Astronómia, satelit, vesmír

Asteroidy v blízkosti Zeme



Čo sú zač a odkiaľ pochádzajú?


Autor: David K. Lynch,
Umelecká koncepcia dopadu asteroidov. Obrázok NASA.

Od tej doby, čo sa Zem vytvorila pred 4,5 miliardami rokov, bola bombardovaná skalami z vesmíru. Každoročne vstupuje do zemskej atmosféry asi 50 000 ton asteroidálneho materiálu. Väčšina z toho trie vysoko v ionosfére kvôli treniu so vzduchom. Ale pár kameňov prechádza. Vplyvy na oceánsky priesmyk bez povšimnutia, aj keď tie väčšie by mohli spôsobiť tsunami. Iní zasiahnu pôdu a opustia krátery. Toto sa deje od úsvitu času a očakáva sa, že bude trvať dlho potom, ako slnko odpáli naše oceány asi za 5 miliárd rokov.

Veľké kozmické horniny sa nazývajú asteroidy a malé sa nazývajú meteoroidy. Keď prechádzajú atmosférou, nazývajú sa meteory alebo „strieľajúce hviezdy“. Ak sa dostanú na zem, nazývajú sa meteority.


Asteroid Itokawa, navštívený v roku 2005 japonskou kozmickou loďou Hayabusa. Bol objavený prieskumným tímom LINEAR pre prieskum asteroidov v roku 1998. Japonská agentúra pre výskum vesmíru (Image Aerospace Exploration Agency Image). Používa sa so súhlasom.

Odkiaľ prišli?

Pôvod komét a asteroidov nie je úplne objasnený. Niektoré asteroidy sa považujú za zvyšky, ktoré zostali po vytvorení slnečnej sústavy. Iní sa považujú za fragmenty zrážok veľkých asteroidov alebo protoplanet. Je známe, že kométy sú pozostatkami skorej slnečnej sústavy, ale ich počet je veľmi neistý. Každý rok sa objaví niekoľko desiatok nových komét.

Väčšina asteroidov obieha okolo Slnka v takmer kruhových cestách ležiacich medzi Marsom a Jupiterom. Kométy pochádzajú z vonkajších okrajov slnečnej sústavy, ďaleko za Plutom. Majú extrémne pretiahnuté eliptické dráhy a každá cesta okolo Slnka trvá tisíce alebo milióny rokov.

Vo všeobecnosti nie sú asteroidy ani kométy hrozbou pre Zem. Je to tak preto, že ich obežné dráhy zostávajú v rovnakom roku a roku rovnako ako Zem. Akonáhle je asteroid identifikovaný a je určená jeho obežná dráha, jeho budúci smer je možné veľmi presne predpovedať. Väčšina asteroidov neprichádza nikde blízko Zeme. Zopár pôvodných kruhových obežných dráh bolo však niekoľko zasiahnutých blízkym stretnutím s Jupiterom alebo zrážkou s inými asteroidmi. Ich nové obežné dráhy, ktoré sú tiež predvídateľné, ich privádzajú do vnútornej slnečnej sústavy, kde môžu ohrozovať Zem. Sú to takzvané „asteroidové rodiny“ prechádzajúce Zemou; Apollos, Amors a Atens.


Umelecká koncepcia komét Shoemaker-Levy 9 fragmentov, ktoré narazili na Jupiter v júli 1994. NASA Image.

Z čoho sú vyrobené?

Väčšina asteroidov a meteoritov sa skladá z hornín podobných tým na Zemi - olivínu, pyroxénu atď. Nazývajú sa „chondrity“ alebo „kamene“. Kamene bohaté na uhlík sa nazývajú „uhlíkaté chondrity“ a niektoré z nich obsahujú aminokyseliny, stavebné kamene života. Niektorí astronómovia veria, že život na Zemi bol nasadený kométami a meteoritmi.

Asi 10% meteoritov sa nazýva železo. Železo je zliatina niklu, železa a hustých kovových telies. Väčšina meteoritov zobrazených v múzeách sú žehličky, pretože sú dosť tvrdé, aby prežili našu atmosféru. Železu je tiež ľahšie identifikovať na zemi, pretože chondrity sa často podobajú obyčajným horninám. Kráter meteora v Arizone bol spôsobený železom.

Kométy sú omnoho menej bežné ako asteroidy, ale raz za čas zasiahnu aj Zem. Kométy sú nepravidelné gule zaprášeného ľadu - „špinavé snehové gule“ - niekoľko kilometrov naprieč. Sú zväčša inertné, s výnimkou prípadu, keď sú zohrievané, keď prechádzajú okolo Slnka a uvoľňujú plyn a prach, aby vytvorili chvosty. Objekt, ktorý zasiahol Sibír v roku 1908, sa považuje za kométu. Odhaduje sa, že výbuch vzduchu vo výške 10 až 20 megatonov zničil viac ako 2 000 km2 lesov neďaleko mesta Tunguska. Nezistili sa žiadne fragmenty, ktoré by viedli k presvedčeniu, že ide o kométu, ktorej ľad sa vyparil. V roku 1994 kométa Shoemaker-Levy 9 vrazila do Jupitera, triezvym pripomenutím, že kozmické zrážky stále prebiehajú.

Ako často zasiahnu Zem?

Každý deň! Ale len zriedka sa človek dostane na zem. V závislosti od zloženia meteory s priemerom menším ako asi 10 m neprežijú svoj priechod atmosférou. Menšie železo by to pravdepodobne prešlo, ale prežitie našej atmosféry by si vyžadovalo väčšiu kométu. V nasledujúcej tabuľke je uvedená približná frekvencia a energia asteroidov spolu s odhadmi počtu mŕtvych u rôznych asteroidov. Čím väčší je asteroid, tým vzácnejší je.


Graf znázorňujúci vzťah medzi veľkosťou asteroidu s dopadom na zem a frekvenciou takejto udalosti.

Krátery a poškodenie nárazom?

Rozsah poškodenia nárazom a jeho rozsah závisí od kinetickej energie asteroidu. Tí, ktorí sa pohybujú rýchlejšie, nesú viac energie ako tí, ktorí sa pohybujú pomalšie, a masívnejšie majú viac energie ako menšie. Aj keď je možné, aby BB mala rovnakú energiu ako delová guľa, BB by musela cestovať stokrát rýchlejšie. Nárazová energia sa meria v metrických tonách TNT. Atómová bomba spadnutá na Hirošimu bola asi 15 kilotonov.

Meteory prichádzajú tak rýchlo, že vytvárajú krátery mierne prekvapujúcim spôsobom. Rýchlosťou až 72 km / s sa vrhajú do zeme a vytvárajú úzky tunel tak, že sa sami komprimujú a odparia a kývajú pozdĺž svojej cesty. To vytvára horúcu bublinu plynu. Tlak z tohto plynu výbušne expanduje a hádže materiál hore a von. Zostáva plytký kruhový kráter. Väčšina trosiek padá blízko a tvorí vyvýšenú ejekčnú prikrývku. S výnimkou najpomalšie sa pohybujúceho asteroidu nezáleží na tom, v akom uhle meteor prichádza. Podzemná explózia vytvára kráter, nie počiatočný prienik. Nezáleží ani na tom, aká je veľkosť častice, ako odhalili sférické mikrokrátery na vesmírnej lodi LDEF NASA.

Objekty s priemerom 1 až 2 km predstavujú kritický prah pre globálnu katastrofu. Nad týmito veľkosťami materiál vhadzovaný do atmosféry obklopuje zemeguľu a znižuje slnečné svetlo a rast rastlín. Ešte väčšie asteroidy spôsobia, že horúci materiál prší po celej Zemi. Tým sa spustí požiar a dym bude ďalej blokovať slnečné svetlo. Takéto zmeny spôsobujú globálne ochladzovanie a stratu rastlín, čo má za následok hromadné hladovanie a vyhynutie veľkých suchozemských zvierat. Dopady na oceán môžu spôsobiť tsunami, ktoré zničia pobrežné oblasti. Morský život v blízkosti oblasti dopadu bude zničený. Našťastie sú dopady takýchto asteroidov veľmi zriedkavé.

Na Zemi je známych menej ako 200 kráterov s nárazom. Ale Mesiac ich má milióny. Prečo nemáme viac?

Prvým dôvodom je počasie. Vietor a dážď, mrazenie a rozmrazovanie a zahrievanie a chladenie erodujú horniny a rozdeľujú ich na malé kúsky. Rastliny rastú a pokrývajú odkryté horniny a tiež ich rozkladajú. Keby sme videli lesy a džungle, letecké snímky by určite ukázali viac kráterov.

Dosková tektonika je však ešte dôležitejšia ako erózia. Keď sa kontinenty pohybujú a škrabajú proti sebe, skaly sa skladajú, zdvíhajú, zakopávajú a rozbijú. Približne každých 200 miliónov rokov sa vytvára a ničí 75% zemského povrchu, väčšinou v oceánoch. Kontinenty sa vznášajú nad morským dnom, ale aj oni sú vystavení obrovskému pretváraniu. Erózne a tektonické sily nakoniec vyhladia každú geologickú štruktúru na povrchu Zeme: hory, rieky, púšte, morské pobrežie a krátery s nárazom. Preto väčšina kráterov, o ktorých vieme, je pomerne mladá.

Uč sa viac: Asteroidy prekrížené zeme: Ako ich môžeme zistiť, zmerať a odkloniť?

David K. Lynch, PhD, je astronóm a planetárny vedec žijúci v Topanga v Kalifornii. Keď sa nezdržuje okolo San Andreasovej chyby alebo používa veľké ďalekohľady na Mauna Kea, hrá na husle, zbiera štrkáče, prednáša o dúhach a píše knihy (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) a eseje. Lynchova posledná kniha je Field Guide to San Andreas Fault. Kniha obsahuje dvanásť jednodňových výjazdov po rôznych častiach poruchy a obsahuje cestné denníky míle po míle a súradnice GPS pre stovky prvkov poruchy. Ako sa to stalo, Daveov dom bol zničený v roku 1994 zemetrasením o veľkosti 6,7 Northridge.