Asteroidy i komety wpływały na bieg życia na Ziemi. Mogły je zasiać, ale też prowadziły do masowego wymierania organizmów. Dziś żyjemy w spokojnej epoce, ale to nie oznacza, że zagrożenia kryjące się w kosmosie można ignorować.
Warto zdać sobie sprawę z faktu, że kosmos nie jest opustoszały. W Układzie Słonecznym wokół naszej macierzystej gwiazdy wciąż krążą po różnych orbitach pozostałości z etapu formowania tego systemu. Z jego odleglejszych zakątków nadlatują komety. Rolę strażnika pełni Jowisz, który swoją grawitacją ściąga wiele z tych obiektów lub stabilizuje ich orbity.
Asteroidy mają przeróżne rozmiary - od drobin pyłu, poprzez obiekty wielkości dużych skał, aż po wielokilometrowe kolosy. Te najmniejsze nazywamy meteoroidami. Wszystkie asteroidy mają jednocześnie na tyle niewielką masę, aby ich orbity mogły zakłócić inne masywne obiekty. Ich trajektoria może wtedy (albo dopiero po pewnym czasie) stać się kolizyjną z orbitą ziemską. Wystarczy, by zbiegła się w czasie ta sama pozycja obu ciał niebieskich i mogą pojawić się problemy.
Asteroidy nad Ziemią
Najbardziej znane zdarzenie z ostatnich lat to eksplozja 20-metrowej asteroidy nad miastem Czelabińsk w Rosji w 2013 r. Fala uderzeniowa, która powstała w wyniku uwolnienia energii odpowiadającej 500 kilotonom trotylu, uszkodziła wiele budynków i raniła 1500 osób. Wcześniej, w 1908 r. w okolicy rzeki Tunguska na Syberii, większa, 30-metrowa asteroida, również eksplodowała nad naszą planetą. Gdyby to samo zdarzyło się nad Czelabińskiem miasto uległoby prawdopodobnie całkowitemu zniszczeniu.
Po lewej wizualizacja przelotu asteroidy z Czelabińska przez atmosferę (Sandia Labs / CC BY-NC-ND 2.0), po prawej realne zdjęcie wykonane minutę po jej rozpadnieciu się (fot: Alex Alishevskikh / CC BY-SA 2.0).
W przeszłości duże asteroidy spadały na terenie obecnej Polski, jednak były to czasy prehistoryczne i trudno ustalić dokładną datę tych zdarzeń. Są za to znajdowane od lat przez poszukiwaczy duże odłamki, niektóre o wadze sięgającej 300 kilogramów (meteoryty z Moraska).
Ostatnie zdarzenie, które zmieniło losy planety globalnie miało miejsce 66 milionów lat temu. Wtedy to w okolicy półwyspu Jukatan w Meksyku spadła asteroida o rozmiarze kilkunastu km. Najnowsze teorie sugerują, że do wyginięcia około 70 procent organizmów (w tym wszystkich nielatających dinozaurów) doprowadził nie sam upadek i to co zdarzyło się bezpośrednio po nim, ale późniejsze rozgrzanie atmosfery. Pojawiły się globalne pożary, a atmosfera została zapylona. To odcięło roślinom dostęp do światła słonecznego i zaburzyło łańcuch żywieniowy.
Wykrywanie zagrażających Ziemi asteroid. Jakie mamy narzędzia?
Działania NASA mające na celu wykrywanie nadlatujących asteroid są realizowane przez Biuro Koordynacyjne Obrony Planetarnej (PDCO). W Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) też mamy odpowiednią instytucję. Jest nią NEOCC, czyli Centrum Koordynacji Pobliskich Ziemi Obiektów.
W wykryciu potencjalnie niebezpiecznych asteroid, czyli tych, które zbliżają się do Ziemi na odległość mniejszą niż 7,5 miliona kilometrów, kluczowe są regularne obserwacje. Optycznie można je realizować nawet teleskopami o średnicy kilkudziesięciu centymetrów z kilkumegapikselowymi kamerami, choć im większe zwierciadło i rozdzielczość sensora, tym lepiej. Mogą je prowadzić nawet zwykli entuzjaści astronomii i obserwatorzy z mniejszych instytucji naukowych, ale dla bezpieczeństwa kluczowe są realizowane na dużą skalę systematyczne i ciągłe przeglądy nieba.
NASA korzysta z danych zbieranych w ramach programu Catalina Sky Survey na Uniwersytecie Arizony, informacji z programów ATLAS i Pan-STARRS na Uniwersytecie Hawajów oraz obserwacji prowadzonych przez naukowców z programu LINEAR w MIT (Massachusetts Institute of Technology). Jest też projekt Zwicky Transient Facility realizowany w obserwatorium Palomar. Na orbicie NASA korzysta z wiekowego teleskopu kosmicznego NEOWISE, który pod koniec dekady ma zastąpić satelita NEO Surveyor z 50 cm średnicy teleskopem. ESA ma swoje plany, w tym sieć teleskopów Flyeye, które zdołają wykryć obiekty o rozmiarach nawet kilkudziesięciu cm na niskiej orbicie Ziemi. Na orbitę ma trafić satelita NEOMIR, która poszuka asteroid kryjących się w blasku Słońca.
Koncepcja misji NEOMIR. Teleskop kosmiczny umieszczony zostanie na orbicie wokółsłonecznej w tak zwanym punkcie L1. (fot: ESA)
Potężnym sprzymierzeńcem obrońców Ziemi będzie ponad 8-metrowy teleskop Very Rubin w Chile. Wyposażona w 3,2 gigapikselowy sensor kamera będzie od 2025 r. przeglądać całe dostępne niebo. Obserwacje pobliskich nam asteroid będą odbywały się przy okazji realizacji innych projektów. Teleskop ma być zaopatrzony w specjalny algorytm HelioLinc3D wspierany AI, zdolny oznaczyć asteroidę jako potencjalnie niebezpieczną już dzięki dwóm obserwacjom.
Oprócz teleskopów optycznych w obserwacjach uzupełniających pomocne są radioteleskopy, w tym te wykorzystywane przez NASA i ESA do komunikacji z pojazdami w Układzie Słonecznym.
NASA Scout - ocena ryzyka zderzenia asteroid z Ziemią
Ważna jest tu szybkość raportowania. Obserwacje nowych obiektów należy jak najszybciej zgłosić do MPC (Minor Planet Center), czyli instytucji, która zajmuje się informowaniem o niewielkich ciałach niebieskich. MPC umieszcza także dane na stronie Near-Earth Object Confirmation, co jest sugestią dla naukowców, że konieczne jest pilne przeprowadzenie dodatkowych obserwacji.
Jedna z obserwacji asteroidy (nazwanej potem 2024 BX1), na kilka minut przed wejściem w atmosferę. (fot: L. Buzzi, G. V. Schiaparelli Observatory)
Jeśli zbierze się odpowiednia liczba obserwacji to może zacząć działać system NASA Scout opracowany w centrum badań pobliskich Ziemi obiektów - CNEOS. Oblicza on tor odkrytego obiektu i prawdopodobieństwo zderzenia. Kompleks działa jak systemy AI. Z czasem staje się on coraz bardziej doświadczony i szybciej będzie w stanie udostępnić ocenę ryzyka. NASA Scout jest szczególnie przydatny w przypadku tych asteroid, które trudno wykryć odpowiednio wcześnie. Chodzi o bardzo małe obiekty, które stają się widoczne na kilka godzin przed wejściem w atmosferę. NASA Scout może też sprawdzić się w przyszłości w przypadku asteroid nadlatujących ze strony Słońca, które również wykrywamy bardzo późno.
Bolid nad Europą. Ósma udana detekcja systemu NASA Scout
Za efektowne zjawisko bolidu (zarejestrowane przez sieć AllSky7 Network), które tak zelektryzowało poszukiwaczy meteorów w styczniu 2024 r., odpowiadała asteroida 2024 BX1 o średnicy około metra. Niespełna trzy godziny przed zderzeniem odkrył ją Krisztián Sárneczky ze stacji górskiej Piszkéstető należącej do obserwatorium Konkoly koło Budapesztu.
Po 70 minutach od zgłoszenia system NASA Scout poinformował o 100-procentowej szansie uderzenia na zachód od Berlina. Po raz ósmy w historii wykrył on asteroidę, która potem uderzyła w Ziemię. Pierwszy taki przypadek miał miejsce w październiku 2008 r., gdy asteroida o średnicy 4 metrów spadła na pustynię Nubijską w Sudanie.
Meteoryty znalezione w 2008 roku w Sudanie. (fot: ARC/NASA)
Sukcesem jest nie liczba odkryć, bo wciąż nie wykrywamy wszystkiego, ale rozmiar 2024 BX1. A skoro możemy skutecznie wykryć tak małe obiekty, to nie powinno sprawiać problemu wykrywanie tych większych. Gdy rozmiar asteroidy przekracza 140 metrów, może ona wywołać zniszczenia na Ziemi w skali regionalnej.
Co spadło w pobliżu Berlina?
Pierwsze fragmenty 2024 BX1 odkryli polscy poszukiwacze meteorytów, a dzięki ich wskazówkom to samo zrobili Niemcy. Odłamki asteroidy bardzo przypominają szkliste odpryski granitu (są to tak zwane aubryty) i trudno je odróżnić od ziemskich skał. A ważny jest tu nie tylko wzrok, ale i węch, gdyż podczas przelotu przez atmosferę zachodzą różne reakcje z udziałem materii tworzącej meteoroid, co może skutkować potem charakterystycznym zapachem.
Fragment asteroidy 2024 BX1 o wadze jedynie 40 gramów znaleziony na Ziemi. (fot: Andreas Möller / CC BY-SA 4.0)
Asteroida 2024 BX1 to bardzo stary obiekt, który - podobnie jak Układ Słoneczny - ma miliardy lat. Może pochodzić z głównego pasa asteroid, ale może też być fragmentem Merkurego wyrzuconym dawno w przestrzeń kosmiczną.
Czy możemy już czuć się bezpiecznie?
Odpowiedź nie zaskoczy - wciąż nie możemy czuć się bezpiecznie, choć coraz lepiej szacujemy ryzyko zagrożeń, a potencjał ich wykrywania rośnie. Świadomość nie zastąpi bezpieczeństwa, ale pomoże przygotować się i stawić czoła zagrożeniu. Na Ziemię nie musi spaść od razu zabójca planet (te zjawiska mają miejsce w skali setek milionów lat), a mniejsza asteroida, przed którą uchronimy się ewakuując zagrożone tereny.
Misja DART pokazała, że możemy wpływać na orbity potencjalnie niebezpiecznych obiektów, ale nie jest to proste. Szczególnie niebezpieczne są asteroidy o strukturze hałdy gruzu. W październiku rusza misja HERA, która dokładnie oceni, co zdołaliśmy zrobić układowi asteroid Didymos-Dimorfos w 2022 r., uderzając w jedną z nich sondą-pociskiem DART. Misja OSIRIS-APEX goni z kolei asteroidę Apophis o rozmiarze około 340 metrów, która jeszcze niedawno była na liście obiektów o niezerowym prawdopodobieństwie zderzenia się z Ziemią w XXI wieku. Poniżej wizualizacja tej pogoni, która zakończy się w 2029 roku.
Każda chwila może przynieść odkrycie nowego niebezpiecznego dla nas obiektu. Dlatego ważne jest doskonalenie systemów wczesnego wykrywania, czyniąc je bardziej masowymi. Do tego potrzeba też zaangażowania jeszcze większej liczby obserwatorów. Ludzie, którzy się tym zajmują, zasługują na miano cichych bohaterów ludzkości. W obecnej perspektywie zajmują się niby tylko obserwacją nieba, ale to dzięki ich zaangażowaniu możemy kiedyś się uratować.
Foto wejściowe: Obraz autorstwa stockgiu na Freepik
Komentarze
6