Кредит: NASA/JPL-Caltech
4 сентября 2024 года астрономы обнаружили астероид диаметром 1 метр, направляющийся к Земле. Чиновники объявили, что космический камень сгорит в атмосфере недалеко от Филиппин позднее в тот же день, не причинив вреда. Тем не менее, он произвел впечатляющий огненный шар, который был опубликован в видеороликах в социальных сетях.
Объект, известный как RW1, был всего лишь девятым астероидом, замеченным до столкновения. Но что насчет гораздо более крупных и опасных астероидов? Смогут ли наши системы оповещения обнаружить все астероиды, которые могут представлять угрозу для нас на земле?
Удары астероидов повлияли на каждое крупное тело в Солнечной системе. Они формируют их внешний вид, изменяют их химический состав и — в случае нашей планеты по крайней мере — они помогли начать формирование жизни. Но эти же события могут также нарушить экосистемы, уничтожив жизнь, как это произошло 66 миллионов лет назад, когда 10-километровый космический камень способствовал вымиранию динозавров (исключая птиц).
Астероиды — это материал, оставшийся после формирования нашей солнечной системы, который не был включен в планеты и луны. Они бывают всех форм и размеров. Их траектории определяются гравитацией и могут быть, в некоторой степени, предсказаны. Особый интерес представляют объекты, которые находятся близко к орбите Земли, называемые околоземными объектами (ОСО). По состоянию на сентябрь 2024 года нам известно примерно о 36 000 таких объектов, размер которых варьируется от нескольких метров до нескольких километров.
Однако статистические модели предсказывают, что должно существовать около 1 миллиарда таких объектов, и мы знаем лишь о немногих из них.
Мы отслеживаем эти астероиды с 1980-х годов и проводим более детальные исследования с 1990-х годов. Исследования используют телескопы для наблюдения за всем небом каждую ночь, а затем сравнивают изображения одного и того же региона в разные даты.
Астрономы интересуются, перемещалось ли что-то в одной и той же области неба относительно звезд от одной ночи к другой. Все, что перемещалось, может быть астероидом. Наблюдение за его положением в течение более длительного периода позволяет членам команды определить его точный путь. Это, в свою очередь, позволяет им предсказать, где он будет в будущем, хотя такой сбор и анализ данных — это трудоемкий процесс, требующий терпения.
Это становится еще более сложным из-за того, что существует гораздо больше мелких объектов, чем крупных. Некоторые из этих мелких объектов, тем не менее, достаточно велики, чтобы нанести ущерб Земле, поэтому нам все равно нужно следить за ними. Они также достаточно слабы и, следовательно, их сложнее увидеть с помощью телескопов.
Может быть трудно предсказать траектории меньших объектов в далеком будущем. Это связано с тем, что они имеют гравитационное взаимодействие со всеми другими объектами в солнечной системе. Даже небольшое гравитационное притяжение к меньшему объекту может со временем изменить его будущую орбиту непредсказуемым образом.
Финансирование имеет решающее значение в этих усилиях по обнаружению опасных астероидов и прогнозированию их траекторий. В 2023 году НАСА выделило 90 миллионов долларов США (69 миллионов фунтов стерлингов) на охоту за околоземными объектами (ОСЗ). Разрабатывается несколько миссий по обнаружению опасных объектов из космоса, например, проект Sutter Ultra и миссия инфракрасного телескопа NEOsurveyor от НАСА.
Существуют даже космические миссии по исследованию реалистичных сценариев изменения траекторий астероидов, такие как миссия Dart. Dart врезался в луну астероида, чтобы ученые могли измерить изменения в его траектории. Это показало, что в принципе возможно изменить курс астероида, врезавшись в него космическим кораблем. Но мы все еще далеки от конкретного решения, которое можно было бы использовать в случае большого астероида, который действительно угрожал бы Земле.
Программы обнаружения создают огромное количество данных изображений каждый день, и астрономам сложно быстро с ними работать. Однако ИИ может помочь: продвинутые алгоритмы могут автоматизировать процесс в большей степени. Гражданские научные проекты также могут открыть задачу сортировки данных для общественности.
Наши текущие усилия работают, как показало обнаружение относительно небольшого астероида RW1. Он был обнаружен лишь на короткое время перед тем, как столкнулся с Землей, но дает нам надежду, что мы на правильном пути.
Астероиды диаметром менее 25 м обычно сгорают до того, как успевают нанести какой-либо ущерб. Но объекты диаметром 25–1000 м достаточно велики, чтобы пройти сквозь нашу атмосферу и нанести локальный ущерб. Степень этого ущерба зависит от свойств объекта и области, куда он попадет. Но астероид размером 140 м может вызвать масштабные разрушения, если попадет в город.
К счастью, столкновения с астероидами в этом диапазоне размеров происходят реже, чем с более мелкими объектами. Объект диаметром 140 метров должен попадать на Землю каждые 2000 лет.
По состоянию на 2023 год статистические модели предполагают, что нам известно о 38% всех существующих околоземных объектов размером 140 метров или больше. С новым американским телескопом Vera Rubin 8,5 м мы надеемся увеличить эту долю примерно до 60% к 2025 году. Инфракрасный телескоп NEOsurveyor от NASA сможет идентифицировать 76% астероидов размером 140 метров или больше к 2027 году.
Астероиды размером более 1 километра способны нанести ущерб в глобальном масштабе, подобный тому, который помог уничтожить динозавров. Эти астероиды встречаются гораздо реже, но их легче обнаружить. С 2011 года мы думаем, что обнаружили 98% таких объектов.
Менее утешительным является тот факт, что у нас нет на данный момент реалистичного предложения по изменению его пути, хотя миссии вроде Dart — это только начало. В конечном итоге мы могли бы составить почти полный список всех возможных астероидов, которые могут вызвать глобальные воздействия на Землю.
Гораздо менее вероятно, что мы когда-либо обнаружим каждый объект, который может вызвать локальный ущерб на Земле, например, разрушить город. Мы можем только продолжать следить за тем, что там, создавая систему оповещения, которая позволит нам подготовиться и отреагировать.
Информация от: The Conversation
