Is er een risico op botsing: hoe astronomen asteroïden volgen

Op 12 februari slaagden astronomen er voor de zevende keer in de geschiedenis van ruimtewaarnemingen in om een ​​kleintje te detecteren

een asteroïde, of beter gezegd een meteoroïde (ruimtekleiner object) dat op weg was naar de aarde, enkele uren voordat het de atmosfeer van de planeet binnendrong. Op dat moment wisten wetenschappers al precies hoe het object bewoog en op welk punt het met de aarde zou botsen.

Hoewel zeven in werkelijkheid een klein aantal lijktIn feite is dit een enorme vooruitgang. De grootte van de meteoroïde 2023 CX1 of Sar2667 was ongeveer een meter. Dit is ongeveer 20 keer kleiner dan de asteroïde die 10 jaar geleden de beroemde Tsjeljabinsk-meteoriet veroorzaakte - de grootste botsing van de vorige eeuw.

De meeste objecten van vergelijkbare grootte fixerenimpact, maar de laatste drie voorspelde impacts vonden plaats in de afgelopen 12 maanden: 2022 WJ1 werd gespot in november 2022 drie uur voordat het in de atmosfeer boven Canada verbrandde, en 2022 EB5 in maart van dat jaar, minder dan twee uur voor de botsing boven het Noorse pooleiland Jan Mayen. Dit is een bewijs van hoe technologieën voor het monitoren van near-Earth-objecten de afgelopen jaren zijn veranderd.

De val van de meteoroïde 2023 CX1. Video: Muhammed Uzzal, ESA

Wat is een asteroïde, meteoroïde en near-earth object?

Asteroïden zijn een van de kleinste objecten in de zonsystemen, oude kosmische "rotsen" achtergelaten nadat de vorming van planeten uit de protoplanetaire schijf ongeveer 4,6 miljard jaar geleden voltooid was. Dergelijke objecten zijn veel kleiner dan planeten, missen een atmosfeer, maar kunnen hun eigen satellieten hebben.

De meeste asteroïden draaien rond de zongordel tussen Mars en Jupiter in de hoofdgordel, maar dit is niet het enige gebied van hun "concentratie". Tussen de banen van Jupiter en Neptunus bijvoorbeeld, wordt geschat dat meer dan 40 duizend asteroïden bewegen met onstabiele banen groter dan 1 km. Ze worden Centauren genoemd. Nog meer van dergelijke objecten bevinden zich aan de rand van het zonnestelsel voorbij de banen van gasreuzen in de Kuipergordel.

Als je door de ruimte reist, komen er soms asteroïden voortegen elkaar botsen en in kleinere stukken uiteenvallen. Kometen die door het zonnestelsel reizen, kunnen ook puin achterlaten en stof verspreiden. Dit “verval” leidt tot de vorming van vele kleine deeltjes en fragmenten – meteoroïden en kosmisch stof.

De International Meteor Organization definieertasteroïden als objecten met een grootte van 1 km of meer, en meteoroïden zijn vaste objecten die veel kleiner zijn dan een asteroïde en veel groter dan een atoom of molecuul. Die objecten die tijdens het bewegingsproces dichter bij de zon komen dan 1,3 astronomische eenheden (AU), wat betekent dat ze theoretisch onder bepaalde omstandigheden dicht bij onze planeet kunnen komen, worden ze near-earth genoemd.

Welke asteroïden zijn gevaarlijk?

De meest bekende asteroïde is Chicxulub of Chicxulub.Zelfs degenen die deze naam niet kennen, zullen zich zeker het verhaal herinneren van een ruimtereus die ongeveer 66 miljoen jaar geleden met de aarde in botsing kwam, een krachtige aardbeving veroorzaakte en een enorme krater achterliet op het grondgebied van het moderne Mexico, leidde tot het einde van de Krijt en het tijdperk van dinosauriërs.

Inslagen van zulke grote asteroïden (Chikxulub diameterwas ongeveer 10 km) zijn uiterst zeldzaam, maar kleinere stenen kunnen ook een gevaar vormen voor het leven op aarde. Near-Earth-objecten worden geclassificeerd als potentieel gevaarlijk als ze dicht genoeg bij onze planeet cirkelen en groot genoeg zijn om potentiële schade aan te richten.

Conventioneel geloven astronomen dat gevaar dat wel kanvertegenwoordigen objecten die de aarde naderen op een afstand van minder dan 0,05 AU. of 7,5 miljoen km. Aangezien de grootte van een ver verwijderd object vrij moeilijk nauwkeurig te schatten is, wordt een absolute ster met een magnitude van minder dan 22 (ongeveer overeenkomend met objecten van 150 m) als tweede criterium gebruikt. Dit is een indicator die de helderheid van een object kenmerkt voor een waarnemer op een standaardafstand ervan.

De waarschijnlijkheid van een botsing tussen de aarde en meteoroïdenasteroïden van verschillende groottes: meteoroïden met een diameter van ongeveer een meter vallen elke twee weken, en grote asteroïden met een diameter van meer dan 1 km - eens in de 1-300 miljoen jaar. Afbeelding: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Waarom was het niet mogelijk om de Chelyabinsk-meteoriet te voorspellen?

Een asteroïde die in botsing kwam met de aardede atmosfeer vormde de Chelyabinsk-meteoriet, veel minder dan de vastgestelde limiet. De diameter was slechts ongeveer 10 km. De ontploffing van de inslag verbrijzelde echter de ramen van enkele duizenden gebouwen en verwondde glasfragmenten meer dan 1.500 mensen.

Het ongebruikelijke aan deze asteroïde is dat hij dat wel isverplaatst in de "blinde zone" van telescopen - vanuit de richting van de zon. Het verkennen van het gebied tussen de banen van de aarde en Venus is moeilijk omdat het heldere licht van de ster kleine objecten verduistert. Gunstige mogelijkheden voor observatie doen zich alleen voor bij zonsopgang en zonsondergang tijdens de schemering, wanneer dit gebied nog zichtbaar is vanaf de aarde en het licht van de zon niet zo sterk is.

Artistieke illustratie van het observeren van een asteroïde tegen de zon. Afbeelding: DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Vorig jaar werd gebruik gemaakt van soortgelijke observatiesheeft drie grote objecten gevonden die tussen de aarde en Venus roteren, en in totaal zijn er minder dan dertig bekend. Al deze objecten zijn veel groter dan die van Tsjeljabinsk, wat betekent dat een onbekend aantal asteroïden verborgen kan zijn in de straling van de zon. , waarvan de trajecten onbekend zijn en een gevaar kunnen vormen. 

Expert van het Space Research Institute van de Russische Academie van WetenschappenOleg Ugolnikov suggereerde in een interview met RIA Novosti dat zelfs in 2023, 10 jaar later, de technologie het niet mogelijk zou hebben gemaakt om op tijd een asteroïde te detecteren en omwonenden te waarschuwen. Het goede nieuws is dat, statistisch gezien, objecten van deze omvang ongeveer eens in de 50-100 jaar naar de aarde vallen, wat betekent dat er nog tijd is om zich voor te bereiden.

Hoe werkt het planetaire verdedigingssysteem?

Elementen van een vroeg detectiesysteem voor asteroïdenwerken in verschillende landen, maar over het algemeen zijn ze ongeveer hetzelfde geregeld. De basis van zo'n systeem is een netwerk van telescopen op de grond die automatisch de nachtelijke hemel scannen op zoek naar bewegende objecten tegen de achtergrond van relatief "vaste" sterren. Als het systeem een ​​object vindt dat voorheen niet bekend was, trekt het de aandacht van astronomen.

Na het ontdekken van een nieuw object, onderzoekersgebruik extra hulpmiddelen: telescopen die niet bezig zijn de hele hemel af te tasten, maar nauwkeuriger kunnen focussen op een specifiek object. Met behulp van waarnemingen specificeren astronomen de geschatte grootte van het object en het traject van zijn beweging. Op basis van deze gegevens wordt het potentiële risico beoordeeld: kan zo'n object zich in de baan van de aarde bevinden die in zijn baan beweegt, en met welke kracht zal zo'n botsing tot een explosie leiden.

Hoewel de lijst van near-earth-objecten met niet-nulEr zijn bijna 1.500 objecten geïntroduceerd met kans op aanvaring; het reële gevaar neigt de komende decennia naar nul. Het maximale impactrisico van gevolgde asteroïden is toegewezen (101955) aan Benn. Maar zelfs voor hem is de Palermo-score (een logaritmisch model voor het inschatten van het botsingsrisico) -1,59. Dit betekent dat de kans 38 keer lager is dan het achtergrondgevaar.

Rotatie van asteroïde Bennu op basis van beelden gemaakt door de OSIRIS-REx-missie. Afbeelding: NASA's Goddard Space Flight Center/Universiteit van Arizona

Hoe zal de bewakingstechnologie evolueren?

Ondanks de lage waarschijnlijkheid van de volgendegrootschalige botsing, blijven verschillende landen hun bewakingssystemen ontwikkelen om objecten te openen die tot nu toe aan camera's zijn ontsnapt. De meest veelbelovende daarvan zijn het aanvullen van waarnemingen op de grond met orbitale waarnemingen.

Zo creëert Roskosmos een nieuw systeem"Melkweg", die satellieten zal gebruiken om de ruimte nabij de aarde te bewaken. Tot de doelen behoren niet alleen ruimteschroot, zoals de bestaande ASPOS OKS, maar ook potentieel gevaarlijke asteroïden en kometen. Het systeem zal naar verwachting in 2035 voltooid zijn.

Vermijd een botsing zoals Chelyabinskmeteoriet, zou een nieuw programma van de European Space Agency - NEOMIR moeten helpen. De onderzoekers zijn van plan de telescoop naar het Lagrange-punt (L1) te sturen, gelegen tussen de aarde en de zon. Omdat de telescoop zich buiten de vervormende atmosfeer van de aarde bevindt, kan hij asteroïden waarnemen die de aarde vanuit de richting van de zon kunnen naderen.

Artistieke illustratie van de NEOMIR-satelliet. Afbeelding: ESA, Pierre Carril

Detectie van gevaarlijke objecten is slechts de eerste stap,de volgende is het vermijden van botsingen. Een mogelijke oplossing is om de baan van zo’n hemellichaam te veranderen. Eerder sprak Hi-Tech over het eerste experiment in de geschiedenis waarin dit werd bereikt.

Lees verder:

Land in China geboord tot een recorddiepte

Het gaat niet om de aarde: wetenschappers legden uit waarom het zonnestelsel het zeldzaamst is

Wetenschappers toonden eerst vertegenwoordigers van de Nabateese beschaving