Насколько опасны тысячи и миллионы астероидов, окружающих третью скалу от Солнца - Земли? Поскольку воздействие астероида представляет собой реальный риск для жизни и имущества, этот вопрос требует ответов на протяжении десятилетий. Но теперь ученые Лаборатории реактивного движения НАСА получили данные от различных активов Министерства обороны США и составили потрясающий набор данных за 20 лет.
Эта последняя подборка данных подчеркивает частоту некоторых из этих более крупных огненных шаров, самым крупным из которых является челябинское событие 15 февраля 2013 года, в результате которого тысячи людей пострадали в России. Новые данные улучшат наше понимание частоты и наличия малых и крупных астероидов, которые представляют опасность для населенных пунктов в любой точке Земли.
Данные от «правительственных датчиков», то есть спутников «заблаговременного предупреждения» для мониторинга пусков ракет (от потенциальных врагов), а также наземных мониторов инфразвука, показывают распределение событий, связанных с болидом (огненным шаром). Сначала данные показывают, насколько равномерно распределены события по всему миру. Эти данные теперь доступны общественности и исследователям для более детального анализа.
Новейшие данные, опубликованные правительством США, показывают как частые болиды, так и то, насколько эффективно атмосфера Земли защищает поверхность. Подмножество этих данных были проанализированы и представлены доктором Питером Брауном из Университета Западного Онтарио, Канада и его командой в 2013 году, но включали только 58 событий. Этот новый набор данных содержит 556 событий.
Недавно опубликованные данные также показывают, что атмосфера Земли является превосходным барьером, который предотвращает проникновение и воздействие мелких астероидов на поверхность Земли. Даже 20-метровый (65 футов) челябинский астероид взорвался в воздухе, рассеивая силу ядерного взрыва на 29,7 км (18,4 мили, 97 400 футов) над поверхностью. В противном случае этот астероид мог уничтожить большую часть современного города; Челябинск также был спасен благодаря счастливой случайности - астероид вошел под небольшим углом, ведущим к его гибели; более круто, и это взорвалось бы намного ближе к поверхности. В то время как многие взрываются в верхних слоях атмосферы, часто встречается широкое разбросанное поле из мелких фрагментов. В исторические времена города и деревни сообщали, что их забрасывали такими брызгами камней с неба.
НАСА и JPL подчеркнули, что инвестиции в раннее обнаружение астероидов увеличились в 10 раз за последние 5 лет. Исследователи, такие как доктор Дженнискенс из Института SETI, разработали сеть камер всего неба, которые определили орбиты более чем 175 000 метеоров, сгоревших в атмосфере. И Фонд B612 был самым сильным сторонником открытия всех опасных астероидов. B612 во главе с бывшими астронавтами Эд Лу и Расти Швайкертом разработал космический телескоп Sentinel, который будет находить опасные астероиды и помогать защищать Землю на протяжении веков в будущем.
Скорость это все. В то время как Челябинск имел лишь 1/10 массы супер-перевозчика класса Нимиц, он путешествовал в 1000 раз быстрее. Его кинетическая энергия из-за его скорости была в 20-30 раз больше, чем было выпущено ядерным оружием, использованным для прекращения войны против Японии, - примерно от 320 до 480 килотонн тротила. Вкратце, астероидами считаются любые космические камни размером более 1 метра, а те, которые меньше, называются метеороидами.
Два более ранних опроса можно сравнить с этими новыми данными. Один Юджин Шумейкер в 1960-х годах, а другой доктор Браун. Первоначальная работа Шумейкера с использованием подсчета лунных кратеров и более поздняя работа группы доктора Брауна с использованием датчиков Министерства обороны определили оценки частоты ударов астероидов (болидов) в зависимости от размера малых тел. Эти два опроса различаются в десять раз, то есть, где Shoemaker показывает частоты порядка 10 или 100 лет, у Брауна порядка 100 и 1000 лет. Самые последние данные, которые скорректировали более раннюю работу Брауна, теперь повышают частоту опасных событий по сравнению с работой Сапожника.
Работа доктора Брауна и соавторов привела к следующему графику, показывающему частоту столкновений с Землей астероидов различных размеров. Этот сюжет из письма к природе П. Брауна и соавт. использовано 58 болидов по данным, собранным с 1994 по 2014 год с государственных датчиков. Браун и другие улучшат свой анализ с помощью этого более подробного набора данных. График показывает, что событие челябинского типа можно ожидать примерно каждые 30 лет, хотя неопределенность высока. Новые данные могут уменьшить эту неопределенность. Тунгунские события, которые могут разрушить столичный округ размером с Вашингтон, происходят реже - примерно раз в столетие.
Астероиды бывают всех размеров. Меньшие астероиды встречаются гораздо чаще, а большие меньше. Распространенное распределение в природе представлено кривой колокольчика или «нормальным» распределением. К счастью, большее количество астероидов исчисляется сотнями, в то время как мелкие «городские разрушители» насчитывают сотни тысяч, если не миллионы. И, к счастью, Земля мала по отношению к объему космоса, даже по сравнению с пространством, занимаемым нашей Солнечной системой. Кроме того, 69% поверхности Земли покрыто океанами. Люди ютятся только на 10% поверхности Земли. Это уменьшает вероятность любого воздействия астероида на населенный пункт в десять раз.
В целом риск от астероидов очень реален, как подчеркнул челябинский случай. Со времени влияния Тугунска в Сибири в 1908 году численность населения увеличилась в четыре раза. Число городов с населением более 1 миллиона увеличилось с 12 до 400. Понимание того, сколько и как часто происходят эти удары астероидов, а также рост населения за последние сто лет, повышает актуальность открытия телескопа для обнаружения околоземных астероидов. как Sentinel B612, который может обнаружить все опасные объекты менее чем за 10 лет, тогда как наземные наблюдения займут 100 или более лет.
Ссылка:
Новая карта показывает частоту малых ударов астероидов, дает подсказки для более крупных популяций астероидов
Полный заголовок включенного сюжета «ПИСЬМА К ПРИРОДЕ», Челябинский воздушный взрыв: последствия для воздействия, П.Г. Браун и др.
Расчетный суммарный поток ударников на Земле. Поток воздействия ударной волны на Землю (поток Болида 1994-2013 гг. - черные круги) основан на ~ 20-летних глобальных наблюдениях от датчиков правительства США и данных инфразвуковой воздушной волны. Глобальный охват составляет в среднем 80% среди 58 наблюдаемых болидов с E> 1 кт и включает в себя Челябинский Челябинский болид (крайний правый черный круг). Эта коррекция покрытия является приблизительной, и кривая потока болидов, вероятно, является нижним пределом. Коричневая линия представляет более раннюю подборку степенного закона из меньшего набора данных для болидов диаметром от 1 до 8 м15. Столбики ошибок представляют только статистику подсчета. Для сравнения мы строим смещенные оценки частоты столкновения с околоземным астероидом на основе всех данных телескопического поиска по обзору астероидов до середины 2012 года (зеленые квадраты) 8 и других ранее независимо проанализированных телескопических наборов данных, включая открытия NEAT (розовые квадраты) и, наконец, из опроса Spacewatch (синие квадраты), где диаметры определяются в предположении альбедо 0,1. Энергия для телескопических данных рассчитывается исходя из средней объемной плотности 3000 кгм-3 и средней скорости удара 20,3 км-1. Собственная частота удара для этих телескопических данных была найдена с использованием средней вероятности воздействия для NEA как 2 × 10-9 в год для всей популяции. Подсчет лунных кратеров, преобразованный в эквивалентный поток ударника и предполагающий геометрическое альбедо 0,25 (серая сплошная линия), показан для сравнения9, хотя мы отмечаем, что загрязнение вторичными кратерами и современные оценки популяции NEA, которые предполагают, что более низкие альбедо будут иметь тенденцию сдвигать эту кривую вправо и вниз. Наконец, мы показываем предполагаемый приток из глобальных измерений воздушной волны, проведенных в 1960-1974 гг., В которых были обнаружены более крупные (5-20 м) болидные ударные элементы (красные треугольники вверх) с использованием улучшенного метода оценки энергии по сравнению с более ранними интерпретациями этих же данных.
