Pavojingi Žemei asteroidai

Artimų žemei asteroidų orbitos

Tūkstančiai planetėlių

Be aštuonių didžiųjų planetų Saulės sistemoje dar skrajoja penkios nykštukinės planetos (2015 m. duomenimis) ir šimtai tūkstančių kosminių kalnų–asteroidų. Kai kurie jų primena nedideles planetas, yra apvalūs, o skersmuo siekia kelis šimtus kilometrų. Tačiau absoliuti dauguma primena tiesiog uolų atplaišas, todėl juos aptikti yra ypač sudėtinga.

Dauguma asteroidų skrieja asteroidų žiede tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Tačiau dalis asteroidų kerta ir Žemės orbitą. 1932 metais buvo atrastas pirmasis Žemės orbitą kertantis asteroidas (1862) Apollo (todėl dažnai ir kitus tokius asteroidus vadina apolonais) . Iki 1972 m. atsitiktinai buvo atrasta 13 tokių asteroidų. 1973 m. Palomaro observatorijoje buvo pradėta pirmoji specializuota tokių asteroidų paieškos programa.

Arti Žemės skrendantys asteroidai ir kometos vadinami bendru arti Žemės skriejančių objektų vardu (angliškai NearEarth Objects, NEO). Šie objektai kelia realų pavojų tiek civilizacijai, tiek apskritai gresia išnaikinti visą gyvybę Žemės planetoje. Nors susidūrimo su kometa arba asteroidu tikimybė yra labai maža, tačiau Žemės geologija mums sako, kad tokie susidūrimai yra ne toks jau retas reiškinys: mokslininkai rado daugiau kaip 150 smūginių kraterių mūsų planetos paviršiuje (keletas jų yra Lietuvos teritorijoje). Jeigu Žemėje nebūtų vandenynų, o sausumos neveiktų vandens erozija, Žemė būtų išmarginta krateriais kaip ir Mėnulis.

Ilgą laiką manyta, kad didžiausia planeta Jupiteris veikia kaip skydas nuo įvairių iš kosmoso gilumos atskriejančių dangaus kūnų, nes jo stiprus gravitacinis laukas dažnai pagauna neprašytus svečius. Naujausi modeliavimai rodo, kad Jupiteris apsaugo Žemę nuo ilgo periodo kometų, tačiau trumpo periodo kometų ir asteroidų atveju veikia priešingai – svaido juos į Saulės sistemos vidinę dalį nelyg milžiniška gravitacinė katapulta.

Asteroidas, išnaikinęs dinozaurus

Didžiausi kataklizmai

Prieš 4,5 mlrd. metų visai jaunutė Žemė susidūrė su Marso dydžio planeta (vadinama Theia). Šios katastrofos metu išsiskyrė 100 mln. kartų daugiau energijos nei smūgio, dėl kurio išnyko dinozaurai, metu. To pakako didelės Žemės dalies išgarinimui ir visiškam Theios sunaikinimui. Susidūrimo liekanos buvo išmestos į orbitą ir, tikėtina, galiausiai susilipdė sudarydamos Mėnulį.

Didžiausio žinoma smūginio kraterio liekanos spėjamai rastos Grenlandijoje (jo amžius apie 3 mlrd. metų). Pradinis jo skersmuo galėjo siekti 600 km, o tokiai „duobei“ išmušti reikėjo bent 30 km skersmens asteroido smūgio.
Prieš 2,5 mlrd. metų manomai didelio asteroido smūgis suskaldė Žemės plutą ir dėl to prasidėję žemynų dreifo procesai vyksta iki šiol.
Prieš 65 mln. metų dabartinės Meksikos teritorijoje Jukatano pusiasalyje nukrito 10 km skersmens asteroidas ar kometoidas ir, kaip manoma, išnaikino tris ketvirtadalius Žemės gyvybės rūšių, tarp jų ir dinozaurus.
Prieš 35 mln. metų 5 km skersmens asteroidas ar kometoidas nukrito į Česapyko įlanką, kuri yra tik 200 km nuo JAV sostinės Vašingtono. Nuo smūgio susidarė apie 80 kilometrų skersmens krateris, smarkiai pakito upių vagos ir aplinkinis kraštovaizdis.
Prieš 50 tūkst. metų vos 50 metrų skersmens ir 300 000 tonų masės asteroidas nukrito dabartinės JAV Arizonos valstijos teritorijoje. Nepaisant tūkstantmečius trukusios erozijos, kritimo vietoje iki šiol išliko apie 1.5 kilometro skersmens ir 190 metrų gylio krateris.
Prieš 13 tūkst. metų nedidelio asteroido apsilankymas lėmė nykštukinių mamutų bei keliasdešimt kitų gyvūnų rūšių išnykimą Šiaurės Amerikoje.

Čeliabinsko meteorito pėdsakas

Smulkios, bet dažnos, atakos iš kosmoso

Prieš šimtmetį, 1908 m. birželio 30 d., į Žemės atmosferą įskriejęs objektas, viršgarsiniu greičiu praskriejo virš Šiaurės Europos, Centrinės Rusijos ir sprogo Sibire virš Tunguskos upės. Sprogimo galia prilygo maždaug 10 megatonų atominės bombos sprogimui. Sprogimas suniokojo taigą maždaug 60 kilometrų spinduliu. Sprogimas įvyko atokiame ir menkai apgyventame rajone, bet jeigu kūnas būtų įskriejęs į atmosferą vos keliomis valandomis vėliau, tai sprogimas virš tankiai gyvenamos Europos galėjo nusinešti iki pusės milijono aukų.
1947 m. Sichote-Alynio kalnuose, Rusijos Tolimuosiuose Rytuose, meteoritas dideliu greičiu įskriejo į Žemės atmosferą. Liudininkų teigimu, meteorito sukeltas ugnies kamuolys buvo ryškesnis už Saulę. Meteoritas sprogo ore ir pažėrė geležinių gabalų krušą. Vienas gabalas išmušė 30 metrų skersmens ir 6 metrų gylio kraterį.
1994 m. viso pasaulio astronomai stebėjo Šūmeikerio-Levio kometos subyrėjimą ir jos gabalų kritimą į Jupiterį. Kritimo metu išsiskyrė energija, prilygstanti milijardų atominių bombų sprogimui vienu metu. Jupiterio atmosferoje susidarė dulkių debesis, didesnis už visą mūsų planetą. Pažymėtina, kad Šūmeikerio-Levio kometa buvo atrasta likus vos 16 mėnesių iki susidūrimo su Jupiteriu. Nors kometos netoli Žemės apsilanko labai retai, jos gali smogti su dar didesne jėga, nes dažnai skrieja greičiau nei asteroidai. Po penkiolikos metų Jupiterio paviršiuje pastebėta keista dėmė, primenanti kometos likučių išmuštus randus. Spėjama, kad milžinė planeta atakuota dar kartą, tik šįsyk „šūvio“ būta silpnesnio.

Žmonėms pradėjus domėtis grėsme iš kosmoso, pranešimai žiniasklaidoje apie neprašytus kosmoso svečius pasipylė kaip iš gausybės rago. 1998 m. birželio 20 d. prie Turkmėnijos miesto Tašauzo nukritęs meteorito gabalas smilko 6 m skersmens krateryje ir svėrė net 820 kg!
Vien 2005 m. buvo užfiksuota keletas didelių meteoritų kritimų. Vienas jų rugsėjo mėnesį krisdamas į jūrą išgąsdino Floridos gyventojus. O 2009 m. virš Indonezijos atmosferoje subyrėjusio 10 m skresmens asteroido sprogimo galia prilygo 3 atominėms bomboms, numestoms ant Hirosimoms.
2006 m. liepos 3 d. net ~800 metrų skersmens asteroidas 2004 XP14 prašvilpė panašiu kaip Mėnulio orbita atstumu. Susidūrimas su tokiu dangaus „svečiu“ galėjo sukelti mirtiną grėsmę civilizacijai. Įdomu, kad šis itin pavojingas asteroidas buvo atrastas vos prieš dviejus metus iki prasilenkimo su Žeme.
2008 m. vasario 5 d. Žemės kaiminystėje viešėjo nedidukas ~10 m skersmens asteroidas 2008 CT1. Baisiausia, kad jis atrastas vos dvi dienos iki suartėjimo. O prasilenkta vos 135 tūkst. km atstumu (maždaug 3 kartus mažesniu atstumu nei nuo Žemės iki Mėnulio). Panaši situacija pasikartojo 2009 m. kovo 2 d., kai dar mažesniu atstumu prašvilpė 60-70 m skersmens asteroidas 2009 DD45. Tačiau daugiausio šurmulio 2013 m. vasario 15 d. sukėlė asteroidas 2012 DA14. Šis 50 m skermens kosminis kalnas praskriejo vos 30 tūkst. km atstumu nuo Žemės, t.y. net arčiau nei „kabo“ stacionarieji telekomunikacijų palydovai. Tokio dangaus kūnos smūgis būtų prilygęs žymiajam Tunguskos sprogimui.
Didelio žiniasklaidos susidomėjimos 2015 m. spalio 31 d. sulaukė „Helovino“ asteroido 2015 TB145 praskriejimas. Nors suartėjimo metu nuo Žemės jį skyrė gana saugus 1,3 Mėnulio orbitos atstumas, tačiau tokia 0,5 km skersmens „kosminė bomba“, švilpianti 125 tūkst. km/val. greičiu, Žemės apylinkėse pasirodo gana retai. Manoma, kad kitas panašus suartėjimas įvyks tik po gero dešimtmečio. Daugiausia nerimo kelia tai, kad santykinai didelis Helovino asteroidas pirmą kartą buvo pastebėtas vos prieš tris savaitęs iki priartėjimo!

Itin plačiai nuskambėjo Čeliabinsko meteorito kritimas 2013 m. vasario 15 d. Ši iki 20 m. skersmens 10 t akmeninė bomba subyrėjo ore o didžiausios liekanos nukrito į ežerą. Tačiau smūgio banga išdaužė miesto langus, nukentėjo virš tūkstančio žmonių. Suminė sprogimo energija dešimtis kartų viršijo Hirosimos atominės bombos energiją.

Kam gresia didžiausias pavojus?

Objektų kritimas kelia ir labai specifinį pavojų. Net santykinai maži objektai sukelia galingus sprogimus atmosferoje, jūroje arba sausumoje. Atsitiktinis stebėtojas tokį sprogimą gali nesunkiai supainioti su branduoliniu sprogimu. 2002 metais, Indijos ir Pakistano konflikto įkarštyje, atmosferoje virš Viduržemio jūros sprogęs asteroidas sukėlė galingą ir plačiai matomą žybsnį. Jeigu asteroidas būtų įskriejęs į atmosferą trimis valandomis anksčiau, galingas sprogimas pasienio teritorijoje galėjo būti palaikytas netikėtu užpuolimu ir galėjo sukelti apsikeitimą branduolinių bombų smūgiais.

Sauthampton universiteto mokslininkai 2009 m. yra sudarę pasaulio šalių, kurioms gresia didžiausias pavojus po susidūrimo su asteroidu, sąrašą. Nuostoliai vertinti pagal įvairius kriterijus – gyventojų žūtį, infrastruktūros suniokojimą ir pan. Be to, pasekmės skaičiuotos atsižvelgiant ir į skirtingo dydžio asteroidus. Dėl kosminio smūgio daugiausia žmonių žūtų JAV, Kinijoje, Indonezijoje, Indijoje ir Japonijoje. Dėl suniokotos infrastruktūros labiausiai kentėtų Kanada, JAV, Kinija, Japonija ir Švedija.

Artimų Žemei asteroidų atradimų dinamika

Kosmoso klajūnų medžioklė

Pradėjus aktyvią netoli Žemės skriejančių asteroidų paiešką, rasta nemažai pavojingų asteroidų. Nors atrastieji asteroidai nekelia Žemei grėsmės, didelis atradimų skaičius liudija, kad didelė dalis netoli Žemės skriejančių asteroidų dar nėra atrasta.
Medžioklėje sėkmingai dalyvavo artimų Žemei asteroidų medžiojimo stotis Linear, buvusi JAV Nju Meksiko valstijoje prie Sokoro miesto. Asteroidų paieškai naudoti du automatiniai 1 m skersmens teleskopai, aprūpinti plataus lauko CCD kameromis. Nuo 1980 m. iki 2011 m.  ši stotis atrado virš dviejų šimtų tūkstančių asteroidų ir kometų, iš kurių beveik 2500 yra NEO. Vykdomos programos tikslą – rasti visus didesnius nei 1 km skersmens asteroidus, kurių orbitos praeina arti Žemės orbitos, sėkmingai toliau įgyvendina programos Catalina ir Pan-Starrs.  Viso dabar žinoma virš 13 000 artimų Žemei asteroidų (NEO), iš jų beveik 900 yra didesni nei 1 km (manoma, kad tokių asteroidų turėtų būti apie 1100, taigi, didžioji dauguma jau „sugaudyta“). Tarp jų yra 130 objektų, vadinamų potencialiai pavojingais asteroidais. Kosmoso agentūrai JAV Kongresas prieš 2005 metais davė užduotį iki 2020 metų surasti ir stebėti 90 proc. potencialiai pavojingų kosmose skriejančių uolienų, didesnių nei 140 m skersmens ir kertančių Žemės orbitą mažesniu nei 7,5 mln km atstumu. Tačiau prasidėjus pasaulinei finansinei krizei pinigų naujiems teleskopams statyti neskyrė. NASA skaičiavimais, saugumas Žemei atsieitų brangiai – iki 2020 m. sistemai reikėtų skirti apie 800 mln JAV dolerių.

Asteroidus lengviau tirti ne paprastais teleskopais, nes jie sugeria Saulės šviesą ir truputį sušyla – spinduliuoja infraraudonuosius spindulius. 2009 m. pabaigoje į orbitą aplink Žemę iškeltas infraraudonųjų spindulių teleskopas WISE per metus darė apie milijoną viso dangaus nuotraukų, kurios leido patikslinti šimtų asteroidų dydį ir albedą. Įdomu, kad pavojingus asteroidus sugeba aptikti ir nedidelės observatorijos. Pvz., ne vieną tokį asteroidą Molėtų observatorijoje sumedžiojo astronomas Kazimieras Černis.

2015 m. pradėjo veikti pirmasis iš dviejų ATLAS teleskopų Havajuose. ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) projekto tikslas – skanuoti visą naktinį dangų, ieškoti judančių objektų ir duoti bent vienos savaitės perspėjimą prieš į Žemę nukrentant stambiam meteoritui.

Minor Planet Center duomenimis 2015 m. iš viso buvo užregistruota 700 000 asteroidų, iš jų virš 13 000 – netoli Žemės skriejantys NEO (t.y. beveik 2 proc.)

Ateityje žmonijai gali tekti pasukti galvą, kaip susidoroti su kosmoso užpuolikais. Iš pavojingų asteroidų paminėtinas 330 metrų skersmens Nr.2004MN4 (Apophis), kuris 2060-2070 m. net 5 kartus pavojingai priartės prie Žemės. Susidūrimas prilygtų tūkstančių atominių bombų sprogimui ir grėstų žmonių civilizacijos žlugimu. 2880 m. kovo mėn. net 1,3 km skersmens asteroidas 1950 DA beveik kaktomuša trinktels į mūsų motiną Žemę. Tiesa, iki tol dar žmonijai reikia dagyventi…

Šiuo metu nėra vieningos nuomonės, kaip reikėtų elgtis aptikus didelį kūną, grėsmingai artėjantį iš kosmoso gelmių. Holivudo filmuose “Gilus sukrėtimas” (Deep impact) bei “Amargedonas” peršama nuomonė, kad geriausia išeitis apmėtyti asteroidą atominėmis bombomis, kaip kokius japonus. Tačiau asteroido skeveldros grėstų tikra meteoritų liūtimi. Švelnesi būdai: padengti asteroido paviršių šviesia medžiaga, kad saulės spinduliai nustumtų asteroidą iš orbitos arba pačiam kosminiam laivui nubuksyruoti neprašytą svečią į šoną. Pažymėtina, kad po ilgų stebėjimų, patikslinus asteroidų orbitas, jie iš pavojingų Žemei dangaus kūnų sąrašo dažnai išbraukiami. Besidominties siūlome retkarčiais apsilankyti NASA NEO puslapyje, kuriame rasite naujausius duomenis apie grėsmes Žemei (taip pat čia skelbiamas ir sąrašas asteroidų, kurie paskelbti nebepavojingais).

Taip pat, didėjant visuomenės susidomėjimu pavojingais asteroidais, NASA sukūrė specialų internetinį tinklapį, kuriame populiariai pasakojama apie naujausius asteroidų priartėjimus ir stebėjimus srityje. Joje rasite ir specialią aplikaciją išmaniesiems, kuri iš anksto praneš apie būsimus dangaus akmenų priartėjimus.

Norintys patys sužinoti, kiek žalos padarys konkretaus dydžio ir sandaros asteroidas, skriejantis konkrečiu greičiu ir kampu, bei krintantis ant žemės ar vandenyno, gali išbandyti šią smūgio skaičiuoklę „žaidimą“.

Asteroido kasinėjimas

Kaip priešą paversti draugu?

Ne visi asteroidus vertina per pavojaus akinius. Juk šie kosminiai kalnai sudaryti iš įvairiausių uolienų ir metalų. Žemės ištekliams neatstatomai senkant žmonijos žvilgsnis anksčiau ar vėliau nukrips į dangaus kūnus. Asteroidai vilioja tuo, kad į juos nusileidžiant ir pakilant nereikia eikvoti daug degalų (pvz., iš Mėnulio parsigabenti daug tonų iškasenų būtų nepaprastai brangu). Visai nekeista, kad didelių pinigų kvapą pirmiausia užuodė privatūs verslininkai. Vienas jų – vandenynų gelmių nugalėtojas, Kristaus kapo paieškų dalyvis bei žymus režisierius J. Cameronas. Apjungus jėgas su Google savininkais bei nusamdžius daug specialistų, tarp jų buvusių NASA darbuotojų, 2012 m. įsteigta kompanija „Planetary Resources“. Kol kas neaiškūs konkrentūs įmonės planai, bet darbai gali būti vykdomi trims būdais: skrendant į asteroidą pilotuojamai misijai, robotams arba patį asteroidą „atsivelkant“ prie Žemės.
Pekino universiteto mokslininkų tokiam eksperimentui jau parinkę kandidatą. Tai panašaus orbitinio greičio 10 metrų skersmens asteroidas 2008EA9, kuris 2049 metais prasilenks su Žeme. Jo orbitinis greitis labai panašus į Žemės. Asteroido greitį padidinus vos 0,5 km/s jis imtų pradėtų suktis aplink Žemę dvigubai didesniu atstumu nei Mėnulis ir vėl pabėgtų į kosmosą po kelerių metų. Per tą laiką dangiškąjį svečią būtų galima ištyrinėti ir… iškasinėti!

Video archyvas

1. Pavojingų asteroidų medžioklės iššūkiai