Угроза из космоса

Метеоритная угроза: почему так сложно обнаружить опасные астероиды

22 марта 2019 | 12:40

Земля часто попадает на линию «обстрела» осколков астероидов и комет. Большая часть этих небесных тел сгорает в десятках километров над нашими головами, но иногда происходят более значимые события. Так, 18 декабря 2018 года гигантский взрыв произошел над Беринговым морем, когда метеорит около 10 метров в диаметре взорвался с мощностью в десять раз большей, чем бомба, сброшенная на Хиросиму. Так почему же ученые этого не предвидели, а люди только сейчас узнали о его взрывном прибытии? В колонке для просветительского издания The Conversation об этом рассказал австралийский астрофизик Йонти Хорнер.

Откуда взялся метеорит

«Если бы декабрьский взрыв произошел недалеко от города (как это произошло в Челябинске в феврале 2013 года), мы услышали бы об этом вовремя. Тогда множество людей наблюдали и запечатлели взрыв метеорита. Но поскольку новый инцидент произошел в отдаленной части мира, он оставался незамеченным в течение трех месяцев, — объясняет Хорнер. — Лишь на 50-й Конференции по лунным и планетарным наукам в марте 2019 года были представлены подробности, основанные на сборе данных NASA».

Солнечная система усеяна материалом, оставшимся от образования планет. Большая часть его заперта в устойчивых «резервуарах» вдали от Земли — поясе астероидов, поясе Койпера и облаке Оорта. Но эти «хранилища» постоянно пропускают объекты в межпланетное пространство.

Солнечная система заполнена мусором, начиная от крошечных скоплений пыли и заканчивая кометами и астероидами, диаметр которых исчисляется многими километрами. Подавляющее большинство обломков, которые сталкиваются с Землей, совершенно безвредны, но наша планета все еще несет шрамы столкновений с гораздо большими телами.

Самые большие и разрушительные столкновения (как то, которое помогло уничтожить динозавров 65 миллионов лет назад) являются крайне редкими. Меньшие происходят чаще, но все же представляют для планеты заметный риск.

В 1908 году в районе реки Подкаменная Тунгуска (Сибирь) в результате мощного взрыва было уничтожено более 2000 квадратных километров леса. Из-за отдаленного местоположения никаких смертельных случаев зарегистрировано не было, но если бы удар произошел всего на два часа позже, город Санкт-Петербург мог бы быть разрушен.

В 2013 году форс-мажором стал 10 000-тонный метеорит, который взорвался над российским городом Челябинск. Более 1500 человек получили травмы и около 7000 зданий были повреждены. Инцидент обошелся без жертв, но с тех пор о метеоритной угрозе заговорили более предметно.

Ученые все еще пытаются понять, как часто происходят подобные события. Удары, сравнимые со взрывом Тунгусского метеорита, предположительно происходят каждые несколько сотен лет, но такой вывод сделан на основе выборки из одного события. «Правда в том, что мы на самом деле этого не знаем», — признается астрофизик.

Как ученые могут решить проблему

За последние несколько десятилетий были предприняты согласованные усилия для поиска потенциально опасных объектов — небесных тел, которые представляют угрозу до того, как поразят Землю. Результатом работы является идентификация тысяч околоземных астероидов.

Орбиты найденных объектов можно рассчитать, после чего их маршрут становится предсказуемым. Чем дольше ученые наблюдают за конкретным объектом, тем более точным становится предсказание. Но случай в Челябинске в 2013 году показывает, что до совершенства наблюдателям еще далеко.

Хотя каталог потенциально опасных космических объектов продолжает расти, многие астероиды остаются незамеченными и могут застать нас врасплох.

Обнаружив, что в ближайшие дни ожидается столкновение, ученые могут определить, где и когда оно произойдет. Впервые сделать это удалось в 2008 году, когда астрономы обнаружили крошечный астероид (метеороид) 2008 TC3 за 19 часов до того, как он вошел в атмосферу Земли над северным Суданом.

Более длительное наблюдение позволяет определить, действительно ли объект опасен, либо же он превратиться в яркий, но безвредный огненный шар. Для любых опасных астероидов потребуется задействовать стратегию по предотвращению столкновения. Среди предложенных вариантов — подрыв ядерного устройства под или над астероидом, кинетический таран (как в фильме «Армагеддон»), астероидный гравитационный буксир и другие способы.

Как оценить метеоритную угрозу

«Прежде чем мы сможем оценить угрозу, которую представляет объект, нам сначала нужно узнать, где он находится, — пишет Хорнер. — Но найти астероиды сложно. Астрономы „прочесывают“ небеса в поисках звездообразных точек, движущихся на фоне звезд. Большой астероид будет отражать больше солнечного света, и, следовательно, проявится на небе ярче. Но чем меньше объект, тем ближе он должен быть к Земле, прежде чем мы сможем его обнаружить».

Объекты размером с Челябинский метеорит имеют около 20 метров в диаметре и входят в разряд крошечных. Их можно заметить только при очень большом сближении с нашей планетой. В подавляющем большинстве случаев их просто невозможно обнаружить.

В результате такие взрывы скорее являются нормой, чем исключением. Челябинский метеорит — отличный тому пример. Двигаясь по своей орбите вокруг Солнца, он приближался к нам в дневном небе, полностью скрытый от наблюдателей в солнечном свете.

Более крупные объекты, которые приближаются к Земле гораздо реже, но наносят гораздо больший урон, заметить проще.

Можно ли сдвинуть астероиды

Кроме поиска угрожающих объектов есть еще один способ защитить Землю. Такие миссии, как Hayabusa 2 и OSIRIS-REx, продемонстрировали способность путешествовать к околоземным астероидам, приземляться на их поверхности и перемещать предметы. Их успех дает надежду на предотвращение потенциальных столкновений.

Тень японского зонда Hayabusa 2 на астероиде Рюгу / JAXA
Тень японского зонда Hayabusa 2 на астероиде Рюгу / JAXA

Интересно, что защита от астероидов прекрасно согласуются с идеей об их промышленном освоении — добычей металлов, воды и ее производных. Технология, необходимая для извлечения сырья из астероида и отправки его обратно на Землю, может также использоваться для изменения орбиты этого астероида, отодвигая его от потенциального столкновения с нашей планетой.

«Пока мы этого не достигли, но впервые в истории у нас есть потенциал, чтобы действительно контролировать нашу собственную судьбу», — заключает астрофизик.