Wiedza i Życie 04/2019
W numerze m.in.:
Astrofizyka
Jak umierają galaktyki; Przemek Berg

Gadżety
Nurkowanie dla każdego; Marek Matacz

Medycyna estetyczna
Chemia w służbie urody; Mirosław Dworniczak

Technologie
Niewidoczne dobrodziejstwo; Justyna Jońca

Katastrofy
Zabójczy lód; Andrzej Hołdys
Marzymy o podboju kosmosu, sprawnym transporcie, zautomatyzowanej produkcji, sprawiedliwych sądach czy likwidacji przestępczości. Niestety popełniamy błędy, wskutek czego dochodzi do straszliwych katastrof
Historia ludzkości jest ściśle związana z wykorzystaniem surowców znajdujących się w skorupie ziemskiej. Najpierw zbieraliśmy tylko to, co leżało na jej powierzchni, potem zaczęliśmy ryć w ziemi coraz głębiej i głębiej. Staliśmy się górnikami.
Aktualne numery
04/2019
03/2019
Kalendarium
Kwiecień
24
W 1885 r. prof. Jan Mikulicz-Radecki przeprowadził w Krakowie pierwszą na świecie operację zszycia pękniętego wrzodu żołądka.
Warto przeczytać
To on odkrył adrenalinę, hormon strachu, walki i ucieczki – Napoleon Cybulski, jeden z największych fizjologów w dziejach medycyny. Gdyby zamiast na Uniwersytecie Jagiellońskim pracował na niemieckiej czy francuskiej uczelni...

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Weronika Śliwa, Małgorzata Królikowska-Sołtan | dodano: 2012-07-04
270 metrów strachu

Codziennie w ziemską atmosferę wpada ponad sto ton materii międzyplanetarnej. Większość to drobny pył i maleńkie skalne okruchy. Jednak średnio raz na milion lat zderza się z nami ciało średnicy ponad kilometra, zdolne swym upadkiem spowodować zagładę dużego kraju. Czy to się zdarzy w roku 2036?


Większość znanych nam planetoid krąży w pasie rozpościerającym się między orbitami Marsa i Jowisza. Historia ich poznawania liczy sobie zaledwie 200 lat. Jeszcze w roku 1800 znaliśmy tylko zwykłe, duże planety. 1 stycznia 1801 roku wydawało się, że odkryto kolejną, ósmą. Była nią Ceres, niemal tysiąckilometrowy obiekt, którego orbita mieści się między torami Marsa i Jowisza. To na jej cześć nazwano nowo odkryty pierwiastek, cer. Wkrótce jednak obraz "powiększonego" Układu Słonecznego się skomplikował, ponieważ odkryto kolejne ciała o orbitach zbliżonych do orbity Ceres. I choć z rozpędu miano planety i kolejny pierwiastek dostały się też Pallas, już w połowie XIX wieku obie utraciły status prawdziwych planet.

Badania bogatego w mniejsze ciała obszaru pasa planetoid trwały. Na początku XX wieku znaliśmy ich już setki, ale dopiero w jego drugiej połowie w teleskopach badaczy zaczęły się pojawiać ciała na orbitach "przecinających" orbitę Ziemi. Dziś znamy już dokładne orbity około 400 tys. planetoid, wiemy jednak, że ich łączna liczba jest znacznie większa. Nas najbardziej interesują jednak te zagrażające Ziemi - komety i planetoidy, które wskutek perturbacji planetarnych poruszają się po trajektoriach umożliwiających im zbliżanie się do Ziemi (NEO - Near-Earth Objects).

Z wykrytych 6200 około 900 ma średnicę przekraczającą 1 km. Szczególnie niebezpieczne są tzw. PHAs (Potentially Hazardous Asteroids) - planetoidy zagrażające Ziemi. Są nimi ciała o rozmiarach przekraczających 150 m, zbliżające się od orbity Ziemi na mniej niż 0,05 j.a., czyli 7,5 mln km. Obecnie jest znanych już ponad 1000 PHAs. Skąd wzięły się planetoidy na bliskich Ziemi orbitach?

Kiedyś uważano, że 80% wśród nich jest pochodzenia kometarnego. Ta opinia zmieniła się zaledwie kilkanaście lat temu, kiedy dzięki dokładniejszym badaniom oddziaływań między planetoidami i dużymi ciałami Układu Słonecznego stwierdzono, że większość NEO została wyrzucona z głównego pasa przez oddziaływania rezonansowe z Jowiszem, a nawet Saturnem i Marsem. Wygasłe komety to zaledwie około kilka procent NEO. Wyniki symulacji komputerowych sugerują, że dzięki zjawisku rezonansu planetoida może przemieścić się do obszaru NEO w ciągu 0,5-2 mln lat. Następnie przebywa w nim 0,5-6,5 mln lat. Później do 80% groźnych ciał się zderza... ale ze Słońcem. Reszta jest wyrzucana z Układu. W trakcie pobytu w pobliżu Ziemi ryzyko zderzenia z naszą planetą wynosi zaledwie 0,01-0,001.

Feralna lista
Szczęśliwie, niebezpieczeństwo upadku dużej planetoidy da się dziś często przewidzieć z dużym wyprzedzeniem. Od kilkunastu lat niebo jest bezustannie monitorowane m.in. właśnie w poszukiwaniu obiektów mogących zagrozić naszej planecie. Najważniejsze w tej dziedzinie są programy badawcze mające za zadanie badanie różnych populacji małych ciał znajdujących się w naszym Układzie Słonecznym, w szczególności w najbliższym otoczeniu Ziemi. Są to m.in. programy znane jako Spacewatch, LINEAR (LIncoln Near-Earth Asteroid Research) czy CATALINA (Catalina Sky Survey). Ten ostatni działa od kilku lat i obecnie jest najskuteczniejszy w odkrywaniu obiektów bliskich Ziemi. Dzięki intensywnym poszukiwaniom planetoid mogących dowolnie zbliżyć się do Ziemi szacuje się, że znamy dziś ponad 80% największych obiektów tej populacji (o średnicy ponad 1 km).

Lista niebezpiecznych planetoid, uaktualniana codziennie przez NASA (http://neo.jpl.nasa.gov/risk/), liczy obecnie prawie 300 pozycji. Wśród planet otwierających listę znajduje się planetoida (99942) Apophis, która zaraz po swoim odkryciu w 2004 roku przez wiele miesięcy przewodziła, gdyż niosła największe ryzyko zderzenia. W listopadzie 2007 roku odkryto jednak planetoidę 2007 VK184, której ryzyko upadku na powierzchnię Ziemi (w 2048 roku) uważa się obecnie za największe i ocenia na 1:3000. Ale Apophis pozostała nadal jednym z niebezpieczniejszych obiektów. Ta prawie 300-metrowa planetoida w kwietniu 2029 roku zbliży się do Ziemi na odległość zaledwie kilku jej promieni. Po tym niezwykle bliskim przelocie orbita Apophis znacząco się zmieni. Również niepewność określenia jej późniejszych elementów orbitalnych pogorszy się kilka rzędów wielkości. Czy taka zmiana zwiększy ryzyko późniejszego zderzenia obiektu z Ziemią? Zanim się tego dowiemy, przyjrzyjmy się niezwykłej planetoidzie.

Uderzy?
Historia Apophis rozpoczyna się dla nas 19 czerwca 2004 roku, gdy odkryto ją podczas rutynowego programu poszukiwania planetoid. Niestety - krótko dała się śledzić. Niewielki punkcik zaginął badaczom i odnaleźli go dopiero 18 grudnia tego samego roku. Za to "wejście" miała efektowne: ogłoszone w Wigilię 2004 roku szacunki NASA określały prawdopodobieństwo rychłego zderzenia planetoidy z Ziemią na 1:300. W dodatku przez kolejne dni prawdopodobieństwo rosło i osiągnęło wartość 1:35!

Choć dziś szanse na zderzenie ocenia się znacznie niżej, 19 lipca 2005 roku planetoida nie bez kozery zyskała złowrogie imię. Kosmiczna Apophis należy do planetoid z grupy Atena, których okres obiegu wokół Słońca jest krótszy od roku i które większość czasu spędzają bliżej Słońca niż Ziemia. Pełen obieg Słońca zajmuje mu 323 dni, a orbita jest nachylona pod niewielkim kątem 3 stopni do płaszczyzny ekliptyki. W trakcie każdego obiegu Apophis dwukrotnie przebija jej płaszczyznę w tzw. węzłach orbity, jednocześnie wówczas "przecinając" orbitę Ziemi. Do spektakularnego zbliżenia z Ziemią dojdzie jednak dopiero 13 kwietnia 2029 roku. Wówczas Apophis przemknie nad Ziemią bliżej niż znajdują się satelity geostacjonarne, które nadają sygnał telewizyjny. W trakcie maksymalnego zbliżenia planetoidę będzie można obserwować gołym okiem jako punkt o jasności porównywalnej do niezbyt jasnej gwiazdy - obiekt trzeciej wielkości gwiazdowej.

Czy takiej wizyty należy się bać? Nasze dzisiejsze szacunki sugerują, że tak bliskie spotkanie ze sporą planetoidą przydarza się Ziemi średnio raz na nieco ponad tysiąc lat. Odległość Apophis od Ziemi zapewni spokojny przelot. A jednak - jego dokładne parametry będą miały kluczowe znaczenie dla dalszych losów planetoidy i - być może - przynajmniej niektórych fragmentów Ziemi. W czasie przelotu orbita Apophis ulegnie znaczącej zmianie. W rezultacie planetoida znajdzie się w rezonansie średnim z Ziemią (czyli stosunek okresów orbitalnych obu ciał z dobrym przybliżeniem będzie można wyrazić stosunkiem dwóch małych liczb naturalnych) skutkującym wieloma możliwościami przyszłych zderzeń z naszą planetą, począwszy już od roku 2036.