Има ли риск от сблъсък: как астрономите проследяват астероидите

На 12 февруари, едва за седми път в историята на космическите наблюдения, астрономите успяха да засекат малък

астероид или по-скоро метеороид (космическипо-малък обект), който се е насочвал към Земята, няколко часа преди да навлезе в атмосферата на планетата. До този момент учените вече знаеха как точно се движи обектът и в кой момент ще се сблъска със Земята.

Въпреки че седем изглежда малко в действителностВсъщност това е огромен напредък. Размерът на метеороида 2023 CX1 или Sar2667 беше около метър. Това е около 20 пъти по-малко от астероида, причинил известния челябински метеорит преди 10 години - най-големият сблъсък на миналия век.

Повечето обекти със сравними размери се фиксиратудар, но последните три прогнозирани удара се случиха през последните 12 месеца: 2022 WJ1 беше забелязан през ноември 2022 г. три часа преди да изгори в атмосферата над Канада, а 2022 EB5 през март същата година, по-малко от два часа преди сблъсъка над полярния норвежки остров Ян Майен. Това е доказателство за това как технологиите за наблюдение на близки до Земята обекти са се променили през последните години.

Падането на метеороида 2023 CX1. Видео: Мухамед Узал, ESA

Какво е астероид, метеороид и обект близо до Земята?

Астероидите са едни от най-малките обекти в Слънцетосистеми, древни космически "скали", останали след завършването на образуването на планети от протопланетарния диск преди около 4,6 милиарда години. Такива обекти са много по-малки от планетите, нямат атмосфера, но може да имат свои собствени спътници.

Повечето астероиди се въртят около слънцетопояс между Марс и Юпитер в главния пояс, но това не е единствената област на тяхната "концентрация". Например, между орбитите на Юпитер и Нептун се изчислява, че повече от 40 хиляди астероида се движат с нестабилни орбити, по-големи от 1 km. Те се наричат ​​кентаври. Още повече такива обекти се намират в покрайнините на Слънчевата система отвъд орбитите на газовите гиганти в пояса на Кайпер.

Когато пътувате през космоса, понякога астероидисе сблъскват един с друг и се разпадат на по-малки парчета. Кометите, пътуващи през Слънчевата система, също могат да оставят отломки и да разпръснат прах. Тези „разпадания“ водят до образуването на множество малки частици и фрагменти – метеороиди и космически прах. 

Международната метеорна организация определяастероидите като обекти с размер от 1 km или повече, а метеороидите са твърди обекти, много по-малки от астероид и много по-големи от атом или молекула. Тези обекти, които в процеса на движение се приближават до Слънцето по-близо от 1,3 астрономически единици (AU), което означава, че теоретично при определени условия те могат да се доближат до нашата планета, те се наричат ​​близо до Земята.

Какви астероиди са опасни?

Най-известният астероид е Chicxulub или Chicxulub.Дори и тези, които не знаят това име, със сигурност ще си спомнят историята за космически гигант, който се сблъсква със Земята преди около 66 милиона години, причинява силно земетресение и оставя огромен кратер на територията на съвременно Мексико, което води до края на света. Креда и ерата на динозаврите.

Въздействията на такива големи астероиди (диаметър Chikxulubбеше около 10 км) са изключително редки, но по-малките камъни също могат да представляват опасност за живота на Земята. Близките до Земята обекти се класифицират като потенциално опасни, ако орбитират достатъчно близо до нашата планета и са достатъчно големи, за да причинят потенциални щети.

Обикновено астрономите смятат, че опасността можепредставляват обекти, които се приближават до Земята на разстояние по-малко от 0,05 AU. или 7,5 млн. км. Тъй като размерът на отдалечен обект е доста труден за точна оценка, като втори критерий се използва абсолютна звезда с величина по-малка от 22 (приблизително съответстваща на 150 m обекти). Това е индикатор, който характеризира яркостта на обект за наблюдател на стандартно разстояние от него.

Вероятността от сблъсък между Земята и метеороидитеастероиди с различни размери: метеороиди с диаметър около метър падат на всеки две седмици, а големи астероиди с диаметър над 1 km - веднъж на 1–300 милиона години. Изображение: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Защо не беше възможно да се предскаже Челябинският метеорит?

Астероид, който се сблъска със Земятаатмосферата, образувана от Челябинския метеорит, много по-малко от установената граница. Диаметърът му е бил само около 10 км. Експлозията от удара обаче счупи прозорците на няколко хиляди сгради, а парчета стъкло раниха над 1500 души.

Необичайното при този астероид е, че тойсе движи в "сляпата зона" на телескопите - от посоката на Слънцето. Изследването на района между орбитите на Земята и Венера е трудно, защото ярката светлина на звездата закрива малки обекти. Благоприятни възможности за наблюдение възникват само на разсъмване и здрач по време на здрач, когато тази област все още се вижда от Земята и светлината на Слънцето не е толкова силна. 

Художествена илюстрация на наблюдение на астероид срещу Слънцето. Изображение: DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. да Силва/Spaceengine

Миналата година, използвайки подобни наблюденияоткриха три големи обекта, въртящи се между Земята и Венера, като общо са известни по-малко от 30 от тях. Всички тези обекти са много по-големи от този в Челябинск, което означава, че неизвестен брой астероиди може да са скрити в сиянието на Слънцето. , чиито траектории са неизвестни и могат да представляват опасност. 

Експерт от Института за космически изследвания на Руската академия на наукитеОлег Уголников в интервю за РИА Новости предположи, че дори през 2023 г., 10 години по-късно, технологиите не биха позволили да се открие астероид навреме и да се предупредят местните жители. Добрата новина е, че статистически обекти с такъв размер падат на Земята приблизително веднъж на всеки 50-100 години, което означава, че все още има време за подготовка.

Как работи планетарната защитна система?

Елементи на система за ранно откриване на астероидиработят в различни страни, но като цяло са подредени приблизително еднакво. Основата на такава система е мрежа от наземни телескопи, които автоматично сканират нощното небе в търсене на движещи се обекти на фона на относително „неподвижни“ звезди. Ако системата открие обект, който не е бил известен преди това, тя привлича вниманието на астрономите.

След като откриха нов обект, изследователитеизползвайте допълнителни инструменти: телескопи, които не са заети да сканират цялото небе, но могат да се фокусират върху конкретен обект с по-голяма точност. С помощта на наблюдения астрономите уточняват приблизителните размери на обекта и траекторията на неговото движение. Въз основа на тези данни се оценява потенциалният риск: може ли такъв обект да бъде на пътя на Земята, движеща се по нейната орбита, и каква мощност ще доведе до експлозия от такъв сблъсък.

Въпреки че списъкът с близки до Земята обекти с ненулеваБяха въведени почти 1500 обекта с вероятност за сблъсък; реалната опасност клони към нула през следващите десетилетия. Максималният риск от удар на проследявани астероиди е приписан (101955) на Бен. Но дори и за него оценката на Палермо (логаритмичен модел за оценка на риска от сблъсък) е -1,59. Това означава, че вероятността е 38 пъти по-ниска от фоновата опасност.

Въртене на астероид Бену въз основа на изображения, направени от мисията OSIRIS-REx. Изображение: Центърът за космически полети Годард на НАСА/Университет на Аризона

Как ще се развие технологията за наблюдение?

Въпреки ниската вероятност за следващиямащабен сблъсък, различни страни продължават да развиват своите системи за наблюдение, за да отворят обекти, които досега убягват на камерите. Най-обещаващите от тях включват допълване на наземните наблюдения с орбитални.

Например Роскосмос създава нова система„Млечен път“, който ще използва сателити за наблюдение на околоземното пространство. Сред неговите цели са не само космически отпадъци, като съществуващия ASPOS OKS, но и потенциално опасни астероиди и комети. Очаква се системата да бъде завършена до 2035 г.

Избягвайте сблъсък като Челябинскметеорит, трябва да помогне на нова програма на Европейската космическа агенция - NEOMIR. Изследователите планират да изпратят телескопа до точката на Лагранж (L1), разположена между Земята и Слънцето. Намирайки се извън изкривяващата атмосфера на Земята, телескопът ще може да наблюдава астероиди, които могат да се доближат до Земята от посоката на Слънцето.

Художествена илюстрация на сателита NEOMIR. Изображение: ESA, Пиер Карил

Откриването на опасни обекти е само първата стъпка,следващото е избягване на сблъсък. Едно възможно решение е да се промени орбитата на такова небесно тяло. Преди това Hi-Tech разказа за първия експеримент в историята, при който това е постигнато.

Прочетете още:

Земята в Китай е пробита на рекордна дълбочина

Не става въпрос за Земята: учените обясниха защо слънчевата система е най-рядко срещаната

Учените за първи път показаха представители на набатейската цивилизация