25 stycznia NASA poinformowała, że potencjalnie niebezpieczna asteroida o niszczycielskiej sile „50 milionów Hiroszimy” leciała w kierunku Ziemi z dużą prędkością. Do gorącego spotkania zostało już tylko kilka tygodni. Czas zadać od dawna bolesne, ale pilniejsze niż kiedykolwiek pytanie: jakie są w rzeczywistości szanse przetrwania ludzkości w opozycji do bezstronnego bloku kosmicznego?
Trudna przeszłość
Stara kobieta-Ziemia przeżywała w swoim życiu wiele trudnych chwil. Całe jej życie to niekończąca się konfrontacja. Około 4,5 miliarda lat temu, kiedy nasz nowo narodzony rodzic przybierał na wadze planetarnej, doświadczył niezliczonych kolizji z asteroidami dysku akrecyjnego. W erze, kiedy Ziemia nie zdobyła jeszcze Księżyca, meteoryty i planetozymale (mniej szczęśliwe małe protoplanety, którym nie udało się stać niezależnymi światami) padały na jej gorącą, pokrytą lawą powierzchnię. Kolejny krótki okres wytchnienia zaowocował globalnym kataklizmem, którego ślady są widoczne za każdym razem, gdy patrzymy na nocną gwiazdę. W okresie od 4,1 do 3,8 mldlata temu lodowe giganty Układu Słonecznego Neptun i Uran (w tej kolejności były kiedyś zlokalizowane) pod wpływem połączonej grawitacji Jowisza i Saturna zamieniły się miejscami. Neptun został wyrzucony z orbity Urana. Te perturbacje zaalarmowały ul w pasie Kuipera i chmury Oort: obiekty trans-Neptuna w zewnętrznym pierścieniu asteroid opuściły utarte orbity i ruszyły w kierunku Słońca, w kierunku planet ziemskich. Okres ten nazwano „późnym ciężkim bombardowaniem”. Większość kraterów wszystkich ciał stałych w układzie powstała w tym czasie. Jak silny był ten atak meteorytu, mówi nakrapiana twarz naszego satelity: geologicznie martwy Księżyc zachował wszystkie blizny. Nawet na Ziemi, która wielokrotnie zmieniała rzeźbę i konfigurację kontynentów,zauważalne są ślady zderzeń wielomianowych (to naukowa nazwa zderzenia planet z ciałami niebieskimi, takimi jak asteroidy czy komety). Według obliczeń naukowców, uzyskanych poprzez ekstrapolację danych z eksploracji Księżyca, na skorupie ziemskiej z ery Gade (pierwszej epoki geologicznej, która zbiegła się z „ciężkim bombardowaniem”), było ponad 22 000 kraterów o średnicy mniejszej niż 20 km, około 40 kraterów o średnicy ponad 1000 km i kilka mis meteorytów o średnicy około 5000 km. Dla porównania średnica Ziemi wynosi 12742 km.około 40 kraterów o średnicy ponad 1000 km i kilka mis meteorytowych o średnicy około 5000 km. Dla porównania średnica Ziemi wynosi 12742 km.około 40 kraterów o średnicy ponad 1000 km i kilka mis meteorytowych o średnicy około 5000 km. Dla porównania średnica Ziemi wynosi 12742 km.
Paradoksalnie zawdzięczamy życie „późnemu ciężkiemu bombardowaniu”. Większość obiektów w chmurze Oorta to jądra komet bogate w metan, etan, tlenek węgla, cyjanowodór i, oczywiście, lód. Przynieśli na Ziemię podstawę życia - wodę i materię organiczną. Wprawili też w ruch płyty litosferyczne i zapoczątkowali wymianę ciepła między podłożem a powierzchnią.
Urodziłem cię i zabiję cię
To, co stało się błogosławieństwem dla pustynnej Ziemi, dla istot żywych, można porównać do Armagedonu. Według paleontologów w przeszłości asteroidy spowodowały co najmniej trzy fale masowego wymierania. 250 milionów lat temu 60-kilometrowy meteoryt, który spadł w rejonie Ziemi Wilkesa na Antarktydzie, zniszczył 96% wszystkich gatunków morskich i 73% lądowych. Okres powszechnej śmierci nazwano wielkim wymieraniem permu, najbardziej masowym ze wszystkich. Ani przed, ani po nim biosfera nie doświadczyła tak silnych wstrząsów. Chociaż język nie okaże się „lekkimi” wstrząsami do wywoływania kolejnych wydarzeń. 50 milionów lat później Ziemię ogarnął nowy kataklizm - triasowo-jurajskie wyginięcie, które skosiło co najmniej połowę gatunków tamtej epoki znanych nauce, w tym bezkręgowce dominujące w morzach. Były w tym również pozytywne aspekty:masowa śmierć niektórych gadów i ostatnich gigantycznych płazów oczyściła ekologiczną niszę dla dinozaurów. Ale wiek gigantów okazał się krótkotrwały: 65,5 miliona lat temu zostały zniszczone przez upadek asteroidy, która pozostawiła po sobie ślad w postaci krateru uderzeniowego Chicxulub na Półwyspie Jukatan w Ameryce Środkowej. Wyginięcie kredowo-paleogenne umożliwiło osiedlenie się ptaków i ssaków. Tak więc dzisiaj my, ciepłokrwiste ssaki, jesteśmy najbardziej zaawansowanymi ewolucyjnie mieszkańcami planety. Ale sądząc po częstotliwości masowego wymierania w przeszłości, nasza kolej wkrótce popadnie w geologiczne zapomnienie. Ile czasu pozostało czekanie na przybycie kosmicznej broni Doomsday i jakie mamy szanse na ocalenie?która pozostawiła po sobie ślad w postaci krateru uderzeniowego Chicxulub na półwyspie Jukatan w Ameryce Środkowej. Wyginięcie kredowo-paleogenne umożliwiło osiedlenie się ptaków i ssaków. Tak więc dzisiaj my, ciepłokrwiste ssaki, jesteśmy najbardziej zaawansowanymi ewolucyjnie mieszkańcami planety. Ale sądząc po częstotliwości masowego wymierania w przeszłości, nasza kolej wkrótce popadnie w geologiczne zapomnienie. Ile czasu pozostało czekanie na przybycie kosmicznej broni Doomsday i jakie mamy szanse na ocalenie?która pozostawiła po sobie ślad w postaci krateru uderzeniowego Chicxulub na półwyspie Jukatan w Ameryce Środkowej. Wyginięcie kredowo-paleogenne umożliwiło osiedlenie się ptaków i ssaków. Tak więc dzisiaj my, ciepłokrwiste ssaki, jesteśmy najbardziej zaawansowanymi ewolucyjnie mieszkańcami planety. Ale sądząc po częstotliwości masowego wymierania w przeszłości, nasza kolej wkrótce popadnie w geologiczne zapomnienie. Ile czasu pozostało czekanie na przybycie kosmicznej broni Doomsday i jakie mamy szanse na ocalenie?wkrótce nasza kolej zapadnie w geologiczne zapomnienie. Ile czasu pozostało czekanie na przybycie kosmicznej broni Doomsday i jakie mamy szanse na ocalenie?wkrótce nasza kolej zapadnie w geologiczne zapomnienie. Ile czasu pozostało czekanie na przybycie kosmicznej broni Doomsday i jakie mamy szanse na ocalenie?
Film promocyjny:
Skala tragedii
Kosmos to pole bitwy. Pierwszym krokiem w każdej wojnie jest ocena sił i określenie położenia wroga. Zróbmy to samo. W Układzie Słonecznym pasy asteroid i obłok Oorta można uznać za główne źródła zagrożenia meteorytem. Wewnętrzny lub „główny” pas asteroid znajduje się między Marsem a Jowiszem.
Jest tam sporo dużych ciał: około 200 asteroid o średnicy ponad 100 km, około 1000 o średnicy ponad 15 km i około 1,7 miliona obiektów o średnicy ponad 1 km. Chociaż większość z tych facetów jest na krótkiej smyczy wokół Jowisza, nadal warto się ich bać. Z Jowiszem mamy generalnie wielkie szczęście: kolosalne rozmiary i nieodparta grawitacja gazowego olbrzyma wielokrotnie ocaliły wewnętrzne planety przed zniszczeniem. Wystarczy przypomnieć imponujący obraz komety Shoemaker-Levy spadającej na Jowisza, który astronomowie obserwowali w 1994 roku, czy przypadkowo zauważone zderzenie z 2009 roku, które pozostawiło czarną bliznę wielkości Oceanu Spokojnego na twarzy króla planet. Od czasu „późnego ciężkiego bombardowania” Jowisz przyjął prawie wszystkie ciosy, ale nawet on nie jest wszechmocny.
Znacznie większy niepokój budzą mieszkańcy pasa Kuipera znajdującego się poza orbitą Neptuna (przypomina on Pas Główny, tylko 20 razy szerszy i 200 razy masywniejszy) oraz obłok komety Oort otaczający Układ Słoneczny w kulistym kokonie. Jest domem dla komet krótko- i długookresowych. Zewnętrzna część chmury Oorta stanowi przybliżoną granicę Układu Słonecznego i może łatwo na nią wpływać sąsiednie gwiazdy i jądro galaktyczne. Niezwykle trudno jest przewidzieć zachowanie zewnętrznych asteroid i komet, nie wspominając o możliwości przybycia gości z kosmosu. Dokładny rozmiar, skład i struktura chmury są nadal bardzo słabo poznane. Według szacunków astronomów, znalazły tam schronienie miliardy obiektów, w tym naprawdę duże, takie jak hipotetyczna Planeta 9 czy Nemezis, gwiazda towarzysząca słońcu. Na szczęście,przytłaczająca większość z nich nie stanowi dla nas zagrożenia. Lecą do siebie - i pozwalają im latać, o ile nas nie dotykają. To, co naprawdę przyciąga uwagę naukowców, to 20000 masywnych obiektów majaczących w bezpośrednim sąsiedztwie Ziemi.
Oczywiście nie jest to pojedyncza flotylla. Są to rozproszone obiekty o różnych grupach, masach i rozmiarach, których trajektorie, zgodnie z obliczeniami matematycznymi, przecinają się z orbitą naszej planety. Obecnie lista potencjalnie niebezpiecznych ciał niebieskich obejmuje 74 obiekty kosmiczne, które zagrażają Ziemi kolizją. Cztery z nich posłużą do zbliżenia w najbliższej dekadzie: w 2024 r. Asteroida 1979 XB mierząca 1,13 km, w 2027 r. - 9 km 1990 MU i 100 m 2019 MN2, aw 2029 r. - Apophis, któremu udało się już narobić sporo hałasu., którego wielkość szacuje się na 325 m. Jeśli przejdą obok, ich działalność będzie kontynuowana przez 5-kilometrowe Phaethon i Tautatis, które zbliżą się do minimalnej odległości do Ziemi odpowiednio w 2050 i 2065 roku.
Sporadyczni nieznajomi z odległych obszarów są również niebezpieczni. Jak pokazała praktyka, stają się zauważalne tylko wtedy, gdy jest za późno, aby coś zrobić. Niedawny gość ledwo uniknął spotkania z Ziemią latem 2019 roku. 25 lipca 100-metrowa asteroida przeleciała w odległości zaledwie 70 tysięcy km od Ziemi - 6 razy bliżej Księżyca. Został przypadkowo zauważony na kilka godzin przed konwergencją brazylijskiej misji SONEAR. Prawdziwym problemem jest to, że obiekty te są bardzo trudne do wykrycia. Są małe i praktycznie nie odbijają światła (jądra komet są całkowicie pokryte węglem i czarne jak sadza). Teleskopy wciąż są w stanie dostrzec stosunkowo duże obiekty, ale nawet małe asteroidy są niebezpieczne. Słynny meteoryt z Czelabińska, przebiegle pędzący od strony Słońca, miał „tylko” 17–20 m (jak na kosmiczne standardy mało znaczący pył), ale nawet to wystarczyłozranić 2000 osób i uszkodzić 20 000 budynków. I tak, według ekspertów NASA, po wejściu do atmosfery „pyłek” eksplodował z wydajnością 500 kiloton trotylu.
Co możemy?
Groźba upadku asteroidy na Ziemię nie jest powodem do szukania winnych. To powód, by pomyśleć o tym, co robić. W kwietniu 2019 roku dyrektor NASA Jim Bridenstein powiedział: asteroida o obiecującej nazwie dla rosyjskiego ucha, PDC 2019, pędzi na Ziemię z dużą prędkością. Zderzenie jest nieuniknione i nastąpi już w 2027 roku, więc świat musi jak najszybciej opracować planetarny system obronny. Wiadomość została natychmiast odebrana przez media i radośnie przekazana ludziom, jak sztandar końca świata. Na szczęście żadna asteroida PDC 2019 faktycznie nie istnieje. W przeciwieństwie do bardzo realnego (szczęście było krótkotrwałe) i posiadającego te same cechy co Apophis, PDC 2019 został wymyślony w celu opracowania planu działania w ramach Światowej Konferencji Bezpieczeństwa Kosmicznego, organizowanej przez NASA, Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) i ich partnerów. Do stworzenia jasnego scenariusza obrony przeciw asteroidom jest jeszcze długa droga i niestety nie mamy nic przeciwko zewnętrznym gościom. Jednak czołowi światowi eksperci nie bez powodu wstrząsali powietrzem. Co oni wymyślili?
Krótko mówiąc: zniszczenie nie będzie możliwe, musisz spróbować zrzucić obiekt z kursu.
Przede wszystkim konieczne jest opracowanie aparatu rozpoznawczego, który potrafiłby podlecieć do potencjalnego zagrożenia, ocenić jego wielkość, skład i słabe punkty. Projekt takiego urządzenia już istnieje - wymyślona przez NASA sonda DART. Aby uosabiać DART w tytanie i mikroukładach, pomysł Elona Muska podjął się firmy SpaceX. Pierwsze testy zaplanowano na czerwiec 2021 roku, ale sądząc po innych projektach Musk „na odwagę”, wykona zadanie w terminie. Sonda stanie się czymś więcej niż tylko zwiadowcą: jej głównym celem jest próba zmiany trajektorii lotu asteroidy za pomocą celnego uderzenia. Nawet jeśli to nie zadziała, sonda kamikadze przekaże do MCC wszystkie dane niezbędne do dalszych działań. ESA planuje przeprowadzić podobny manewr, tylko w wykonaniu aparatu AIDA, w 2023 roku. Oficjalnie nazywa się to „niejądrowym baranem kinetycznym”. Jeśli to się nie uda, zostanie użyty arsenał nuklearny.
Eliminacja niebezpiecznej asteroidy za pomocą głowicy nuklearnej jest najbardziej adekwatna do dzisiejszych realiów, ale nie najbezpieczniejszym sposobem ochrony ludzkości. Wystarczy mały błąd w obliczeniach - a na nasze głowy nie spadnie ani jeden duży meteoryt, ale odłamki radioaktywnych fragmentów. Mieszkańcy Czelabińska są świadomi, do czego zdolny jest jeden mały kamyk. Dlatego naukowcy nie biorą pod uwagę zniszczenia asteroidy: do zmiany kierunku ruchu obiektów, których nie można zabrać taranem, potrzebny jest ładunek jądrowy.
Podłączenie silnika rakietowego do asteroidy w celu przekierowania jej z planety jest kolejnym nieskutecznym, ale ma swoje miejsce rozwiązaniem. Asteroidy obracają się wokół własnej osi i prawie niemożliwe jest przewidzenie, gdzie ciało poleci z dodatkowym przyspieszeniem. Nie wspominając o trudności w instalowaniu silników wymagających najwyższego stopnia synchronizacji.
Technologie, których jeszcze nie mamy, uważane są za bardziej obiecujące rozwiązania. Na przykład katapulta elektromagnetyczna to ogromna księżycowa „proca”, która może zestrzelić asteroidy przez ostrzeliwanie kamieni z naszego naturalnego satelity. Albo działo jonowe działające na ten sam cel. Jej zaletą jest to, że zwartą jednostkę można umieścić na sterowanym pojeździe, który jak pasterz może eskortować zagubiony blok kosmiczny z dala od Ziemi. Prawdopodobnie jednym z najbardziej ambitnych, ale jednocześnie obiecujących projektów jest holownik grawitacyjny. Do jego wykonania konieczne będzie umieszczenie w bezpośrednim sąsiedztwie obiektu odpowiednio gęstej i ciężkiej aparatury. Stopniowo interakcja między dwoma ciałami zmieni trajektorię asteroidy. To zajmie lata pracynie wspominając o czasie stworzenia takiego aparatu. To niezwykle długotrwały proces.
Z pewnością wraz z postępem technologii naukowcy pojawią się z nowymi opcjami. W międzyczasie, ponieważ zwyczajowo życzyć sobie spadającej gwiazdy: niech spadnie!
Magazyn: Secrets of the Universe №2 (147). Autor: Aglaya Sobakina
