С утринта на 15 февруари 2013 г. метеор с размерите на полуремарке излетя от посоката на изгряващото слънце и избухна в огнена топка над град Челябинск, Русия. Светейки за кратко по-ярко от самото слънце, метеорът експлодира с 30 пъти повече енергия от бомбата, която унищожи Хирошима, експлодирайки на около 22 километра над земята. Експлозията счупи прозорците на повече от 7000 сгради, временно ослепи пешеходците, причини мигновени ултравиолетови изгаряния и рани повече от 1600 души. За щастие няма известни смъртни случаи.
Челябинският метеор се смята за най-големият естествен космически обект, навлизал в земната атмосфера от повече от 100 години. И все пак никоя обсерватория на Земята не го забеляза. Пристигайки от посоката на слънцето, скалата остана скрита в най-голямата ни сляпа зона, докато не стана твърде късно.
Случки като тези, за щастие, са рядкост. Скали с размерите на Челябинския метеор - приблизително 20 метра широки - пробиват земната атмосфера веднъж на всеки 50 до 100 години, според оценка на Европейската космическа агенция (ESA). По-големите астероиди се удрят в Земята още по-рядко. Към днешна дата астрономите са картографирали орбитите на повече от 33 000 близки до Земята астероиди и са установили, че нито един от тях не представлява заплаха за нашата планета поне през следващия век.
BREAKING: 'Planet killer' asteroids are hiding in the sun's glare. Can we stop them in time? - https://t.co/NIn302Y8IJ
— BeatBuzzReport (@beatbuzzreport) November 13, 2023
https://t.co/l9ZQJA7L3V#news #breakingnews #latestnews pic.twitter.com/Ux4TpIoyXp
Но не може да се изчисли риска от астероид, който не се вижда, а такива има безброй, включително някои достатъчно големи, за да унищожат градове и потенциално да предизвикат масово изчезване, движейки се по непознати ни траектории около нашата звезда, предупреждават експерти. Това е суровата реалност, която кара астрономите да се тревожат за възможните последствия от тази неизвестност и да са мотивирани да намерят възможно най-много от скритите астероиди в нашата слънчева система. След като научим за тях, смъртоносните астероиди могат или да бъдат наблюдавани и отклонявани, ако е необходимо, или ако всичко друго се провали, населението може да бъде предупредено да се премести, за да се избегнат колосални жертви.
„Най-проблематичният обект е този, за който не знаем“, каза Ейми Мейнзър, професор по планетарни науки в Университета на Аризона и главен изследовател на две мисии на НАСА за търсене на астероиди.
"Ако знаем какво има там, тогава можем да имаме много по-добра оценка на истинския риск."
Убийци в отблясъците на слънцето
Във всеки момент слънцето скрива безброй астероиди от погледа. Това включва постоянно въртяща се група от астероиди на Аполо - близки до Земята обекти, които прекарват по-голямата част от времето си далеч отвъд орбитата на Земята, но от време на време пресичат пътя на нашата планета, за да се приближат по-близо до слънцето - както и мистериозния клас астероиди, наречен „Атени“, които са вътрешни на земната орбита и винаги се намират от дневната страна на планетата.
„Астероидите „Атени“ са най-опасните, защото едва пресичат орбитата на Земята в най-отдалечената си точка“, каза Скот Шепард, учен в Института за наука Карнеги.
„Никога няма да видите някой от тях да се задава. До известна степен това е така, защото те никога не са в тъмнината на нощното небе.“
Както и при астероидите, повечето от тези скрити космически скали вероятно са достатъчно малки, за да изгорят напълно в земната атмосфера, след като навлязат в нея. Но се смята, че има и много неоткрити астероиди с размери над 140 метра в диаметър - достатъчно големи, за да оцелеят при падането през атмосферата и да причинят катастрофални локални щети при удар, каза Майнцер. Астероидите с този разрушителен потенциал понякога се наричат "унищожители на градове".
„Смятаме, че сме открили приблизително 40% от астероидите с размер около 140 метра“, каза Майнцер. Според оценките на НАСА остават около 14 000, които да бъдат намерени.
Може също да има и много по-големи обекти, които да ни очакват в слънчевите отблясъци.
„Макар и изключително редки, астероидите „унищожители на планети“ - които са с диаметър повече от 1 километър и са способни да вдигнат достатъчно прах, за да предизвикат глобално изчезване - може също да се спотайват в слънчевия блясък“, каза Шепърд.
През 2022 г. Шепърд и колегите му откриха един такъв унищожител на планети, скрит от слънцето, който описаха в статия в The Astronomical Journal. Изследователите проучваха астероиди близо до Венера, използвайки няколко големи телескопа, за да сканират хоризонта за между 5 до 10 минути всяка вечер по здрач, когато откриха 2022 AP7 - гигант с широчина 1,5 км с пет години орбита, която прави гигантската космическа скала почти постоянно невидима за телескопите.
„Когато е част от нощното небе, той е в най-отдалечената си точка от слънцето и е много слабозабележим“, каза Шепард.
„Единственият момент, в който е малко по-ярък, е когато е вътрешен на земната орбита, близо до слънцето.“
В момента 2022 AP7 пресича орбитата на Земята само когато нашата планета и астероидът са от противоположните страни на слънцето, което го прави безопасен. Това разстояние обаче бавно ще се стесни в продължение на хиляди години, приближавайки двата обекта все повече до потенциално катастрофален сблъсък. И вероятно този астероид не е единственият.
„Чрез нашето проучване досега стигнахме до извода, че определено има още няколко километрични астероида „Атени“, които могат да бъдат намерени“, добави Шепард.
Ослепителен пъзел
Изследването на астероиди близо до слънцето представлява уникално предизвикателство за астрономите. Повечето изпратени в космоса телескопи гледат към нощната страна на планетата, за да избегнат както слънчевите отблясъци, така и радиационното увреждане. Междувременно наземните телескопи са изправени пред още по-големи ограничения.
„Не само слънчевият блясък е проблем, но и времето“, каза Шепард.
„Слънцето трябва да застане в определена позиция под хоризонта, преди дори да можете да отворите телескопа, а небето трябва да е достатъчно тъмно, за да можете да правите изображения.“
The risk of a kilometer-scale asteroid hitting Earth in the next millennium is really low. Phew.https://t.co/Jctw06Z5HL pic.twitter.com/VIloAG1vl7
— SPACE.com (@SPACEdotcom) May 20, 2023
„След като слънцето достигне тази мимолетна позиция, наземните телескопи имат по-малко от 30 минути, за да изследват района близо до ръба на слънцето, преди то да се потопи под хоризонта и да изчезне напълно от полезрението“, добави Шепърд.
По време на този кратък момент наземните телескопи имат допълнителното предизвикателство да надникнат през земната атмосфера, която изглежда най-дебела близо до хоризонта и кара светлината от отдалечените обекти да трепти и да се разсейва. Газовете в атмосферата също поглъщат много дължини на вълните на инфрачервената светлина - топлинното лъчение, което астрономите използват, за да открият някои от най-слабите и хладни обекти във Вселената.
Това едва ли е идеален сценарий за забелязване на малки, тъмни, бързо движещи се парчета отломки.
„Ето защо трябва да се отиде в космоса“, каза Лука Конверси, мениджър на Координационния център за близки до Земята обекти (NEO) на ESA.
Спасение в космоса
Обикаляйки на стотици мили над Земята и далеч отвъд нея, космическите телескопи не са възпрепятствани от изкривяващите ефекти на атмосферата на планетата. Това отключва мощен инструмент в техните арсенали - инфрачервено изображение или способността за откриване на топлината, излизаща от космическите обекти, а не само отразената слънчева светлина, която прави обектите откриваеми от телескопи работещи с видимата светлина.
„Само малка част от повърхността на астероида е осветена от слънцето, дори в космоса“, каза Конверси.
„Така че вместо да търсят слънчевата светлина, отразена от повърхността, инфрачервените телескопи засичат топлинното излъчване на самия астероид, така че да можем да го намерим.“
Това означава, че дори астероиди, които са визуално тъмни, като наскоро посетения астероид Бену, блестят „като светещи въглища“, когато се търсят с инфрачервена светлина, каза Майнцер.
В момента има само един инфрачервен космически телескоп, който активно търси близки до Земята астероиди - Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer, или NEOWISE. Пуснат през 2009 г. просто като WISE, телескопът е проектиран да открива обекти далеч от Земята. Но през 2013 г., след инцидента в Челябинск, WISE беше събуден от двугодишен хибернация като NEOWISE с нов софтуер и нова мисия за откриване на потенциално проблемни астероиди близо до Земята.
„Но NEOWISE така и не успя да погледне към слънцето - и мисията му се очаква да приключи завинаги през юли 2024 г.“, каза Майнцер. Това ще остави откриването на нови астероиди единствено в ръцете на наземните проучвания, докато следващото поколение космически телескопи не влязат в употреба по-късно през това десетилетие.
Погледни нагоре
Два планирани космически кораба трябва да помогнат за демистифициране на опасностите от слънчевата слънчева зона. NEO Surveyor на НАСА, за който е планирано да бъде изстрелян през 2027 г., и NEOMIR на ESA, който все още е в ранна фаза на планиране и ще бъде изстрелян не по-рано от 2030 г., каза Конверси.
И двата космически кораба ще бъдат оборудвани с инфрачервени детектори и високи слънчеви сенници, които ще им позволят да търсят астероиди много близо до слънчевите отблясъци, като и двата ще обикалят в първата точка на Лагранж (L1) между Земята и Слънцето, където гравитационното привличане на двата обекта са балансирани. „NEO Surveyor ще извършва пълно сканиране на небето на всеки две седмици, като разделя фокуса си равномерно между зората и здрача на слънцето“, каза Майнзер, главният изследовател на NEOWISE и NEO Surveyor. Очаква се телескопът да открива основно обекти в близост до Земята с ширина от 50 до 100 м.
„Междувременно NEOMIR ще допълни данните на NEO Surveyor, като сканира пръстеновидната област около слънцето на всеки шест часа“, каза Конверси. Между двата космически кораба, дори астероиди, толкова малки като Челябинския метеор, трябва да бъдат забелязани някъде в орбитите си много преди потенциален удар, казаха изследователите.
Could scientists stop a 'planet killer' asteroid from hitting Earth? https://t.co/FlHgb7Xe6w
— Live Science (@LiveScience) November 11, 2023
„Според нашите прогнози NEOMIR щеше да види Челябинския метеор около една седмица преди удара“, каза Конверси. „Повече от достатъчно време, за да предупредим населението и да вземем някакви мерки.“
В случай на малък метеор с размер на Челябинския, който експлодира преди да достигне Земята, тези мерки могат да включват предупреждаване на хората в зоната на удара да се подслонят и да стоят далеч от прозорците. „Надяваме се, че по-големите обекти ще бъдат откривани много преди датата на удара, което ще позволи на хората да се евакуират от застрашения район, ако това е необходимо.“ „Унищожителите на планети“ изискват години планиране за безопасно отклоняване, но също така са най-лесни за забелязване достатъчно рано.
Но тъй като предстоят още няколко години преди NEO Surveyor и NEOMIR да могат да бъдат използвани, астрономите ще продължат да разчитат на най-добрите налични наземни методи за анализиране на мистериите на Слънцето. „Дори и тези космически кораби да работят както се очаква, малък процент от близките до Слънцето астероиди вероятно ще останат неоткриваеми“, каза Конверси. „За щастие, рисковете от катастрофален удар остават ниски и се надяваме само да намаляват, когато астрономите събират повече и по-добра информация.“
„Погледнете нагоре“, призовава Майнцер.
„Направете по-добро проучване и може значително да намалите несигурността.“
