Jak nebezpečné jsou tisíce a miliony asteroidů, které obklopují třetí skálu od Slunce - Země? Protože dopad asteroidů představuje skutečné riziko pro život a majetek, je to otázka, která po desetiletí žádá o odpovědi. Nyní však vědci laboratoře Jet Propulsion Laboratory NASA obdrželi data z různých prostředků amerického ministerstva obrany a vykreslili překvapivou sadu dat trvající 20 let.
Tato nejnovější kompilace dat podtrhuje, jak často jsou některé z těchto větších ohnivých koulí, přičemž největší událostí je událost Čeljabinsk 15. února 2013, která v Rusku zranila tisíce. Nová data zlepší naše porozumění frekvenci a přítomnosti malých a velkých asteroidů, které představují nebezpečí pro obydlené oblasti kdekoli na Zemi.
Data ze „vládních senzorů“ - což znamená „včasné varování“ satelitů pro monitorování odpálení raket (od potenciálních nepřátel), jakož i infrazářských pozemních monitorů - ukazují distribuci bolid (fireball) událostí. Data nejprve ukazují, jak rovnoměrně jsou události distribuovány po celém světě. Tato data jsou nyní zveřejňována veřejnosti a vědcům pro podrobnější analýzu.
Nejnovější údaje zveřejněné americkou vládou ukazují jak časté bolidy a také jak účinně zemská atmosféra chrání povrch. Podskupinu těchto údajů analyzoval a nahlásil Dr. Peter Brown z University of Western Ontario v Kanadě a jeho tým v roce 2013, ale zahrnoval pouze 58 událostí. Tato nová datová sada obsahuje 556 událostí.
Nově zveřejněná data také ukazují, jak je zemská atmosféra vynikající bariérou, která zabraňuje pronikání malých asteroidů a dopadu na zemský povrch. Dokonce i 20 metrů (65 stop) aelyoid Čeljabinska explodoval ve vzduchu, rozptylující energii jaderného výbuchu 29,7 km (18,4 mil, 97 400 stop) nad povrchem. Jinak by tento asteroid mohl zničit většinu moderního města; Čeljabinsk byl také zachráněn kvůli naprostému štěstí - asteroid vstoupil v mělkém úhlu, který vedl k jeho zániku; strměji a explodovalo by mnohem blíže k povrchu. Zatímco mnozí explodují v horní atmosféře, často se vyskytuje široké rozházené pole malých fragmentů. V historických dobách města a vesnice uváděly, že jsou zasaženy takovými spreji kamene z oblohy.
NASA a JPL zdůraznily, že investice do včasné detekce asteroidů se za posledních 5 let 10krát zvýšily. Vědci, jako je Dr. Jenniskens v institutu SETI, vyvinuli síť kamer pro všechny oblohy, které určily oběžné dráhy více než 175 000 meteorů, které v atmosféře shořely. A nadace B612 byla nejsilnějším zastáncem objevování všech nebezpečných asteroidů. B612, vedený bývalými astronauty Ed Lu a Rusty Schweikert, navrhli kosmický dalekohled Sentinel, který by našel nebezpečné asteroidy a pomohl chránit Zemi po staletí do budoucna.
Rychlost je všechno. Zatímco Čeljabinsk měl jen desetinu hmotnosti superimportéra třídy Nimitz, cestoval 1000krát rychleji. Její kinetická energie byla kvůli své rychlosti 20 až 30krát vyšší než množství uvolněné jadernými zbraněmi používanými k ukončení války proti Japonsku - asi 320 až 480 kiloton TNT. Stručně řečeno, asteroidy se považují za jakékoli kosmické horniny větší než 1 metr a ty menší se nazývají meteoroidy.
S těmito novými údaji lze porovnat dva dřívější průzkumy. Jeden od Eugena Shoemakera v 60. letech a druhý od Dr. Browna. Počáteční práce Shoemakera s využitím lunárního kráteru a novější práce skupiny Dr. Browna, využívající senzory ministerstva obrany, určovaly odhady četnosti dopadů asteroidů (bolidu) na velikost malých těl. Tyto dva průzkumy se liší desetkrát, tj. Kde Shoemakerovy frekvence ukazují řádově 10 nebo 100 let, Brown je řádově 100 a 1 000 let. Nejnovější data, která upravila Brownovu dřívější práci, nyní zvyšují frekvenci nebezpečných událostí na frekvenci práce Shoemakera.
Práce Dr. Browna a spoluřešitelů vedla k následujícímu grafu, který ukazuje četnost srážek s Zemí různých planetek různých velikostí. Tento spiknutí z dopisu Nature to P. Brown et al. použilo 58 bolidů z dat shromážděných v letech 1994 až 2014 z vládních senzorů. Brown a další zlepší svou analýzu pomocí tohoto podrobnějšího souboru dat. Graf ukazuje, že událost typu Čeljabinsk lze očekávat přibližně každých 30 let, i když je nejistota vysoká. Nová data mohou tuto nejistotu snížit. Tungunské události, které by mohly zničit metropolitní oblast velikosti Washingtonu DC, se vyskytují méně často - asi jednou za století.
Asteroidy přicházejí ve všech velikostech. Menší asteroidy jsou mnohem běžnější, menší menší. Běžná distribuce pozorovaná v přírodě je reprezentována zvonovou křivkou nebo „normální“ distribucí. Naštěstí je větší počet asteroidů ve stovkách, zatímco malí „městští sběratelé“ se počítají do stovek tisíců, ne-li milionů. A naštěstí je Země v poměru k objemu vesmíru malá, a to právě v prostoru zabíraném naší sluneční soustavou. Kromě toho je 69% povrchu Země pokryto oceány. Lidé se shlukují pouze na asi 10% povrchové plochy Země. Tím se snižuje pravděpodobnost dopadu asteroidu na obydlenou oblast desetkrát.
Riziko asteroidů je velmi reálné, protože událost Čeljabinska byla podtržena. Od doby tugunského dopadu na Sibiř v roce 1908 se lidská populace čtyřnásobně zvýšila. Počet měst nad 1 milion se zvýšil z 12 na 400. Uvědomování si, kolik a jak často se tyto dopady na asteroidy vyskytují, plus růst lidské populace za posledních sto let, zvyšuje naléhavost dalekohledu pro objev asteroidů v blízkosti Země, jako je jako Sentinel B612, který dokáže najít všechny nebezpečné předměty za méně než 10 let, zatímco pozemní pozorování bude trvat 100 a více let.
Odkaz:
Nová mapa ukazuje četnost dopadů malých asteroidů, poskytuje vodítka pro větší populaci asteroidů
Úplný titulek zahrnutého spiknutí od Dopisů do přírody, vzplanutí vzduchu v Čeljabinsku: důsledky pro nebezpečí nárazu, P.G. Brown, et al.
Odhadovaný kumulativní tok impaktorů na Zemi. Tok bolidu nárazového tělesa na Zemi (tok Bolide 1994–2013 - černé kruhy) založený na ~ 20 letech globálních pozorování ze senzorů americké vlády a dat infračerveného vzduchu. Globální pokrytí je průměrně 80% z celkem 58 pozorovaných bolidů s E> 1 kt a zahrnuje Chelyabinsk Chelyabinsk bolide (zcela pravý černý kruh). Tato korekce pokrytí je přibližná a křivka toku bolidu je pravděpodobně dolní mez. Hnědá čára představuje dřívější powerlaw fit z menšího souboru dat pro bolidy o průměru 1 - 8 m15. Chybové pruhy představují pouze statistiku počítání. Pro srovnání jsme vykreslili zkreslené odhady frekvence dopadu asteroidů blízké Země na základě všech dat z teleskopického průzkumu průzkumu asteroidů v polovině roku 2012 (zelené čtverečky) 8 a dalších dříve nezávisle analyzovaných teleskopických datových souborů včetně objevů NEAT (růžové čtverečky) a nakonec z průzkumu Spacewatch (modré čtverce), kde jsou průměry určeny za předpokladu albedo 0,1. Energie pro teleskopická data se počítá za předpokladu průměrné objemové hmotnosti 3000 kgm-3 a průměrné nárazové rychlosti 20,3 kms-1. Vnitřní frekvence dopadu těchto teleskopických dat byla zjištěna s použitím průměrné pravděpodobnosti dopadu na NEA 2 × 10-9 za rok pro celou populaci. Počty kráterů lunárního kráteru převedené na ekvivalentní tok nárazového tělesa a za předpokladu geometrického albeda 0,25 (šedá plná čára) jsou uvedeny pro srovnání9, ale poznamenáváme, že kontaminace sekundárními krátery a moderní odhady populace NEA, které naznačují, že nižší albeda budou mít tendenci tuto křivku posunout doprava a dolů. Nakonec jsme ukázali odhadovaný příliv z globálních měření vzdušných vln prováděných v letech 1960-1974, která detekovala větší (5-20 m) bolidové nárazové tělesa (vzestupné červené trojúhelníky) pomocí vylepšené metody pro odhad energie ve srovnání s dřívějšími interpretacemi stejných dat.
