هل هناك خطر الاصطدام: كيف يتتبع علماء الفلك الكويكبات

في 12 فبراير، وللمرة السابعة فقط في تاريخ عمليات الرصد الفضائية، تمكن علماء الفلك من اكتشاف جسم صغير

كويكب، أو بالأحرى نيزك (فضائيجسم أصغر) كان يتجه نحو الأرض قبل عدة ساعات من دخوله الغلاف الجوي للكوكب. بحلول هذه المرحلة، كان العلماء يعرفون بالضبط كيف يتحرك الجسم وعند أي نقطة سيصطدم بالأرض.

على الرغم من أن الرقم سبعة يبدو وكأنه رقم صغير في الواقعفي الواقع ، هذا تقدم هائل. كان حجم النيزك 2023 CX1 أو Sar2667 حوالي متر. هذا أصغر بحوالي 20 مرة من الكويكب الذي تسبب في نيزك تشيليابينسك الشهير قبل 10 سنوات - وهو أكبر اصطدام في القرن الماضي.

يتم إصلاح معظم الأشياء ذات الحجم المماثلوفقًا لتداعيات التأثير ، لكن آخر ثلاث تأثيرات متوقعة حدثت في الأشهر الـ 12 الماضية: تم رصد 2022 WJ1 في نوفمبر 2022 قبل ثلاث ساعات من احتراقها في الغلاف الجوي فوق كندا ، و 2022 EB5 في مارس من ذلك العام ، أقل قبل أكثر من ساعتين من الاصطدام فوق جزيرة جان ماين النرويجية القطبية. هذا دليل على كيفية تغير تقنيات مراقبة الأجسام القريبة من الأرض في السنوات الأخيرة.

سقوط النيزك 2023 CX1. بالفيديو: محمد عزال ، وكالة الفضاء الأوروبية

ما هو الكويكب والنيازك والجسم القريب من الأرض؟

الكويكبات هي واحدة من أصغر الأجسام في الشمسأنظمة ، "الصخور" الكونية القديمة التي تركت بعد تشكل الكواكب من قرص الكواكب الأولية اكتمل منذ حوالي 4.6 مليار سنة. هذه الأجسام أصغر بكثير من الكواكب ، وتفتقر إلى الغلاف الجوي ، ولكن قد يكون لها أقمار صناعية خاصة بها.

تدور معظم الكويكبات حول الشمسالحزام بين المريخ والمشتري في الحزام الرئيسي ، لكن هذه ليست المنطقة الوحيدة من "تركيزهم". على سبيل المثال ، بين مداري كوكب المشتري ونبتون ، تشير التقديرات إلى أن أكثر من 40 ألف كويكب يتحرك مع مدارات غير مستقرة أكبر من كيلومتر واحد. يطلق عليهم القنطور. يوجد المزيد من هذه الأجسام في ضواحي النظام الشمسي خارج مدارات عمالقة الغاز في حزام كويبر.

عند السفر عبر الفضاء، والكويكبات في بعض الأحيانتصطدم مع بعضها البعض وتنقسم إلى قطع أصغر. يمكن للمذنبات التي تنتقل عبر النظام الشمسي أن تترك أيضًا حطامًا وغبارًا مبعثرًا. تؤدي هذه "التحللات" إلى تكوين العديد من الجزيئات والشظايا الصغيرة - النيازك والغبار الكوني.

تحدد منظمة النيزك الدوليةالكويكبات هي أجسام بحجم كيلومتر واحد أو أكثر ، والنيازك هي أجسام صلبة أصغر بكثير من الكويكب وأكبر بكثير من الذرة أو الجزيء. تلك الأجسام التي تقترب ، أثناء حركتها ، من الشمس أقرب من 1.3 وحدة فلكية (AU) ، مما يعني أنه من الناحية النظرية ، في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تقترب من كوكبنا ، وتسمى بالقرب من الأرض.

ما هي الكويكبات الخطرة؟

وأشهر كويكب هو Chicxulub أو Chicxulub.حتى أولئك الذين لا يعرفون هذا الاسم سيتذكرون بالتأكيد قصة عملاق فضائي اصطدم بالأرض منذ حوالي 66 مليون سنة ، وتسبب في زلزال قوي وترك حفرة ضخمة على أراضي المكسيك الحديثة ، مما أدى إلى نهاية العصر الطباشيري وعصر الديناصورات.

تأثيرات مثل هذه الكويكبات الكبيرة (قطر Chikxulubحوالي 10 كيلومترات) نادرة للغاية ، لكن الأحجار الصغيرة يمكن أن تشكل أيضًا خطرًا على الحياة على الأرض. تُصنف الأجسام القريبة من الأرض على أنها خطرة محتملة إذا كانت تدور بالقرب من كوكبنا وكانت كبيرة بما يكفي لإحداث أضرار محتملة.

تقليديًا ، يعتقد علماء الفلك أن الخطر يمكن أن يحدثتمثل الكائنات التي تقترب من الأرض على مسافة أقل من 0.05 وحدة فلكية. أو 7.5 مليون كم. نظرًا لأنه من الصعب تقدير حجم كائن بعيد بدقة ، يتم استخدام نجم مطلق بحجم أقل من 22 (تقريبًا يقابل 150 م كائنًا) كمعيار ثانٍ. هذا مؤشر يميز سطوع كائن لمراقب على مسافة قياسية منه.

احتمالية حدوث تصادم بين الأرض والنيازكالكويكبات ذات الأحجام المختلفة: النيازك التي يبلغ قطرها حوالي متر تسقط كل أسبوعين، والكويكبات الكبيرة التي يزيد قطرها عن كيلومتر واحد - مرة واحدة كل 1-300 مليون سنة. الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية، CC BY-SA 3.0 IGO

لماذا لم يكن من الممكن التنبؤ بنيزك تشيليابينسك؟

كويكب اصطدم بالأرضشكل الغلاف الجوي نيزك تشيليابينسك ، أقل بكثير من الحد المحدد. كان قطرها حوالي 10 كم فقط. غير أن الانفجار الناجم عن الاصطدام حطم النوافذ في عدة آلاف من المباني وشظايا الزجاج أسفرت عن إصابة أكثر من 1500 شخص.

والشيء غير المعتاد في هذا الكويكب هو أنه كذلكتحركت في "المنطقة العمياء" للتلسكوبات - من اتجاه الشمس. يعد استكشاف المنطقة الواقعة بين مداري الأرض والزهرة أمرًا صعبًا لأن ضوء النجم الساطع يحجب الأجسام الصغيرة. لا تنشأ فرص مواتية للمراقبة إلا عند الفجر والغسق أثناء الشفق، عندما تكون هذه المنطقة لا تزال مرئية من الأرض، وضوء الشمس ليس قويًا جدًا. 

رسم توضيحي لرصد كويكب في مواجهة الشمس. الصورة: DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / J. دا سيلفا / Spaceengine

في العام الماضي، وذلك باستخدام ملاحظات مماثلةعثر على ثلاثة أجسام كبيرة تدور بين الأرض والزهرة، وفي المجمل أقل من 30 منها معروفة، وجميع هذه الأجسام أكبر بكثير من جسم تشيليابينسك، مما يعني أن عددًا غير معروف من الكويكبات قد يكون مختبئًا في إشعاع الشمس. والتي مساراتها غير معروفة وقد تشكل خطراً. 

خبير في معهد أبحاث الفضاء التابع لأكاديمية العلوم الروسيةاقترح أوليغ أوجولنيكوف ، في مقابلة مع وكالة ريا نوفوستي ، أنه في عام 2023 ، بعد 10 سنوات ، لم تكن التكنولوجيا ستجعل من الممكن اكتشاف كويكب في الوقت المناسب وتحذير السكان المحليين. والخبر السار هو أنه ، إحصائيًا ، تسقط أشياء بهذا الحجم على الأرض مرة كل 50-100 عام تقريبًا ، مما يعني أنه لا يزال هناك وقت للاستعداد.

كيف يعمل نظام الدفاع الكوكبي؟

عناصر نظام الكشف المبكر عن الكويكباتالعمل في مجموعة متنوعة من البلدان ، ولكن بشكل عام يتم ترتيبها تقريبًا بنفس الطريقة. أساس هذا النظام هو شبكة من التلسكوبات الأرضية التي تقوم تلقائيًا بمسح سماء الليل بحثًا عن أجسام متحركة على خلفية نجوم "ثابتة" نسبيًا. إذا عثر النظام على جسم لم يكن معروفًا من قبل ، فإنه يجذب انتباه علماء الفلك.

بعد اكتشاف كائن جديد ، الباحثوناستخدم أدوات إضافية: التلسكوبات التي لا تنشغل بمسح السماء بأكملها ، ولكن يمكنها التركيز على كائن معين بدقة أكبر. بمساعدة الملاحظات ، يحدد علماء الفلك الحجم التقريبي للجسم ومسار حركته. بناءً على هذه البيانات ، يتم تقييم المخاطر المحتملة: هل يمكن أن يكون مثل هذا الجسم في مسار الأرض تتحرك في مدارها ، وما هي القوة التي سيؤدي مثل هذا التصادم إلى حدوث انفجار.

على الرغم من أن قائمة الأجسام القريبة من الأرض مع عدم وجود الصفرتم إدخال ما يقرب من 1500 كائن مع احتمال حدوث تصادم ؛ يميل الخطر الحقيقي إلى الصفر في العقود القادمة. تم تعيين الحد الأقصى لخطر تأثير الكويكبات المتعقبة (101955) على Benn. ولكن حتى بالنسبة له ، فإن درجة باليرمو (نموذج لوغاريتمي لتقييم مخاطر الاصطدام) هي -1.59. هذا يعني أن الاحتمال أقل بـ 38 مرة من الخطر في الخلفية.

دوران الكويكب بينو بناءً على الصور التي التقطتها مهمة OSIRIS-REx. الصورة: مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا/جامعة أريزونا

كيف ستتطور تكنولوجيا المراقبة؟

على الرغم من انخفاض احتمالية حدوث التاليتصادم على نطاق واسع ، تواصل الدول المختلفة تطوير أنظمة المراقبة الخاصة بها من أجل فتح الأشياء التي استعصت على الكاميرات حتى الآن. أكثرها واعدة تتضمن تكملة الأرصاد الأرضية بأرصاد مدارية.

على سبيل المثال ، تقوم شركة Roskosmos بإنشاء نظام جديد"درب التبانة" ، والتي ستستخدم الأقمار الصناعية لمراقبة الفضاء القريب من الأرض. من بين أهدافها ليس فقط الحطام الفضائي ، مثل ASPOS OKS الحالي ، ولكن أيضًا الكويكبات والمذنبات التي يحتمل أن تكون خطرة. من المتوقع أن يكتمل النظام بحلول عام 2035.

تجنب الاصطدام مثل تشيليابينسكنيزك ، يجب أن تساعد برنامجًا جديدًا من وكالة الفضاء الأوروبية - نيومير. يخطط الباحثون لإرسال التلسكوب إلى نقطة لاغرانج (L1) الواقعة بين الأرض والشمس. كونه خارج الغلاف الجوي المشوه للأرض ، سيكون التلسكوب قادرًا على مراقبة الكويكبات التي يمكن أن تقترب من الأرض من اتجاه الشمس.

رسم توضيحي فني للقمر الصناعي نيومير. الصورة: إيسا ، بيير كاريل

اكتشاف الأشياء الخطرة ليس سوى الخطوة الأولى ،التالي هو تجنب الاصطدام. أحد الحلول الممكنة هو تغيير مدار مثل هذا الجرم السماوي. في السابق ، تحدثت Hi-Tech عن أول تجربة في التاريخ تم فيها تحقيق ذلك.

قراءة المزيد:

تم حفر الأرض في الصين إلى عمق قياسي

لا يتعلق الأمر بالأرض: أوضح العلماء سبب ندرة النظام الشمسي

أظهر العلماء لأول مرة ممثلين عن الحضارة النبطية