Asteroizi sau comete, atenție mare la bolovanii care pică din cer! Pot fi distrugători!

O cometă care provoacă o reprezentație vizuală impresionantă sau un asteroid care arde fastuos la contactul cu atmosfera pot deveni fotografii fabuloase. O mică parte a acestor obiecte cerești sunt însă capabile să lase Pământul fără „suflare”, să-l distrugă și să-l transforme într-un pietroi dezolant.

„Șansele ca pe mormântul meu sau al vostru să fie inscripționat mesajul „ucis de un asteroid” sunt cam aceleași pe care le-am avea să scrie „decedat într-un accident aviatic”. Cum? Impacturile arată că, în 10 milioane de ani, când suma victimelor accidentelor aviatice se va ridica la un miliard de oameni (presupunând o rată de 100 decese pe an), este foarte probabil ca Pământul să fie lovit de un asteroid cu suficientă energie pentru a omorî un miliard de oameni, sute de milioane într-o clipă și sute de milioane mai apoi, ca urmare a schimbărilor climatice provocate”, spune Neil deGrasse Tyson, astrofizician și directorul Planetariului Hayden din New York, în cartea Moartea într-o gaură neagră și alte dileme cosmice.

Cometele sau asteroizii pot amenința viața pe Pământ. O pot elimina, o pot distruge. Au fost aproape de mai multe ori, ultima oară acum 65 de milioane de ani, când a avut loc și extincția Cretacic-Paleogen (printre altele și dispariția dinozaurilor), atunci când un asteroid de 10 kilometri în diametru a lovit Terra. Dovada? Craterul Cicxulub din Yucatan, Mexic, care are 200 de kilometri în diametru. S-a aproximat că energia de impact a acestui obiect a fost de cinci miliarde de ori mai mare decât a bombelor din cel de-al Doilea Război Mondial.

Conform lucrării Riscuri ridicate de comete și asteroizi, studiu redactat de David Morrison, Clark Chapman și Paul Slovic, primejdiile mari încep de la un impact cu un corp de fier cu o forță echivalentă mai mare de 100 megatone TNT care poate distruge o suprafață echivalentă cu cea a Bucureștiului. Asta înseamnă un corp cu diametru ceva mai mare de 100 de metri, care are probabilitatea de a lovi Pământul o dată la peste 2.000 de ani. Catastrofic ar fi ca Terra să fie lovită de un corp cu forța echivalentă mai mare de 100 de milioane megatone TNT, un corp cu un diametru de peste 10 km care ar putea duce la extincția a peste 75% din speciile de pe Pământ. Din fericire asta nu se întâmplă prea des, între două impacturi de asemenea magnitudine ar trebui să treacă poate sute de milioane de ani.

Ținând cont de aceste aspecte, ultimul „contact” major cu un corp ceresc a părut o joacă de copii. În 1908, în Siberia, lângă râul Tunguska, o explozie a pus la Pământ mii de kilometri pătrați de copaci și a incinerat 300 de kilometri pătrați din zona centrală. Se crede că obiectul căzut a fost un meteorit pietros de 60 de metri care a bubuit în aer.

Dar cine sunt acești asteroizi, ce sunt aceste comete? „Timp de sute de ani, inventarul vecinilor noștri celești a fost destul de stabil. Dar în prima zi a anului 1801 a apărut o categorie nouă: asteroizii, botezați astfel în 1802 de astronomul John Herschel, fiul lui Sir William, cel care a descoperit planeta Uranus”, explică Neil deGrasse Tyson. „Cei mai mulți sunt alcătuiți în întregime din piatră, deși unii sunt din metal sau dintr-un amestec între cele două. Cei mai mulți dintre ei se găsesc în ceea ce numim adesea centura principală, o zonă dintre Marte și Jupiter. Cum știu astronomii care se ocupă de sistemul solar că cei mai mulți asteroizi din centura principală sunt din piatră? Principalul indicator este capacitatea acestora de a reflecta lumina, albedoul său”, adaugă Tyson.

Cunoscând spectrul luminii solare și în urma studierii spectrului luminii reflectate de asteroid se pot identifica materialele din care este compusă suprafața acestuia. Apoi, cunoscând câtă lumină este reflectată și cunoscând distanța se poate măsura mărimea asteroidului. Dacă se cunoaște compoziția se poate aproxima foarte exact și densitatea.

„Cometele sunt bulgării Cosmosului. De obicei nu au mai mult de câțiva kilometri în diametru și sunt compuse dintr-un amestec de gheață, praf, gaze înghețate și diverse alte particule. Fragmentele de gheață formate în zonele exterioare ale Sistemului Solar, în centura Kuiper și dincolo de ea (n.n. – norul lui Oort), rămân învelite în gheață și, dacă se află pe o traiectorie care le apropie de Soare, prezintă urme slabe dar foarte vizibile de vapori de apă și gaze volatile atunci când trec de orbita lui Jupiter”, continuă în cartea sa Tyson.

Printre misiunile spațiale care au studiat aceste obiecte, cum ar fi Near Shoemaker sau Rosetta, amintim și Stardust care a zburat prin coama unei comete, WILD 2, și a adunat o mulțime de particule minuscule în grilajul colector (unul de 1 mm mărime). Cum? Lămurește Tyson: „A fost folosită o substanță numită aerogel. E lucrul cel mai apropiat de o stafie care s-a inventat vreodată, o încrengătură de silicon uscat cu structură de burete care conține 99,8% aer”.

Ce obiect a fost considerat o adevărată amenințare pentru mai bine de un deceniu? Un asteroid cât un stadion de mare, care, vineri, pe 13 aprilie 2029, se va apropia foarte mult de Pământ, va ajunge sub altitudinea sateliților de comunicare. „Dacă Apophis, în traiectoria lui de apropiere depășește nivelul îngust de altitudine numit «gaura-cheii», influența lui asupra gravitației Pământului ne garantează că șapte ani mai târziu, în 2036, la următoarea trecere, o să lovească Pământul direct, aterizând în Oceanul Pacific, între California și Hawaii”, ne arată astrofizicianul american în cartea sa. De atunci însă, traiectoria acestui pietroi de 370 de metri în diametru a fost studiată în detaliu și s-a exclus 100% posibilitatea ca el să atingă Terra în 2036, în plus, șansele ca el să lovească Pământul în următorii 100 de ani fiind nule.

Dar care ar fi cea mai înspăimântătoare specie de obiecte care ar putea amenința viața? Explică Neil deGrasse Tyson: „Cometele cu perioadă lungă, cu mai mult de 200 de ani. Vin din afara sistemului solar și ating viteze de peste 150.000 de kilometri pe oră atunci când ajung la Pământ. Astfel, ele au mai multă energie de impact în raport cu masa decât asteroizii obișnuiți. Problema este că sunt și prea puțin strălucitoare și nu pot fi urmărite cum trebuie. Atunci când se descoperă o asemenea cometă avem la dispoziție un interval de timp cuprins între câteva luni și doi ani pentru a proiecta, construi și lansa ceva care să o intercepteze. De exemplu, în 1996, cometa Hyakutake a fost descoperită cu doar 4 luni înainte de apropierea de Soare, ajungând la 15 milioane de kilometri de Pământ”.

Astronomul Adrian Șonka și-a imaginat în interesanta sa carte O plimbare prin Univers ce s-ar întâmpla dacă un pietroi din Ceruri ar lovi o urbe din România: „Pentru distracție, ne vom imagina că la Pitești cade un asteroid de 500 m în diametru”. „Un asteroid de 500 m în diametru va lovi solul frumosului oraș Pitești cu o viteză apropiată de cea de intrare, adică de când îl vezi pe cer și până când cade mai ai 5 secunde să cauți telefonul și să fugi”, explică în termeni prietenoși Șonka, continuând: „La impactul cu solul, masa în mișcare rapidă care este asteroidul se oprește brusc și transferă energie solului. Se face mai cald decât o zi de vară, atingându-se temperatura de minim 10.000 de grade și o presiune de 100 de milioane de ori mai mare decât cea normală. […] În aceste condiții, roca devine vapori, iar locul de impact își mărește brusc diametrul, devenind un nor incandescent de 6 km în diametru. […] Acum apare și groapa (craterul), care este de zece ori mai mare decât asteroidul care a picat și are o adâncime asemănătoare cu mărimea acestuia […] Acum începe să conteze cât de departe te afli de locul impactului. Norul imens de vapori de rocă și aer este la început mai fierbinte decât Soarele și face două lucruri rele. Emite lumină – dacă te uiți înspre el orbești – și după ce se mai răcește un pic emite căldură – dacă stai prea aproape, arzi. Nu emite căldură la început pentru că în asemenea condiții materia nu e transparentă la căldură. Emite lumină la început, dar, după ce se răcește pe la 3.000 de grade, scapă și căldura. Dacă stai la 20 km de locul de impact, vei vedea un nor incandescent cu diametrul de 6 km, de 86 de ori mai luminos decât Soarele. Dacă îl privești orbești de 86 de ori mai mult decât dacă ai orbi privind la Soare. După ce orbești vine și căldura. La numai 0,3 secunde după impact vei simți de 400 de ori mai multă căldură decât dacă simți când stai la Soare. La temperatura asta iau foc hainele, hârtia, lemnul presat, iarba și pielea, totul durând cam 90 de secunde. Nu e bine. Nu e bine deloc. […] În afară de lumină și căldură vei primi, după un minut de la impact, și vânt cu viteză de 2.000 km/h. Toate clădirile vor fi puse la pământ și, dacă ar mai exista, și pădurile”.

Dar cum ar reacționa lumea dacă ar afla că există certitudinea unei ciocniri iminente cu un obiect ceresc de dimensiuni mari? Poate cel mai bine este surprins acest aspect în Donˈt Look Up, un film în care doi astronomi jucați de Leonardo DiCaprio și Jennifer Lawrence încearcă să anunțe umanitatea despre o cometă care înaintează supărată spre Pământ și care în șase luni va lovi și va distruge Terra. Încercările celor doi se lovesc de scepticism, ignoranță, de politicieni care se gândesc la sondaje înainte de a acționa, de indivizi care atacă știința. Filmul realizat de Netflix, regizat de Adam McKay, a primit ajutorul cercetătoarei NASA Amy Mainzer, investigatorul principal al NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer), un proiect care se folosește de un telescop spațial în infraroșu, care are ca misiune descoperirea, măsurarea și catalogarea asteroizilor și a cometelor (din 2026, în spațiu va fi trimisă o versiune îmbunătățită a NEOWISE, NEO Surveyor care va urmări cu atenție Sistemul Solar, sperând să găsească 90% dintre obiectele care sunt suficient de mari ca să cauzeze daune severe la nivel regional. Obiectele NEO de peste 140 de metri în diametru sunt obiecte cu potențial periculos).
„Este un film despre negarea științei, despre oameni care o resping și despre ce se întâmplă dacă faci asta. Cred că filmul vine într-un moment în care încrederea în știință a crescut, dar în același timp vedem o groază de indivizi cărora nu le plac răspunsurile pe care știința le dă. Uneori, ea ne spune că veștile nu sunt neapărat bune, sunt rele, iar uneori e și mai rău, uneori e vina noastră”, a declarat Mainzer într-un interviu acordat mindcraftstories.ro. „Se poate întâmpla foarte rar, poate o dată la sute de milioane de ani, ca un obiect foarte mare să lovească Pământul. Dar cu obiecte mai mici, se întâmplă mult mai des, pentru că sunt mult mai multe obiecte mici în spațiu. Apar din coliziuni. Asteroizii se lovesc, se sparg în bucăți și așa apar mult mai multe bucăți mici. Atmosfera Pământului e foarte capabilă să ne protejeze de obiecte sub circa 20 de metri diametru. Un mod de a te gândi la asta este că aceste obiecte se mișcă cu o viteză incredibilă raportată la Pământ, deci e destul de comun ca un obiect să lovească planeta cu circa 65.000 de kilometri la oră. Când te miști atât de repede, atmosfera este, în esență, un zid de cărămidă. Chiar dacă e formată din gaze, e ca un perete și asteroidul se va sparge în bucăți, dacă are sub circa 20 de metri. Dacă e mai mare, sunt șanse să treacă prin atmosferă cel puțin parțial intact și să lovească solul”, a explicat cercetătoarea americană.

Există mai multe scări care măsoară pericolele potențiale de impact ale unor obiecte apropiate de Pământ (NEO – Near Earth Object, se află la sub 1,3 unități astronomice față de Soare), cele mai folosite fiind scara Palermo și scara Torino (folosește descrieri mai simple). Scara Palermo combină două tipuri de date, probabilitatea impactului și randamentul cinetic estimat, într-o singură valoare de periculozitate. Valorile între -2 și 0 indică situații care merită o monitorizare atentă, un rating pozitiv (în acest moment nu există obiecte catalogate astfel) însemnând un risc mai mare decât cel al pericolului de fond (+2, de exemplu, reprezintă un pericol de 100 de ori mai mare decât un eveniment de fundal). Unul dintre asteroizii mari cu potențial de impact este Bennu (500 m în diametru), care are cele mai mari șanse să lovească Terra, destul de mici și numai dacă se produc anumite condiții pentru a se întâmpla asta, pe 24 septembrie 2182, o coliziune echivalând cu 1.200 megatone TNT. Bennu a fost vizitat de misiune OSIRIS-Rex care a și atins suprafața asteroidului și a colectat monstre de sol, de regolit, din punctul denumit Privighetoarea. Sonda a fost lansată în 2016 și este programată să revină pe Pământ anul viitor, pe 24 septembrie.

Până în acest moment, au fost descoperite 27.440 de obiecte apropiate de Terra (NEO), doar 117 fiind comete. Dintre aceste obiecte, sistemul de probabilitate de impact al NASA urmărește 1.354 de asteroizi, majoritatea, peste 1.000, fiind sub 50 de metri în diametru, și doar 18 fiind obiecte potențial periculoase, având peste 140 metri în diametru. Niciunul dintre ele însă nu reprezintă o amenințare pentru Pământ. Asteroidul cu cele mai mari șanse să lovească Terra, de doar 5%, în 2095, are doar 7 metri în diametru.

Cum ne-am putea apăra dacă s-ar afla că un asteroid sau o cometă ar lovi Pământul? Sunt două opțiuni viabile, distrugerea sau devierea lor, majoritatea oamenilor de știință spunând că deflecția este de preferat. Devierea ar putea avea loc folosind un tractor gravitațional (plasarea unei sonde spațiale de câteva tone pe orbita corpului amenințător pentru a-i schimba traiectoria, schimbare ce se face în câțiva ani sau zeci de ani), vopsirea asteroidului (caută să influențeze efectul Yarkovsky – se modifică cantitatea de căldură pe care o absoarbe asteroidul și în același timp cantitatea pe care acesta o pierde în spațiu și care acționează ca un mini motor de rachetă), sau impactorul cinetic ce presupune lovirea corpului cu un proiectil (fără explozibil), așa cum va încerca sonda spațială DART. Double Asteorid Redirection Test va încerca în septembrie 2022 să modifice traiectoria lui Dimorphos, o lună a asteroidului Didymos. DART are o masă de 500 de kilograme și va lovi obiectul de 160 de metri în diametru cu o viteză de 6,6 kilometri pe secundă, urmând să-i scurteze durata orbitei, acum la 11,92 ore, cu 10 minute și să-l ducă mai aproape de Didymos.

Foto: NASA, ESA, Netflix, Editura Trei, Editura Nemira