Lov za asteroidi

15. februarja 2013 je tišino zimskega jutra v osrednji Rusiji zmotila goreča luč, ki se je pojavila nad mestom Čeljabinsk. Spektakularna svetloba je z visoko hitrostjo nekaj sekund potovala po nebu in svetila bolj, kot sveti Sonce, potem pa izginila.

Sledila je močna eksplozija v Zemljini zgornji atmosferi. Ko so sunki eksplozije dosegli Zemljo, so v šestih ruskih mestih popokala šipe, stavbe pa so se zamajale, kot da je potres. Poškodovanih je bilo 1500 ljudi. Čeljabinški dogodek je bil izredno majhen v primerjavi z običajnimi medplanetarnimi kolizijami. Kljub temu se je ob eksploziji sprostila velikanska količina energije, enakovredna 30 atomskim bombam, kakršno so odvrgli na Hirošimo, posledični potresni sunek pa je meril 2,7 magnitude. Težko je verjeti, da je to povzročila majhna skalnata gmota s premerom od 17 do 20 metrov, ki se je med približevanjem Zemlji spremenila v 'superbolid' (ekstremno velik meteorid ali zvezdni utrinek; meteorid zgori v atmosferi, meteorit pa pade na Zemljo).

Zemlji se je približal s hitrostjo, ki je bila 60-krat večja od zvočne hitrosti, ob stiku z molekulami zraka pa se je v tanki zgornji atmosferi močno segrel in eksplodiral približno 23 km nad tlemi. Čeljabinški dogodek je zagotovo opomnik, kako resna grožnja so skalnate gmote iz vesolja. Večji padci teh gmot so redki, a so obenem tudi neizogiben del našega življenja. Pred stoletjem se je zgodila podobna, a veliko večja eksplozija v zraku, ki je zravnala več kot 2100 km² gozda v bližini Tunguske v Sibiriji.

Pred 50 tisoč leti je 40-metrska skala iz vesolja v arizonski puščavi povzročila 1,2 km velik meteoritski krater.

Pred približno 65 milijoni let pa je gmota, velika 10 km, ki je padla na sedanji mehiški polotok Jukatan, ustvarila krater s premerom 180 km in povzročila okoljsko katastrofo ter izumrtje dinozavrov in številnih drugih živalskih in rastlinskih vrst. Čeprav so takšne kolizije redke, so možne posledice za Zemljo tako uničujoče, da bi jih bilo neumno zanemariti.

Prvi korak k izničenju teh groženj je njihovo zaznavanje in napovedovanje. K sreči po svetu mnoge znanstvenoraziskovalne ekipe opazujejo vesolje in možne grozeče tavajoče gmote, ki bi se lahko nevarno približale Zemlji. Le nekaj ur po eksploziji nad Čeljabinskom so astronomi spremljali napovedano bližnje srečanje na drugem delu neba, kjer se je 50-metrski asteroid (meteroid, večji od 10 m) 2012 DA14 Zemlji približal na 28 tisoč km. Kot meteor v Čeljabinsku je bil tudi ta uvrščen med objekte v bližini Zemlje oziroma majhne asteroide, katerih orbita se približa ali prečka Zemljino orbito.Ker ti objekti večinoma tavajo v delu vesolja blizu Zemlji, se večina projektov za opazovanje asteroidov osredotoča prav nanje.

Med takšnimi projekti so tudi španski La Sagra Sky Survey (ki je odkril 2012 DA14), Pan-STARRS na Havajih in Nasin Catalina Sky Survey (CSS), ki je najuspešnejši med vsemi. CSS s sedežem v gorovju Catalina v Arizoni je del Lunarnega in planetarnega laboratorija Univerze v Arizoni, po besedah tamkajšnjega glavnega raziskovalca Erica Christensena pa si prizadevajo najti 90 odstotkov objektov v bližini Zemlje s premerom 140 metrov ali več. Pri tem uporabljajo teleskope s širšim vidnim poljem z vgrajenimi digitalnimi kamerami s 16-megapikselnim CDD-senzorjem.

Iskanje asteroidov pri Catalini je izredno občutljivo delo. CCD-senzor zajame šibko svetlobo, ki se med množico drugih zvezd odbija s temne površine iskanih objektov. S posebno programsko opremo nato fotografije istega dela vesolja primerjajo med seboj, da bi ugotovili, kateri objekti se spreminjajo ali potujejo. Raziskovalec potem preveri in izloči tiste objekte, ki ne pridejo v poštev, torej vse satelite, že znane objekte v bližini Zemlje in druge nepomembne vsiljivce. "Instrument, s katerim raziskujemo, je 0,7-metrski Schmidtov teleskop z vidnim poljem 8,2 kvadratne stopinje. Omogoča nam, da večino večernega neba, vidnega z naše zemljepisne širine, preverimo nekajkrat na mesec," je razložil Christensen.

"Naš drugi teleskop je večji, z 1,5-metrskim zrcalom, a z manjšim vidnim poljem, 1,2 kvadratne stopinje. Z njim pregledujemo območje blizu ekliptike (ravnina osončja), kjer je večina asteroidov. Do julija 2013 smo uporabljali tudi teleskop v Siding Springu v Avstraliji, ki je opravljal edino takšno opazovanje na južni polobli, od 2005 pa smo najučinkovitejši raziskovalci objektov v bližini Zemlje." Izbor objektov, ki jih CSS in drugi raziskovalci asteroidov zaznajo, je odvisen od številnih dejavnikov, med drugim tudi od njihove velikosti, svetlosti njihovega površja, oddaljenosti od Zemlje in lokacije na nebu.

"Najmanjši objekt, ki smo ga odkrili, ima premer nekaj metrov, največji pa več kilometrov. Navadno naša odkritja merijo od 20 do sto metrov v premeru," je nadaljeval Christensen in poudaril, da se "pogosto napačno misli, da se z raziskovanjem z Zemlje, kot to počnemo pri CSS, ne da opaziti tako majhnih objektov, kakršen je bil nad Čeljabinskom. V resnici tako majhne objekte redno videvamo, je pa res, da smo jih našli zelo malo v primerjavi s tem, koliko jih v resnici je tam zgoraj. Pri večjih objektih je to razmerje veliko večje; tistih s premerom en kilometer ali več smo na primer našli in zabeležili okrog 95 odstotkov."

In zakaj ni nikomur uspelo opaziti objekta nad Čeljabinskom?

Del težave je v tem, da je bil izredno majhen, obenem pa se je Zemlji bližal po krivulji, ki je zaradi bleščanja Sonca skrita vsem teleskopom in opazovalnicam na Zemlji. Vseeno pa je grožnjo iz vesolja možno opaziti tudi tik pred zdajci, ko je že prepozno, da bi ukrepali.

"Leta 2008 smo odkrili objekt, imenovan 2008 TC, s premerom približno štiri metre. Nenavadno je bilo to, da je pičlih 20 ur pozneje padel na Zemljo v severnem Sudanu," se je spomnil Christensen in dodal: "V eni uri po njegovem odkritju smo že objavili poročilo, druge opazovalnice pa so še podrobneje določile njegovo orbito, tako da smo do sekunde in kilometra natančno vedeli, kje bo padel na Zemljo. To je bil prvi in za zdaj edini asteroid, katerega padec smo pravilno predvideli, res pa je, da asteroidi takšne velikosti padejo na Zemljo večkrat na leto."

"Meteorja v Čeljabinsku in Sudanu sta bila zelo majhna, zdaj pa poznamo okrog 875 objektov v bližini Zemlje s premerom, večjim od enega kilometra, ki bi lahko ob padcu na Zemljo povzročili globalno uničenje. Od teh 875 smo jih pri CSS našli 150. Padci tako velikih objektov so sicer veliko redkejši in v prihodnjem stoletju nobeden izmed njih ni zmožen pasti na Zemljo. Kljub temu pa je pomembno, da jih najdemo desetletja vnaprej in imamo dovolj časa, da jih temeljito raziščemo in se izognemo morebitni koliziji."

Na srečo odkrivanje pomembnih groženj iz vesolja sovpada z razvojem tehnologije, s katero bi se lahko izognili katastrofi. V prihodnje bomo morda tovrstne objekte iskali in nadzorovali s sateliti ali pa na misijo celo poslali robota ali človeško posadko, ki bo grozeči objekt izrinila iz njegove orbite. Več podrobnosti o tem si lahko preberete v okvirju zgoraj z naslovom Kako ujeti asteroid, za zdaj pa se moramo zadovoljiti z budnim opazovanjem neba ter proučevanjem in razumevanjem nevarnosti in škode, ki jo lahko povzročijo takšni objekti.

Christensen je upravičeno ponosen na dosežke pri CSS: "Pri CSS smo odkrili približno 45 odstotkov vseh danes znanih objektov v bližini Zemlje. Po naključju smo odkrili več kot 270 kometov, tudi tiste, ki so blizu Zemlje in v asteroidnem pasu. V asteroidnem pasu smo našli tudi več kot 100 tisoč asteroidov." In čeprav se za zdaj še ne moremo popolnoma izogniti možnim prihodnjim kolizijam, lahko s projekti, kakršen je CSS, opazujemo naše nebo in vnaprej predvidimo ter opozorimo na možno grožnjo. Medtem pa že razvijamo tehnologijo, s katero bi lahko vesoljske gmote izrinili iz njihove orbite in naš planet rešili pred morebitno katastrofo.

Možne nevarnosti

Majhne gmote, ki tavajo po vesolju in lahko škodijo Zemlji, uvrščamo med komete ali asteroide.

Sestava asteroidov je največkrat kamnita, mednje pa spadajo tako objekti s trdno sestavo kot tudi takšni, ki so pravzaprav oblaki prahu ali drugih drobcev in jih skupaj drži sila težnosti. Večina jih je v asteroidnem pasu med Marsom in Jupitrom. Kometi so sestavljeni iz mešanice ledu in kamna in večinoma izvirajo iz zunanjega osončja. Če je njihova pot motena, lahko padejo v eliptične orbite in z veliko hitrostjo preidejo v notranje osončje. Čeprav je to zelo malo verjetno, se lahko pri tem začnejo približevati Zemlji, morebitni padec kometa na naš planet pa ima lahko katastrofalne posledice. Srečanje z velikansko silo težnosti Jupitra in drugih planetov velikanov lahko skrajša orbito kometov in jih lahko celo potisne v orbito okrog asteroidnega pasu, s tem pa se lahko nevarno približajo Zemlji. Kljub temu je verjetnost, da bo kateri izmed kometov padel na Zemljo, enoodstotna v primerjavi s pad cem asteroida.

Novo na Metroplay: Kako se dobro ločiti? | N1 podkast s Suzano Lovec