Astronomie, satelit, vesmír

Asteroidy blízké Země



Co jsou zač a odkud pocházejí?


Autor: David K. Lynch,
Umělecké pojetí dopadu asteroidů. Obrázek NASA.

Od té doby, co Země vznikla před 4,5 miliardami let, byla bombardována kameny z vesmíru. Každoročně vstupuje do zemské atmosféry asi 50 000 tun asteroidního materiálu. Většina z toho v ionosféře spaluje vysoko v důsledku tření se vzduchem. Ale pár kamenů projde. Dopady v průchodu oceánem bez povšimnutí, i když ty větší by mohly způsobit tsunami. Jiní zasáhnou zemi a opustí krátery. Děje se to od úsvitu času a očekává se, že bude pokračovat dlouho poté, co Slunce odpaří naše oceány asi za 5 miliard let.

Velké kosmické skály se nazývají asteroidy a malé se nazývají meteoroidy. Když prorazí atmosférou, nazývají se meteory nebo „padající hvězdy“. Pokud se dostanou na zem, nazývají se meteority.


Asteroid Itokawa, navštívený v roce 2005 japonskou kosmickou lodí Hayabusa. Objevil ji průzkumný tým asteroidů LINEAR v roce 1998. Obrázek agentury Japan Aerospace Exploration Agency. Používá se se svolením.

Odkud přicházejí?

Původ komet a asteroidů není úplně pochopen. Předpokládá se, že některé asteroidy jsou zbytky po vytvoření sluneční soustavy. Jiní jsou považováni za fragmenty z kolize velkých asteroidů nebo protoplanet. Komety jsou známy jako zbytky rané sluneční soustavy, ale jejich počty jsou velmi nejisté. Každý rok je objeveno několik desítek nových komet.

Většina asteroidů obíhá kolem Slunce téměř kruhovými cestami mezi Marsem a Jupiterem. Komety pocházejí z vnějších okrajů sluneční soustavy, daleko za Plutem. Mají extrémně protáhlé eliptické dráhy a každá cesta kolem Slunce trvá tisíce nebo miliony let.

Obecně platí, že ani asteroidy ani komety nejsou hrozbou pro Zemi. Je to proto, že jejich oběžné dráhy zůstávají stejný rok a rok, stejně jako Země. Jakmile je asteroid identifikován a jeho dráha je určena, jeho budoucí cestu lze velmi přesně předpovědět. Většina asteroidů nepřichází nikde blízko Země. Několik z nich však bylo ze svých původně kruhových drah obnaženo blízkým střetnutím s Jupiterem nebo střetem s jinými asteroidy. Jejich nové oběžné dráhy - které jsou také předvídatelné - je přivádějí do vnitřní sluneční soustavy, kde mohou ohrožovat Zemi. Jedná se o tzv. Rodiny planetek asteroidů; Apollos, Amors a Atens.


Umělecké pojetí fragmentů komety Shoemaker-Levy 9, která v červenci 1994 narazila na Jupiter. Obrázek NASA.

Z čeho jsou vyrobeny?

Většina asteroidů a meteoritů je složena z hornin podobných těm na Zemi - olivinu, pyroxenu atd. Jedná se o tzv. „Chondrity“ nebo „kameny“. Kameny bohaté na uhlík se nazývají „uhlíkaté chondrity“ a některé z nich obsahují aminokyseliny, stavební kameny života. Někteří astronomové věří, že život na Zemi byl nasazen kometami a meteority.

Asi 10% meteoritů se nazývá železo. Železo je slitina niklu a železa a hustá kovová těla. Většina meteoritů zobrazovaných v muzeích jsou žehličky, protože jsou dostatečně odolné, aby přežily naši atmosféru. Žehličky se také snáze identifikují na zemi, protože chondrité se často podobají obyčejným horninám. Kráter meteoru v Arizoně byl způsoben železem.

Komety jsou mnohem méně běžné než asteroidy, ale jednou za čas udeří také na Zemi. Komety jsou nepravidelné koule prašného ledu - „špinavé sněhové koule“ - několik kilometrů napříč. Jsou do velké míry inertní, s výjimkou případů, kdy jsou zahřívány, když procházejí blízko slunce a uvolňují plyn a prach, aby vytvořily ocasy. Objekt, který zasáhl Sibiř v roce 1908, je považován za kometu. Odhadovaný vzdušný výbuch 10–20 megas zničil více než 2 000 km2 lesů poblíž Tungusky. Nebyly nalezeny žádné fragmenty, které by vedly k přesvědčení, že se jednalo o kometu, její led se vypařil. V roce 1994 kometa Shoemaker-Levy 9 vrazila do Jupitera, střízlivá připomínka, že kosmické srážky stále probíhají.

Jak často zasáhnou Zemi?

Každý den! Ale jen zřídka se člověk dostane na zem. V závislosti na jejich složení, meteory menší než asi 10 m v průměru nepřežijí svůj průchod atmosférou. Menší železo by to pravděpodobně prošlo, ale přežití naší atmosféry by vyžadovalo větší kometu. Níže uvedená tabulka ukazuje přibližnou frekvenci a energii asteroidů, spolu s odhadem počtu obětí lidské smrti pro asteroidy různých velikostí. Čím větší je asteroid, tím vzácnější je.


Graf ukazující vztah mezi velikostí asteroidu s dopadem na Zemi a frekvencí takové události.

Krátery a poškození nárazem?

Rozsah poškození nárazem a jeho rozsah závisí na kinetické energii asteroidu. Ti, kteří se pohybují rychleji, nosí více energie než ti, kteří se pohybují pomaleji, a masivnější mají více energie než menší. I když je možné, aby BB měla stejnou energii jako dělová koule, BB by musela cestovat stokrát rychleji. Nárazová energie se měří v metrických tunách TNT. Atomová bomba dopadla na Hirošimu asi 15 kilotonů.

Meteory přicházejí tak rychle, že vytvářejí krátery mírně překvapujícím způsobem. Rychlostí až 72 km / s se vracejí do země a vytvářejí úzký tunel tím, že se sami komprimují a vypařují a kývají podél jejich cesty. To vytváří horkou bublinu plynu. Tlak z tohoto plynu výbušně expanduje a hází materiál nahoru a ven. Zbývá mělký kruhový kráter. Hodně z trosek spadá poblíž a tvoří zvýšenou vysunutou přikrývku. S výjimkou nejpomaleji se pohybujícího asteroidu nezáleží na tom, v jakém úhlu meteor přichází. Podzemní exploze vytváří kráter, ne počáteční průnik. Nezáleží ani na tom, jaká je velikost částice, jak odhalily sférické mikrokrátery na kosmické lodi NASA LDEF.

Objekty 1–2 km v průměru představují kritický práh pro globální katastrofu. Nad těmito velikostmi obepíná materiál vržený do atmosféry planetu a snižuje sluneční světlo a růst rostlin. Ještě větší asteroidy způsobí, že horký materiál bude pršet po celé zemi. Tím se spustí oheň a kouř bude dále blokovat sluneční světlo. Takové změny způsobují globální ochlazení a ztrátu rostlin, což má za následek hromadné hladovění a zánik velkých suchozemských zvířat. Dopady v oceánu mohou způsobit tsunami, které ničí pobřežní oblasti. Mořský život v blízkosti oblasti dopadu bude zničen. Naštěstí jsou dopady takových asteroidů velmi vzácné.

Na Zemi je známo méně než 200 rázových kráterů. Měsíc je však má. Proč nemáme víc?

Prvním důvodem je počasí. Vítr a déšť, mráz a tání a topení a chlazení erodují skály a rozdělují je na malé kousky. Rostliny rostou a zakrývají exponované horniny a také je ničí. Kdybychom mohli vidět skrz lesy a džungle, letecké snímky by určitě ukazovaly více kráterů.

Desková tektonika je však ještě důležitější než eroze. Jak se kontinenty pohybují a škrábají proti sobě, skály se skládají, zvedají, zakopávají a rozbijí. Každých asi 200 milionů let se vytváří a ničí 75% zemského povrchu, většinou v oceánech. Kontinenty se vznášejí nad mořským dnem, ale také oni jsou vystaveni obrovskému přetvoření. Eroze a tektonické síly nakonec vyhladí každou geologickou strukturu na povrchu Země: hory, řeky, pouště, mořské pobřeží - a nárazové krátery. To je důvod, proč většina kráterů, o nichž víme, jsou relativně mladí.

Další informace: Asteroidy procházející zemí: Jak je můžeme detekovat, měřit a odklánět?

David K. Lynch, PhD, je astronom a planetární vědec žijící v Topanga v Kalifornii. Když se neobejde kolem San Andreasovy chyby nebo nepoužívá velké dalekohledy na Mauna Kea, hraje na housle, sbírá chřestýši, veřejně přednáší o duších a píše knihy (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) a eseje. Poslední knihou Dr. Lynche je Field Guide to San Andreas Fault. Kniha obsahuje dvanáct jednodenních jízd po různých částech poruchy a zahrnuje stovky poruchových záznamů a silniční souřadnice a míle GPS. Jak se to stalo, Daveův dům byl zničen v roce 1994 zemětřesením o velikosti 6,7 Northridge.