มีความเสี่ยงที่จะชนกันหรือไม่: นักดาราศาสตร์ติดตามดาวเคราะห์น้อยอย่างไร

เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ นับเป็นครั้งที่ 7 ในประวัติศาสตร์ของการสังเกตการณ์อวกาศ นักดาราศาสตร์สามารถตรวจพบสิ่งเล็กๆ

ดาวเคราะห์น้อยหรือค่อนข้างเป็นอุกกาบาต (อวกาศวัตถุขนาดเล็กกว่า) ซึ่งกำลังมุ่งหน้าไปยังโลก หลายชั่วโมงก่อนที่มันจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก เมื่อมาถึงจุดนี้ นักวิทยาศาสตร์รู้แน่ชัดแล้วว่าวัตถุเคลื่อนที่อย่างไร และเมื่อถึงจุดใดที่วัตถุจะชนกับโลก

แม้ว่าเจ็ดจะดูเป็นจำนวนน้อยในความเป็นจริงอันที่จริง นี่เป็นความก้าวหน้าอย่างมาก ขนาดของอุกกาบาต 2023 CX1 หรือ Sar2667 อยู่ที่ประมาณ 1 เมตร ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์น้อยที่เกิดอุกกาบาตเชลยาบินสค์เมื่อ 10 ปีก่อนประมาณ 20 เท่า ซึ่งเป็นการชนกันครั้งใหญ่ที่สุดในศตวรรษที่ผ่านมา

วัตถุส่วนใหญ่มีขนาดใกล้เคียงกันแต่ผลกระทบที่คาดการณ์ไว้ 3 ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นในช่วง 12 เดือนที่ผ่านมา: พ.ศ. 2565 WJ1 ถูกพบในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2565 สามชั่วโมงก่อนที่มันจะถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศทั่วแคนาดา และ พ.ศ. 2565 EB5 ในเดือนมีนาคมของปีนั้น ซึ่งน้อยกว่าสองชั่วโมงก่อนการชน เหนือเกาะ Jan Mayen ของนอร์เวย์ นี่เป็นข้อพิสูจน์ว่าเทคโนโลยีสำหรับการตรวจสอบวัตถุใกล้โลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

การตกของอุกกาบาต 2023 CX1 วิดีโอ: Muhammed Uzzal, ESA

ดาวเคราะห์น้อย อุกกาบาต และวัตถุใกล้โลกคืออะไร?

ดาวเคราะห์น้อยเป็นหนึ่งในวัตถุที่เล็กที่สุดในดวงอาทิตย์ระบบ "หิน" จักรวาลโบราณที่เหลือหลังจากการก่อตัวของดาวเคราะห์จากดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์เสร็จสมบูรณ์เมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน วัตถุดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่าดาวเคราะห์มาก ไม่มีชั้นบรรยากาศ แต่อาจมีดาวเทียมเป็นของตัวเอง

ดาวเคราะห์น้อยส่วนใหญ่โคจรรอบดวงอาทิตย์ในเข็มขัดระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีในเข็มขัดหลัก แต่นี่ไม่ใช่พื้นที่เดียวของ "ความเข้มข้น" ของพวกเขา ตัวอย่างเช่น ระหว่างวงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดาวเนปจูน คาดว่าดาวเคราะห์น้อยมากกว่า 40,000 ดวงเคลื่อนที่โดยมีวงโคจรที่ไม่เสถียรซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า 1 กม. พวกเขาเรียกว่าเซนทอร์ วัตถุดังกล่าวยังตั้งอยู่นอกระบบสุริยะนอกวงโคจรของดาวก๊าซยักษ์ในแถบไคเปอร์

เมื่อเดินทางผ่านอวกาศดาวเคราะห์น้อยบางครั้งชนกันและแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ดาวหางที่เดินทางผ่านระบบสุริยะยังสามารถทิ้งเศษซากและฝุ่นกระจายได้ "การสลายตัว" เหล่านี้นำไปสู่การก่อตัวของอนุภาคและชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมาก เช่น อุกกาบาตและฝุ่นจักรวาล

องค์การอุกกาบาตระหว่างประเทศกำหนดดาวเคราะห์น้อยเป็นวัตถุที่มีขนาดตั้งแต่ 1 กม. ขึ้นไป และอุกกาบาตเป็นวัตถุของแข็งที่เล็กกว่าดาวเคราะห์น้อยมาก และใหญ่กว่าอะตอมหรือโมเลกุลมาก วัตถุเหล่านั้นซึ่งในกระบวนการเคลื่อนที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่า 1.3 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎีภายใต้เงื่อนไขบางประการ พวกมันสามารถเข้ามาใกล้โลกของเราได้ พวกมันเรียกว่าใกล้โลก

ดาวเคราะห์น้อยอะไรอันตราย?

ดาวเคราะห์น้อยที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Chicxulub หรือ Chicxulubแม้แต่ผู้ที่ไม่รู้จักชื่อนี้ก็ยังจำเรื่องราวของยักษ์อวกาศที่ชนกับโลกเมื่อประมาณ 66 ล้านปีก่อนได้อย่างแน่นอน ทำให้เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงและทิ้งปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่ไว้ในดินแดนของเม็กซิโกยุคใหม่ นำไปสู่การสิ้นสุดของ ยุคครีเทเชียสและยุคของไดโนเสาร์

ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ดังกล่าว (เส้นผ่านศูนย์กลาง Chikxulubประมาณ 10 กม.) นั้นหายากมาก แต่หินก้อนเล็กก็อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกได้เช่นกัน วัตถุใกล้โลกจัดอยู่ในประเภทที่อาจเป็นอันตราย หากวัตถุเหล่านั้นโคจรเข้าใกล้โลกของเรามากพอ และมีขนาดใหญ่พอที่จะสร้างความเสียหายได้

ตามอัตภาพ นักดาราศาสตร์เชื่อว่าอันตรายสามารถเกิดขึ้นได้เป็นตัวแทนของวัตถุที่เข้าใกล้โลกในระยะน้อยกว่า 0.05 AU หรือ 7.5 ล้าน กม. เนื่องจากขนาดของวัตถุที่อยู่ห่างไกลค่อนข้างยากต่อการประมาณอย่างแม่นยำ จึงใช้ดาวฤกษ์สัมบูรณ์ที่มีขนาดน้อยกว่า 22 (ประมาณเท่ากับวัตถุ 150 ม.) เป็นเกณฑ์ที่สอง นี่คือตัวบ่งชี้ที่แสดงลักษณะความสว่างของวัตถุสำหรับผู้สังเกตการณ์ในระยะห่างมาตรฐานจากวัตถุนั้น

ความน่าจะเป็นของการชนกันระหว่างโลกกับอุกกาบาตดาวเคราะห์น้อยขนาดต่างๆ: อุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 เมตรจะตกลงทุกสองสัปดาห์ และดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 กม. - ทุกๆ 1–300 ล้านปี รูปภาพ: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

เหตุใดจึงไม่สามารถทำนายอุกกาบาต Chelyabinsk ได้

ดาวเคราะห์น้อยที่ชนกับโลกบรรยากาศก่อให้เกิดอุกกาบาต Chelyabinsk ซึ่งน้อยกว่าขีด จำกัด ที่กำหนดไว้มาก เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 กม. เท่านั้น อย่างไรก็ตาม แรงระเบิดจากแรงกระแทกทำให้หน้าต่างในอาคารหลายพันหลังแตกเป็นเสี่ยงๆ และเศษกระจกมีผู้ได้รับบาดเจ็บกว่า 1,500 คน

สิ่งที่ไม่ธรรมดาเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยดวงนี้ก็คือมันเคลื่อนที่ไปใน "เขตตาบอด" ของกล้องโทรทรรศน์ - จากทิศทางของดวงอาทิตย์ การสำรวจบริเวณระหว่างวงโคจรของโลกกับดาวศุกร์เป็นเรื่องยากเนื่องจากแสงสว่างของดาวฤกษ์บดบังวัตถุขนาดเล็ก โอกาสที่ดีในการสังเกตจะเกิดขึ้นเฉพาะเวลารุ่งเช้าและพลบค่ำเท่านั้น ซึ่งเป็นช่วงที่บริเวณนี้ยังมองเห็นได้จากโลก และแสงของดวงอาทิตย์ยังไม่แรงนัก 

ภาพประกอบศิลปะของการสังเกตดาวเคราะห์น้อยกับดวงอาทิตย์ ภาพ: DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. ดา ซิลวา/Spaceengine

ปีที่แล้วใช้ข้อสังเกตคล้ายๆ กันพบวัตถุขนาดใหญ่สามชิ้นที่หมุนระหว่างโลกและดาวศุกร์และรู้จักทั้งหมดไม่ถึง 30 ชิ้น วัตถุเหล่านี้ทั้งหมดมีขนาดใหญ่กว่า Chelyabinsk มากซึ่งหมายความว่าดาวเคราะห์น้อยจำนวนหนึ่งที่ไม่รู้จักอาจซ่อนอยู่ในรัศมีของดวงอาทิตย์ ซึ่งไม่ทราบเส้นทางและอาจก่อให้เกิดอันตรายได้

ผู้เชี่ยวชาญของสถาบันวิจัยอวกาศแห่ง Russian Academy of SciencesOleg Ugolnikov ในการให้สัมภาษณ์กับ RIA Novosti แนะนำว่าแม้ในปี 2023 หรือ 10 ปีต่อมา เทคโนโลยีก็ไม่สามารถตรวจจับดาวเคราะห์น้อยได้ทันเวลาและเตือนประชาชนในท้องถิ่น ข่าวดีก็คือตามสถิติแล้ว วัตถุขนาดนี้จะตกลงสู่พื้นโลกทุกๆ 50-100 ปีหนึ่งครั้ง ซึ่งหมายความว่ายังมีเวลาให้เตรียมตัว

ระบบป้องกันดาวเคราะห์ทำงานอย่างไร?

องค์ประกอบของระบบตรวจจับดาวเคราะห์น้อยในระยะเริ่มต้นทำงานในหลายประเทศ แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีการจัดเรียงที่ใกล้เคียงกัน พื้นฐานของระบบดังกล่าวคือเครือข่ายของกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่จะสแกนท้องฟ้ายามค่ำคืนโดยอัตโนมัติเพื่อค้นหาวัตถุที่เคลื่อนไหวบนพื้นหลังของดาวที่ค่อนข้าง "คงที่" หากระบบพบวัตถุที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน มันจะดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์

หลังจากค้นพบวัตถุใหม่นักวิจัยใช้เครื่องมือเพิ่มเติม: กล้องโทรทรรศน์ที่ไม่ยุ่งกับการสแกนท้องฟ้าทั้งหมด แต่สามารถโฟกัสไปที่วัตถุใดวัตถุหนึ่งได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยความช่วยเหลือของการสังเกต นักดาราศาสตร์ระบุขนาดโดยประมาณของวัตถุและเส้นทางการเคลื่อนที่ของมัน จากข้อมูลเหล่านี้ ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจะถูกประเมิน: วัตถุดังกล่าวสามารถอยู่ในเส้นทางที่โลกเคลื่อนที่ในวงโคจรได้หรือไม่ และการชนกันดังกล่าวจะนำไปสู่การระเบิดด้วยพลังเท่าใด

แม้ว่ารายการวัตถุใกล้โลกที่ไม่เป็นศูนย์มีการนำเสนอวัตถุเกือบ 1,500 ชิ้นที่มีความน่าจะเป็นของการชนกัน อันตรายที่แท้จริงมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ในทศวรรษต่อ ๆ ไป ความเสี่ยงต่อผลกระทบสูงสุดของดาวเคราะห์น้อยที่ถูกติดตามถูกกำหนด (101955) ให้กับ Benn แต่สำหรับเขาแล้ว คะแนนปาแลร์โม (แบบจำลองลอการิทึมสำหรับการประเมินความเสี่ยงในการชน) คือ -1.59 ซึ่งหมายความว่าความน่าจะเป็นต่ำกว่าอันตรายเบื้องหลังถึง 38 เท่า

การหมุนรอบดาวเคราะห์น้อยเบนนูตามภาพที่ถ่ายโดยภารกิจ OSIRIS-REx ภาพ: ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA/มหาวิทยาลัยแอริโซนา

เทคโนโลยีการเฝ้าระวังจะพัฒนาไปอย่างไร?

แม้จะมีความเป็นไปได้ต่ำก็ตามการชนกันขนาดใหญ่ ประเทศต่างๆ ยังคงพัฒนาระบบเฝ้าระวังของตนอย่างต่อเนื่อง เพื่อเปิดวัตถุที่ห่างไกลจากกล้อง สิ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดเกี่ยวข้องกับการเสริมการสังเกตภาคพื้นดินด้วยวงโคจร

ตัวอย่างเช่น Roskosmos กำลังสร้างระบบใหม่“ทางช้างเผือก” ซึ่งจะใช้ดาวเทียมตรวจสอบอวกาศใกล้โลก เป้าหมายไม่ได้มีเพียงเศษซากอวกาศ เช่น ASPOS OKS ที่มีอยู่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่อาจเป็นอันตรายด้วย ระบบคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2578

หลีกเลี่ยงการปะทะอย่างเชเลียบินสค์อุกกาบาตควรช่วยโปรแกรมใหม่จาก European Space Agency - NEOMIR นักวิจัยวางแผนที่จะส่งกล้องโทรทรรศน์ไปยังจุด Lagrange (L1) ซึ่งอยู่ระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ กล้องโทรทรรศน์จะสามารถสังเกตดาวเคราะห์น้อยที่สามารถเข้าใกล้โลกได้จากทิศทางของดวงอาทิตย์ เนื่องจากอยู่นอกชั้นบรรยากาศที่บิดเบี้ยวของโลก

ภาพประกอบเชิงศิลป์ของดาวเทียม NEOMIR ภาพ: ESA, ปิแอร์ คาร์ริล

การตรวจจับวัตถุอันตรายเป็นเพียงขั้นตอนแรกถัดไปคือการหลีกเลี่ยงการชนกัน วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้คือเปลี่ยนวงโคจรของเทห์ฟากฟ้าดังกล่าว ก่อนหน้านี้ Hi-Tech ได้พูดถึงการทดลองครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จ

อ่านเพิ่มเติม:

ที่ดินในประเทศจีนเจาะลึกเป็นประวัติการณ์

มันไม่เกี่ยวกับโลก: นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าเหตุใดระบบสุริยะจึงเป็นสิ่งที่หายากที่สุด

นักวิทยาศาสตร์แสดงตัวแทนของอารยธรรม Nabataean ก่อน