Niezniszczalne (prawie) asteroidy istnieją. I to ich należy najbardziej się obawiać

W nocy z 26 na 27 stycznia 2023 roku w pobliżu Ziemi przeleci asteroida 2023 BU. Jak wskazuje nazwa, to obiekt dopiero co wykryty. Nie jest ona niebezpieczna dla nas, bo jej rozmiar to mniej więcej 3,8 x 8,5 metra, ale ciekawa ze względu na niewielką odległość przelotu. Będzie to tylko 3506 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Znacznie bliżej niż satelity geostacjonarne, choć wyżej niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i satelity na niższych orbitach.

Przelot asteroidy 2023 BU można będzie obejrzeć jako transmisję na stronie projektu www.virtualtelescope.eu/webtv/. Transmisja rozpocznie się 26 stycznia o godzinie 20:15.

Takich asteroid nie musimy się jednak obawiać. Ziemska atmosfera jest wystarczającym zabezpieczeniem. No chyba, że na trasie takiej asteroidy znalazłby się satelita lub inny obiekt, którego utrata byłaby dotkliwa, a korekta orbity nieosiągalna w czasie jaki pozostał do przelotu.

Im większa asteroida tym większe zagrożenie. To słuszne rozumowanie

Zostawmy jednak takie drobiazgi i przyjrzyjmy się tym asteroidom, które faktycznie mogą stanowić zagrożenie dla ludzkości. Na ziemi geolodzy co rusz odkrywają nowe ślady po dawnych uderzeniach dużych asteroid. Nam najbardziej w głowach kojarzy się masowe wymieranie sprzed 65 milionów lat spowodowane przed uderzenie kilkukilometrowych rozmiarów obiektu, ale takie planetarnej skali zjawiska, są bardzo rzadkie. Im mniejsza asteroida tym większe prawdopodobieństwo, że dojdzie do zderzenia w czasie porównywalnym z czasem życia człowieka, a już na pewno istnienia cywilizacji.

I choć do armageddonu raczej szybko nie dojdzie, astronomowie chuchają na zimne i tworzą symulacje, eksperymenty, w których próbują ocenić stopień zniszczeń w wyniku zderzenia, a przede wszystkim monitorują niebo.

Dimorfos - powierzchnia z bliska (po lewej) i cała asteroida (po prawej)

Do arsenału technik prewencyjnych doszła niedawno nowa, czyli kinetyczny impaktor. Pod koniec września 2022 roku, sonda DART po raz pierwszy w historii pchnęła asteroidę Dimorfos o rozmiarze 160 metrów. Potwierdzone kilka tygodni później zdarzenie nie było czymś wielkim w skali kosmicznej, ale udowodniło, że potrafimy przynajmniej w podstawowym stopniu wpływać na trajektorię ciał niebieskich. Misja DART udowodniła jeszcze jedną, złowieszczą rzecz, którą potwierdzają także wcześniejsze misje do takich asteroid jak Bennu, Ryugu czy Itokawa.

Są dwa typy asteroid ze względu na strukturę. Jeden z nich wyjątkowo wytrzymały

Wszystkie wspomniane powyżej asteroidy, czyli Dimorfos, Bennu, Ryugu czy Itokawa, to asteroidy, które stanowią zbitą przez grawitację kupę pyłu i kamieni (ang. rubble pile). Jest to jeden z dwóch typów budowy większości asteroid, drugi to twarde jednolite skały.

Asteroidy o porowatej strukturze badane przez japońskie misje, od lewej Itokawa i Ryugu (obie mają rozmiar około 500 m)

Okazuje się, że tych pierwszych jest bardzo dużo w Układzie Słonecznym, a na dodatek ich struktura sprawia, że trudno jest je „uszkodzić”. Taki kinetyczny impaktor owszem może pchnąć asteroidę, ale nie spowoduje jej rozbicia na mniejsze fragmenty. To niczym upuszczenie kamienia na górę piachu, kamień się co najwyżej zagłębi i to wszystko. Gdyby z kolei upuścić kamień na szklany talerz, ten prawdopodobnie popęka w drobiazgi.

Asteroidę zbitą z kupy pyłu i gruzu trudno rozbić na fragmenty. Jej porowata struktura jest wydajna w pochłanianiu energii zderzenia. I to dlatego stanowią one duże zagrożenie, gdy są duże

Sam fakt, że taka zbita kupa pyłu i kamieni jest odporna na destrukcję (chyba że uderzylibyśmy z grubej rury, ładunkiem atomowym co w gruncie rzeczy jeszcze nie było sprawdzane, czy się powiedzie), jeszcze nie jest najważniejszy. Zastanawiacie się pewnie jak powstały właśnie takie asteroidy. Okazuje się, że są one wynikiem destrukcji takich monolitycznych asteroid w wyniku wzajemnych zderzeń. Powstający wtedy pył i pofragmentowana materia skalna mogą połączyć się formując taką właśnie jak na przykład Dimorfos czy Bennu asteroidę. I teraz pora na ostateczne spostrzeżenie wynikające z dotychczasowych badań asteroid tego pierwszego typu.

Asteroida Bennu - widok z daleka i z bliska na jej gruzową budowę

Dimorfos będzie dokładnie badany przez europejską sondę Hera za kilka lat, natomiast próbki asteroidy Bennu już zmierzają na Ziemię i w grudniu powinny szczęśliwie wylądować w laboratoriach badawczych. To ważne, bo już wcześniejsze badania asteroidy Itokawa, które przeprowadzili Japończycy w ramach misji Hayabusa zakończonej w 2010 roku, rzucają światło na genezę i powszechność asteroid zbitych z pyłu i kamieni.

Asteroidy zbite z pyłu i kamieni mogą być tak stare jak Układ Słoneczny

Badania Japończyków nie tylko potwierdzają przypuszczenie, że Itokawa powstała w wyniku zniszczenia dużo większej asteroidy (to akurat dobrze z perspektywy bezpieczeństwa), ale wskazują, że asteroidy zbite z pyłu i kamieni są wyjątkowo trwałe. Itokawa ma ponad 4,2 miliarda lat. A skoro zderzenia były bardzo powszechne właśnie w czasach formowania się Układu Słonecznego, takich asteroid musiało powstać dużo i są one dziś bardzo powszechne.

Jeśli mają duży rozmiar, to z racji ich obfitości stanowią tym samym spore zagrożenie dla Ziemi, gdyby znalazły się na kursie kolizyjnym. Owszem ich struktura pewnie inaczej zareagowałaby na zetknięcie się z atmosferą ziemską niż w przypadku asteroidy monolitycznej, ale wciąż trzeba pamiętać, że porowate asteroidy trudno zniszczyć, a w rzeczywistości trudno dokonać poważnych zmian trajektorii. Energia przekazana w wyniku zderzenia asteroidzie o porowatej strukturze ulega większej dyspersji niż w przypadku asteroidy monolitycznej. I w tym tkwi problem, z którym zmierzyć będą musieli się naukowcy planujący scenariusze obrony Ziemi przed asteroidami.

Źródło: spacedaily, inf. własna, fot: JAXA, NASA, ESA