Astronoomia, satelliit, kosmos

Maa lähedal asteroidid

Maa lähedal asteroidid



Mis nad on ja kust nad pärit on?


Autor David K. Lynch,
Kunstniku ettekujutus asteroidi mõjust. NASA pilt.

Alates Maa moodustumisest 4,5 miljardit aastat tagasi on seda pommitatud kosmosest pärit kividega. Igal aastal satub Maa atmosfääri umbes 50 000 tonni asteroidset materjali. Suurem osa sellest põleb õhuga hõõrdumise tõttu ionosfääris kõrgel tasemel. Kuid paar kivi pääseb läbi. Mõjud ookeanis mööduvad märkamatult, ehkki suuremad võivad tekitada hiidlaineid. Teised löövad maad ja jätavad kraatrid maha. See on kestnud aegade algusest peale ja eeldatakse, et see jätkub kaua pärast seda, kui Päike meie ookeanid umbes 5 miljardi aasta pärast ära keeb.

Suuri kosmosekivimeid nimetatakse asteroidideks ja väikeseid meteoroidideks. Läbi atmosfääri sirvides nimetatakse neid meteoorideks või "lasketähtedeks". Kui nad jõuavad maapinnale, nimetatakse neid meteoriitideks.


Asteroid Itokawa, mida külastas 2005. aastal Jaapani Hayabusa kosmoselaev. Selle avastas asteroidide uuringurühm LINEAR 1998. aastal. Jaapani kosmoseuuringute agentuuri pilt. Kasutatakse loal.

Kust nad tulevad?

Komeetide ja asteroidide päritolu pole täielikult teada. Arvatakse, et mõned asteroidid on Päikesesüsteemi moodustamisest järelejäänud praht. Arvatakse, et teised on suurte asteroidide või protoplaneetide kokkupõrke killud. Komeedid on teadaolevalt varase päikesesüsteemi jäänused, kuid nende arv on väga ebakindel. Igal aastal avastatakse mitu tosinat uut komeeti.

Enamik asteroide tiirleb Päikesest ringikujulistel radadel, mis asuvad Marsi ja Jupiteri vahel. Komeedid on pärit Päikesesüsteemi välimistest äärealadest, kaugelt Pluutost kaugemale. Neil on äärmiselt piklikud elliptilised orbiidid ja iga ring ümber päikese võtab tuhandeid või miljoneid aastaid.

Üldiselt ei ole Maale ohuks ei asteroidid ega komeedid. Selle põhjuseks on asjaolu, et nende orbiidid püsivad aasta-aastalt sama, nagu Maa oma. Kui asteroid on tuvastatud ja selle orbiit määratud, saab selle edasist rada väga täpselt ennustada. Enamik asteroide ei asu kuskil Maa lähedal. Kuid mõnda neist on algselt ringikujulistest orbiitidest läbitunginud lähedane kokkupõrge Jupiteriga või kokkupõrge teiste asteroididega. Nende uued orbiidid - mis on samuti etteaimatavad - viivad nad sisemisse Päikesesüsteemi, kus nad võivad Maad ohustada. Need on niinimetatud "Maad ristavad" asteroidide perekonnad; Apollos, Amors ja Atens.


Komeedi Shoemaker-Levy 9 fragmentide kunstniku kontseptsioon, mis purunes Jupiterisse juulis 1994. NASA pilt.

Millest nad on valmistatud?

Enamik asteroide ja meteoriite koosneb kividest, mis on sarnased Maal leiduvatele kivimitele - oliviin, pürokseen jne. Neid nimetatakse chondrititeks ehk kivideks. Kivi, milles on palju süsinikku, nimetatakse "süsinikukondrititeks" ja mõned neist sisaldavad aminohappeid, mis on elu alustalad. Mõnede astronoomide arvates külvasid elu Maal komeedid ja meteoriidid.

Ligikaudu 10% meteoriitidest nimetatakse triikraudadeks. Triikrauad on nikli ja raua sulamid ning tihedad metallkehad. Enamik muuseumides eksponeeritavaid meteoriite on triikrauad, kuna need on piisavalt vastupidavad, et meie atmosfääri üle elada. Triikraudu on ka kohapeal lihtsam tuvastada, kuna chondritid sarnanevad sageli tavaliste kivimitega. Arizona meteoriidikraater oli põhjustatud rauast.

Komeedid on palju vähem levinud kui asteroidid, kuid löövad aeg-ajalt ka Maad. Komeedid on tolmuse jääga ebakorrapärased kuulid - "määrdunud lumepallid" -, mis asuvad mõne km kaugusel. Need on suuresti inertsed, välja arvatud juhul, kui neid kuumutatakse päikese käes liikudes ning saba moodustamiseks eraldades gaasi ja tolmu. Arvatakse, et 1908. aastal Siberit tabanud objekt oli komeet. Hinnanguliselt 10-20 megatonni suurune õhurõhk laastas Tunguska lähedal enam kui 2000 km2 metsi. Ühtegi fragmenti ei leitud, mis võiks arvata, et tegemist oli komeediga, mille jää oli aurustunud. 1994. aastal purunes komeet Shoemaker-Levy 9 Jupiterisse - kaine meeldetuletus, et kosmilised kokkupõrked toimuvad endiselt.

Kui sageli nad maakera löövad?

Iga päev! Kuid ainult harva jõuab üks maapinnale. Sõltuvalt nende koostisest ei suuda meteoorid, mille läbimõõt on väiksem kui 10 m, läbida atmosfääri. Väiksem raud teeks selle tõenäoliselt läbi, kuid meie atmosfääri säilitamiseks kulub suurem komeet. Allolevas tabelis on toodud asteroidide ligikaudne sagedus ja energia koos hinnangutega erineva suurusega asteroidide inimeste hukkunute kohta. Mida suurem on asteroid, seda harvem see on.


Graafik, mis näitab seost maakera löögi asteroidi suuruse ja sellise sündmuse sageduse vahel.

Kraatrid ja löögikahjustused?

Löögikahjustuse suurus ja selle ulatus sõltub asteroidi kineetilisest energiast. Kiiremini liikuvad kannavad rohkem energiat kui aeglasemad ja massiivsematel on rohkem energiat kui väiksematel. Kuigi BB-l on võimalik saada sama energiat nagu suurtükikuul, peaks BB-d sõitma sada korda kiiremini. Löögienergiat mõõdetakse TNT tonnides. Hiroshimale langenud aatomipomm oli umbes 15 kilo.

Meteoorid tulevad kohale nii kiiresti, et moodustavad kraatrid pisut üllataval viisil. Kiirusel kuni 72 km / sek urguvad nad maasse ja moodustavad kitsa tunneli, surudes kokku ja aurustades end ning raputades oma rada. See moodustab kuuma gaasimulli. Selle gaasi rõhk laieneb plahvatuslikult ja viskab materjali üles ja välja. Jääb vaid pinnapealne ringikujuline kraater. Suur osa prahist langeb läheduses ja moodustab kõrgendatud ejekta tekki. Kui kõige aeglasemalt liikuv asteroid välja arvata, pole vahet, millise nurga all meteoor tuleb. Maa-alune plahvatus tekitab kraatri, mitte selle esialgse tungimise. Samuti pole oluline, kui suur on osake, nagu NASA LDEF-i kosmoselaeva sfäärilised mikrokraatrid paljastasid.

Objektid, mille läbimõõt on 1–2 km, tähistavad globaalse katastroofi kriitilist läve. Nende mõõtmete kohal ümbritseb atmosfääri visatud materjal maakera ja vähendab päikesevalgust ja taimede kasvu. Isegi suuremad asteroidid põhjustavad kuuma materjali vihma üle kogu maa. See põhjustab tulekahjusid ja suits blokeerib veelgi päikesevalgust. Sellised muutused põhjustavad taimede globaalset jahtumist ja kadu, mille tulemuseks on massiline nälg ja suurte maismaaloomade väljasuremine. Mõjud ookeanis võivad tekitada tsunamisid, mis laastavad rannikualasid. Mõjuala läheduses olev mereelu hävitatakse. Õnneks on selliste asteroidide mõjud äärmiselt haruldased.

Maal on teada vähem kui 200 löögikraatrit. Kuid Kuul on neid miljoneid. Miks meil rohkem pole?

Esimene põhjus on ilm. Tuul ja vihm, külmumine ja sulamine ning kuumutamine ja jahutamine hävitavad kivimid, purustades need pisikesteks tükkideks. Taimed kasvavad ja katavad paljastatud kivimid ning ka lagundavad neid. Kui me näeksime läbi metsade ja džunglite, näeksid aeropildid kindlasti rohkem kraatreid.

Plaaditektoonika on erosioonist veelgi olulisem. Mandrite liikumisel ja üksteise vastu kraapimisel kive volditakse, tõstetakse, maetakse ja purustatakse. Umbes 200 miljoni aasta tagant luuakse ja hävitatakse 75% Maa pinnast, enamasti ookeanides. Mandrid hõljuvad merepõhja kohal, kuid ka need muutuvad tohutult. Erosiooni- ja tektoonilised jõud hävitavad lõpuks kõik Maa pinnal olevad geoloogilised struktuurid: mäed, jõed, kõrbed, merekaldad ja löögikraatrid. Seetõttu on enamik kraatritest, kellest me teame, suhteliselt noored.

Lisateave: Maad läbivad asteroidid: kuidas saaksime neid tuvastada, mõõta ja suunata kõrvale?

David K. Lynch, PhD, on astronoom ja planeediteadlane, kes elab Californias Topangas. Kui ta ei roni San Andrease rikke ümber ega kasuta Mauna Keas suuri teleskoope, mängib ta viiulit, kogub kõrkjaid, peab avalikke loenguid vikerkaare kohta ja kirjutab raamatuid (Värv ja valgus looduses, Cambridge University Press) ja esseesid. Dr Lynchi uusim raamat on San Andrease tõrke välijuhend. Raamat sisaldab kaksteist ühepäevast sõidureisi mööda rikke eri osasid ning sisaldab miili-miili teekonna logisid ja sadade rikkefunktsioonide GPS-koordinaate. Nagu juhtus, hävis Dave'i maja 1994. aastal 6,6-magnituudises Northridge'i maavärinas.