Колко опасни са хилядите и милиони астероиди, които обграждат третата скала от Слънцето - Земята? Тъй като въздействието на астероид представлява реален риск за живота и имуществото, това е въпрос, който се моли за отговори от десетилетия. Но сега учените от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА получиха данни от различни активи на Министерството на отбраната на САЩ и начертаха стряскащ набор от данни за 20 години.
Тази последна компилация от данни подчертава колко често са някои от тези по-големи огнени топки, като най-голямото е събитието в Челябинск на 15 февруари 2013 г., което наранява хиляди в Русия. Новите данни ще подобрят нашето разбиране за честотата и наличието на малки и големи астероиди, които са опасни за населените места навсякъде по Земята.
Данните от „правителствените сензори“ - означаващи спътници „ранно предупреждение“ за наблюдение на изстрелванията на ракети (от потенциални врагове), както и на инфразвукови наземни монитори - показват разпространението на болидни (огнищни) събития. Първите данни показват колко равномерно са разпределени събитията по целия свят. Сега тези данни се предоставят на обществеността и изследователите за по-подробен анализ.
Най-новите данни, публикувани от правителството на САЩ, показват колко често се случват болидите, както и колко ефективно атмосферата на Земята защитава повърхността. Подмножество от тези данни бяха анализирани и докладвани от д-р Питър Браун от Университета в Западен Онтарио, Канада и неговия екип през 2013 г., но включваха само 58 събития. Този нов набор от данни съдържа 556 събития.
Наскоро публикуваните данни също показват как земната атмосфера е превъзходна бариера, която предотвратява проникването и въздействието на малки астероиди върху земната повърхност. Дори 20-метровият астероид в Челябинск избухна средно във въздуха, разсейвайки силата на ядрен взрив на 29,7 км (18,4 мили, 97 400 фута) над повърхността. В противен случай този астероид би могъл да заличи голяма част от съвременния град; Челябинск също беше спасен поради чист късмет - астероидът влезе под плитък ъгъл, водещ до смъртта му; по-стръмно и щеше да избухне много по-близо до повърхността. Докато мнозина избухват в горната атмосфера, често се среща широко разпръснато поле от малки фрагменти. В исторически времена градовете и селата съобщават, че са били залепени от такива пръски от камъни от небето.
НАСА и JPL подчертаха, че инвестициите в ранно откриване на астероиди са се увеличили 10 пъти през последните 5 години. Изследователи като д-р Дженискенс от Института SETI са разработили мрежа от камери на всички небеса, които определят орбитите на над 175 000 метеора, изгорели в атмосферата. А фондацията B612 е най-силният защитник на откриването на всички опасни астероиди. B612, ръководен от бившите астронавти Ед Лу и Ръсти Швайкерт, е проектирал космически телескоп, наречен Sentinel, който ще открие опасни астероиди и ще помогне за опазването на Земята с векове в бъдещето.
Скоростта е всичко. Докато Челябинск имаше само 1/10 от масата на супер превозвача от клас Нимиц, той пътуваше 1000 пъти по-бързо. Кинетичната му енергия поради скоростта му е била 20 до 30 пъти по-голяма от освободената от ядрените оръжия, използвани за прекратяване на войната срещу Япония - около 320 до 480 килотона TNT. Накратко, астероидите се считат за всяка космическа скала, по-голяма от 1 метър, а тези по-малки се наричат метеороиди.
Две по-ранни проучвания могат да бъдат сравнени с тези нови данни. Един от Юджийн Обувач през 60-те години и друг от д-р Браун. Първоначалната работа на Shoemaker, използваща броя на лунните кратери и по-скорошната работа на групата на д-р Браун, използвайки сензори на Министерството на отбраната, определи оценките за честотата на ударите на астероидите (болид) спрямо размера на малките тела. Тези две проучвания се различават с коефициент десет, тоест където Shoemaker показва честоти от порядъка на 10 или 100 години, Браун е от порядъка на 100 и 1000 години. Най-новите данни, които коригираха предишната работа на Браун, сега повишават честотата на опасните събития спрямо тази на работата на Shoemaker.
Работата на д-р Браун и колегите-изследователи доведе до следната графика, показваща честотата на сблъсъците със Земята на астероиди с различни размери. Този сюжет от Писмо до природата от П. Браун и др. използва 58 болида от данни, натрупани от 1994 г. до 2014 г. от правителствените сензори. Браун и други ще подобрят анализа си с този по-подробен набор от данни. Сюжетът показва, че събитие от тип Челябинск може да се очаква приблизително на всеки 30 години, въпреки че несигурността е голяма. Новите данни могат да намалят тази несигурност. Тунгунски събития, които биха могли да унищожат столичен район с размерите на Вашингтон, се случват по-рядко - около веднъж на век.
Астероидите се предлагат във всички размери. По-малките астероиди са много по-често срещани, по-големите по-малко. Общото разпространение, наблюдавано в природата, се представя от звънна крива или „нормално“ разпределение. За щастие по-големият брой на астероидите в стотиците, докато малките „градски гадове“ са в 100-те хиляди, ако не и милиони. И за щастие, Земята е малка пропорционално на обема на космоса дори само на пространството, заето от нашата Слънчева система. Освен това 69% от земната повърхност е покрита от Океани. Хората се сгушват само на около 10% от повърхността на Земята. Това намалява шансовете за всяко астероидно въздействие да се отрази на населено място с коефициент десет.
Като цяло рискът от астероиди е много реален, като подчерта събитието в Челябинск. От времето на тугунското въздействие в Сибир през 1908 г. човешкото население се е утроило. Броят на градовете над 1 милион се е увеличил от 12 на 400. Осъзнаването колко и колко често се случват тези астероидни въздействия плюс нарастването на човешкото население през последните сто години, повишава спешността за телескоп за откриване на астероиди в близост до Земята такъв като Sentinel на B612, който би могъл да открие всички опасни предмети след по-малко от 10 години, докато наземните наблюдения ще отнемат 100 или повече години.
справка:
Нова карта показва честотата на малките астероидни въздействия, предоставя улики за по-голямото население на астероиди
Пълна надпис на включения сюжет от ПИСМЕНИ КЪМ ПРИРОДАТА, Въздушен взрив в Челябинск: Последици за опасността от въздействие, P.G. Brown, et al.
Прогнозният кумулативен поток от удари на Земята. Потокът на болидния удар на Земята (Bolide fluc 1994-2013 - черни кръгове), базиран на ~ 20 години глобални наблюдения от датчици на правителството на САЩ и данни за инфразвукова въздушна вълна. Глобалното покритие е средно 80% сред общо 58 наблюдавани болида с Е> 1 kt и включва Челябинския челябински болид (крайно десен черен кръг). Тази корекция на покритието е приблизителна и кривата на потока на болида вероятно е долна граница. Линията с кафяв цвят представлява по-ранен мощност от по-малък набор данни за болиди с диаметър от 1 до 8 m15. Грешките за грешки представляват само броя на статистическите данни. За сравнение, ние начертаваме необезпокоявани оценки за честотата на удара върху астероида около Земята въз основа на всички данни за телескопично търсене на астероиди до средата на 2012 г. (зелени квадратчета) 8 и други по-ранни независимо анализирани телескопични набори от данни, включително NEAT открития (розови квадратчета) и накрая от проучването Spacewatch (сини квадратчета), където диаметрите се определят, като се приема албедо 0,1. Енергията за телескопични данни се изчислява, като се приеме средна насипна плътност 3000 kgm-3 и средна скорост на удара 20,3 kms-1. Намерената честота на въздействието на тези телескопични данни беше установена, като се използва средна вероятност за въздействие за NEA като 2 × 10-9 годишно за цялото население. Броят на лунните кратери, преобразувани в еквивалентен поток на ударни въздействия и приемайки геометрично албедо от 0,25 (сива плътна линия), са показани за сравнение9, макар да отбележим, че замърсяването от вторични кратери и съвременните оценки на популацията на NEA, които предполагат, че по-ниските албедоси са склонни да изместват тази крива надясно и надолу. И накрая, показваме прогнозен приток от глобални измервания на въздушната вълна, проведени от 1960-1974 г., които откриват по-големи (5-20 m) болидни удари (нагоре червени триъгълници), използвайки подобрен метод за оценка на енергията в сравнение с по-ранните интерпретации на същите тези данни.
