrożenie dla zaludnionych obszarów w dowolnym miejscu na Ziemi.
Dane z „czujników rządowych” - oznaczających satelity „wczesnego ostrzegania” do monitorowania wystrzeliwania pocisków (od potencjalnych wrogów), a także monitorów naziemnych infradźwięków - pokazują rozkład zdarzeń bolidowych (ognistych). Dane najpierw pokazują, jak równomiernie rozmieszczone są wydarzenia na całym świecie. Dane te są teraz udostępniane opinii publicznej i badaczom w celu bardziej szczegółowej analizy.
Najnowsze dane opublikowane przez rząd USA pokazują, jak często występują bolidy, a także jak skutecznie ziemska atmosfera chroni powierzchnię. Podzbiór tych danych został przeanalizowany i zgłoszony przez dr. Petera Browna z University of Western Ontario, Kanada i jego zespół w 2013 r., Ale obejmował tylko 58 wydarzeń. Ten nowy zestaw danych zawiera 556 zdarzeń.
Nowo opublikowane dane pokazują również, że atmosfera ziemska jest lepszą barierą, która zapobiega penetracji małych asteroid i ich wpływowi na powierzchnię Ziemi. Nawet 20-metrowa asteroida Czelabińsk eksplodowała w powietrzu, rozpraszając moc wybuchu jądrowego 29,7 km (18,4 mil (97 400 stóp)) nad powierzchnią. W przeciwnym razie ta asteroida mogłaby zatrzeć większość współczesnego miasta; Czelabińsk został również uratowany ze względu na szczęście - asteroida wkroczyła pod płytkim kątem prowadzącym do jej śmierci; bardziej stromo i eksplodowałby znacznie bliżej powierzchni. Podczas gdy wielu eksploduje w górnej atmosferze, często pojawia się szerokie porozrzucane pole małych fragmentów. W czasach historycznych miasta i wsie donosiły, że są obrzucane przez takie strumienie kamieni z nieba.
NASA i JPL podkreśliły, że inwestycje w wczesne wykrywanie asteroid wzrosły 10-krotnie w ciągu ostatnich 5 lat. Naukowcy, tacy jak dr Jenniskens z SETI Institute, opracowali sieć kamer całego nieba, które wyznaczyły orbity ponad 175 000 meteorów, które spłonęły w atmosferze. Fundacja B612 była najsilniejszym zwolennikiem odkrywania wszystkich niebezpiecznych asteroid. B612, kierowany przez byłych astronautów Eda Lu i Rusty'ego Schweikerta, zaprojektował teleskop kosmiczny o nazwie Sentinel, który znalazłby niebezpieczne asteroidy i pomógłby chronić Ziemię przez wieki w przyszłości.
Szybkość jest wszystkim. Podczas gdy Czelabińsk miał zaledwie 1/10 masy super przewoźnika klasy Nimitz, podróżował 1000 razy szybciej. Jego energia kinetyczna ze względu na prędkość była 20 do 30 razy większa niż energia uwolniona przez broń nuklearną użytą do zakończenia wojny z Japonią - około 320 do 480 kilogramów TNT. W skrócie, asteroidy są uważane za dowolne skały kosmiczne większe niż 1 metr, a te mniejsze nazywane są meteoroidami.
Dwie wcześniejsze ankiety można porównać z tymi nowymi danymi. Jeden autorstwa Eugene'a Shoemakera w latach 60. XX wieku, a drugi dr. Browna. Początkowa praca Szewca przy użyciu liczby kraterów księżycowych oraz nowsze prace grupy Dr Browna, wykorzystujące czujniki Departamentu Obrony, określiły szacunkowe częstotliwości częstości uderzeń asteroid w zależności od wielkości małych ciał. Te dwie ankiety różnią się dziesięciokrotnie, to znaczy, w których Szewc pokazuje częstotliwości rzędu 10 lub 100 lat, a Brown jest rzędu 100 i 1000 lat. Najnowsze dane, które dostosowały wcześniejszą pracę Browna, teraz zwiększają częstotliwość niebezpiecznych zdarzeń do pracy Szewca.
Prace doktora Browna i współ badaczy doprowadziły do następującego wykresu pokazującego częstotliwość zderzeń z Ziemią planetoid o różnych rozmiarach. Ta fabuła z Listu do natury autorstwa P. Browna i in. wykorzystał 58 bolidów z danych zgromadzonych w latach 1994–2014 z czujników rządowych. Brown i inni udoskonalą swoją analizę dzięki temu bardziej szczegółowemu zestawowi danych. Fabuła pokazuje, że zdarzenia typu Czelabińsk można się spodziewać co około 30 lat, choć niepewność jest wysoka. Nowe dane mogą zmniejszyć tę niepewność. Wydarzenia tunguńskie, które mogłyby zniszczyć obszar metropolitalny wielkości Waszyngtonu, zdarzają się rzadziej - mniej więcej raz na sto lat.
Asteroidy występują we wszystkich rozmiarach. Mniejsze asteroidy są znacznie częstsze, a większe mniej. Typowy rozkład występujący w naturze jest reprezentowany przez krzywą dzwonową lub rozkład „normalny”. Na szczęście większa liczba asteroid w setkach, podczas gdy małe „pogromcy miast” liczą w setkach tysięcy, jeśli nie milionach. I na szczęście Ziemia jest niewielka proporcjonalnie do objętości przestrzeni, nawet samej przestrzeni zajmowanej przez nasz Układ Słoneczny. Ponadto 69% powierzchni Ziemi pokrywa Oceany. Ludzie skupiają się tylko na około 10% powierzchni Ziemi. Zmniejsza to prawdopodobieństwo dziesięciokrotnego uderzenia asteroidy w zaludniony obszar.
W sumie ryzyko związane z asteroidami jest bardzo realne, jak podkreślono wydarzenie w Czelabińsku. Od czasu zderzenia Tuguńskiej na Syberii w 1908 r. Liczba ludności wzrosła czterokrotnie. Liczba miast o wartości ponad 1 miliona wzrosła z 12 do 400. Zrozumienie, ile i jak częste są te uderzenia asteroidy oraz wzrost populacji ludzkiej w ciągu ostatnich stu lat, budzi potrzebę teleskopu do odkrywania planetoid w pobliżu Ziemi, takiego jak jako Sentinel B612, który może znaleźć wszystkie niebezpieczne obiekty w mniej niż 10 lat, podczas gdy obserwacje naziemne potrwają 100 lat lub więcej.
Odniesienie:
Nowa mapa pokazuje częstotliwość małych uderzeń asteroid, dostarcza wskazówek na temat większej populacji asteroid
Pełny podpis dołączonej fabuły z LISTÓW DO NATURY, Wybuch Czelabińska: Implikacje dla zagrożenia uderzeniem, P.G. Brown i in.
Szacowany skumulowany strumień impaktorów na Ziemi. Strumień impaktora bolidu na Ziemi (strumień Bolide'a 1994–2013 - czarne koła) na podstawie ~ 20 lat globalnych obserwacji pochodzących z czujników rządu USA i danych fal radiowych w podczerwieni. Globalne pokrycie wynosi średnio 80% spośród 58 zaobserwowanych bolidów o E> 1 kt i obejmuje bolide czelabińskie czelabińskie (skrajnie prawe czarne kółko). Ta korekcja zasięgu jest przybliżona, a krzywa strumienia bolidu jest prawdopodobnie dolną granicą. Brązowa linia przedstawia wcześniejsze dopasowanie powerlaw z mniejszego zestawu danych dla bolidów o średnicy od 1 do 8 m15. Słupki błędów przedstawiają tylko statystyki zliczania. Dla porównania, wykreślamy nieobciążone szacunki częstotliwości uderzenia asteroidy w pobliżu Ziemi na podstawie wszystkich danych wyszukiwania teleskopowego z badania asteroid do połowy 2012 r. (Zielone kwadraty) 8 i innych wcześniej niezależnie analizowanych teleskopowych zbiorów danych, w tym odkryć NEAT (różowe kwadraty) i wreszcie z badania Spacewatch (niebieskie kwadraty), w którym średnice są określane przy założeniu albedo 0,1. Energia dla danych teleskopowych jest obliczana przy założeniu średniej gęstości nasypowej 3000 kgm-3 i średniej prędkości uderzenia 20,3 km-1. Wewnętrzna częstotliwość uderzeń dla tych danych teleskopowych została ustalona przy użyciu średniego prawdopodobieństwa uderzenia dla NEA wynoszącego 2 × 10–9 rocznie dla całej populacji. Liczba kraterów księżycowych przeliczona na równoważny strumień impaktora i przy założeniu, że dla porównania albedo geometryczne wynosi 0,25 (szara linia ciągła) 9, zauważamy jednak, że zanieczyszczenie kraterami wtórnymi i współczesne szacunki populacji NEA, które sugerują, że niższe albedo będą miały tendencję do przesuwania tej krzywej w prawo i w dół. Wreszcie, pokazujemy szacunkowy napływ z globalnych pomiarów fali powietrznej przeprowadzonych w latach 1960–1974, które wykryły większe (5-20 m) impaktory bolidowe (czerwone trójkąty skierowane w górę) przy użyciu ulepszonej metody szacowania energii w porównaniu do wcześniejszych interpretacji tych samych danych.
