Объяснение: близлежащие астероиды

29 мая астероид размером с автобус пронесся мимо Земли со скоростью, в 10 раз превышающей скорость выпущенной пули. Астероид, находящийся на грани промаха, названный 2012 KT42 — или для краткости «KT42» — пронесся по орбитам метеорологических и телевизионных спутников на высоте 22 000 миль над поверхностью Земли, что сделало его шестым ближайшим астероидом за всю историю наблюдений. Хотя у объекта было мало шансов столкнуться с Землей, его приближение дало ученым возможность запустить программу быстрого реагирования — или, как ее называет Ричард Бинзель из Массачусетского технологического института, «пожарную тренировку» по отслеживанию астероидов — чтобы получить как можно больше информации от приближающийся космический камень.

«Эта штука промахнулась, но есть вероятность, что при таких размерах мы однажды найдем объект, направляющийся к столкновению», — говорит Бинзель, профессор планетарных наук на факультете наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института. «В зависимости от того, куда он падает, вам может понадобиться знать, выдержит ли он проход через атмосферу и сколько осколков [окажет воздействие]. Мы хотели бы иметь возможность давать такие ответы, если нам это нужно».

Бинзел входит в состав международной группы астрономов, которые следят за небом на предмет приближающихся астероидов. Ученые получают данные из Центра малых планет (MPC), информационного центра по открытиям астероидов в Смитсоновской астрофизической обсерватории. Исследователи MPC собирают данные наблюдений с телескопов и спутников по всему миру, а затем рассчитывают орбиты астероидов и комет. Каждый день MPC рассылает астрономам всего мира циркуляры, освещая новые объекты, обнаруженные в космосе.

Когда кажется, что орбита объекта приближается к Земле, такие ученые, как Бинзель, обращают на это особое внимание.Исследовательская группа Бинцеля регулярно резервирует время на Инфракрасном телескопе НАСА (IRTF) на Мауна-Кеа на Гавайях, управляя телескопом удаленно из Массачусетского технологического института для наблюдения за интересующими объектами. Когда Бинзель получает циркуляр MPC, он сканирует данные на наличие объектов, которые могут приблизиться к Земле и которые можно наблюдать с помощью телескопа НАСА.

В случае с KT42 приближающийся астероид подходил под обе категории, но ученым пришлось действовать быстро: астероид двигался с высокой скоростью и должен был пролететь мимо Земли в течение 24 часов, то есть у ученых было небольшое окно, чтобы запросить время наблюдения на IRTF. . Как правило, исследователи резервируют время телескопа на несколько месяцев вперед, чтобы наблюдать за далекими планетами и звездами. В случае приближающегося астероида ученые могут в последнюю минуту внести предложение прервать ранее запланированный проект, хотя эти запросы не всегда гарантированы.

Отслеживание астероида

В День поминовения, 28 мая, за 18 часов до максимального сближения астероида с Землей, Бинзел отправил предупреждение в IRTF вместе с официальным запросом прервать программу телескопа. Несколько часов спустя объект одобрил запрос, предоставив небольшое окно времени для наблюдения и отслеживания астероида: сразу после захода солнца на Гавайях и сразу после полуночи в Бостоне. В такой поздний час Бинзел решил наблюдать за астероидом не из своего офиса в Массачусетском технологическом институте, а с помощью сложной компьютерной установки у себя дома.

«У меня есть возможность сделать это с моего чердака», — говорит Бинзель. «Как только все было готово, я просто подождал до полуночи, а затем поднялся наверх».

В назначенное время Бинзел запустил множество компьютерных экранов, показав сеансы Skype с оператором телескопа, а также с астрономом и техническим специалистом из Хило, Гавайи. Еще на двух экранах отображались изображения с камеры телескопа, отслеживающие астероид в режиме реального времени, а также данные об интенсивности света. В течение трех часов исследователи проводили измерения и отслеживали траекторию приближающегося астероида.

«Эти учения по готовности важны, потому что нужно пройти через процесс, и мы хотим убедиться, что он работает», — говорит Бинзель. «В случае, если нам действительно нужно работать в короткие сроки, мы будем уверены, что добьемся успеха».

В этом случае команда быстро проанализировала данные и подсчитала, что астероид был около 23 футов в ширину и, вероятно, сделан из рассыпчатого углеродного материала — комбинация, которая вряд ли сможет проникнуть в атмосферу Земли в целости и сохранности. Бинзель говорит, что для того, чтобы астероид мог нанести удар, он должен быть намного больше и сделан из более прочного материала, такого как кремний или железо. Он предполагает, что объект шириной от 30 до 60 футов может пройти через атмосферу, разбиваясь на маленькие метеориты, прежде чем упасть на землю, в то время как астероид шириной от 150 до 200 футов может упасть на поверхность совершенно неповрежденным.

Далеко расположенные объекты

Но что в первую очередь сближает астероиды с Землей? Большинство из них расположены в поясе астероидов, обширной, загроможденной области Солнечной системы, расположенной на орбите между Марсом и Юпитером. Эти астероиды — оставшиеся куски планеты, которые не смогли полностью сформироваться миллиарды лет назад.

По большей части эти куски породы остаются в пределах пояса астероидов. Но время от времени астероиды ускользают и достигают орбиты Земли. В течение 100 лет, почему так происходит, оставалось загадкой.

В 1980-х годах Джек Уиздом, профессор планетологии в Массачусетском технологическом институте, нашел решение: он обнаружил, что гравитационное поле Юпитера время от времени выталкивает астероид с его орбиты, неоднократно притягивая астероид и растягивая его орбиту до тех пор, пока она не станет похожа на перетянутую резинка, орбита щелкает, и астероид отбрасывается в космос.

«Время от времени Юпитер подталкивает вещи и направляет их к нам, к лучшему или к худшему», — говорит Бинзель. «Динозавры, вероятно, хотели бы, чтобы этого не было».

Сейчас Бинзель ищет способы улучшить программу быстрого реагирования на астероиды.Инцидент 29 мая, по его словам, продемонстрировал новый уровень готовности: ученые смогли быстро получить доступ к объекту телескопа, а астероид стал самым быстрым объектом, когда-либо отслеживаемым телескопом. Астрономы также смогли охарактеризовать размер и состав астероида за ограниченное время — наблюдения, которые были бы необходимы в случае фактического столкновения.

В будущем Бинзель надеется улучшить способность телескопа отслеживать объекты, чтобы наблюдать за еще более быстро приближающимися объектами. По его словам, скорость KT42 была на верхнем пределе того, что телескоп мог надежно отслеживать.

«Этот был так близко и так быстро, что продемонстрировал новый уровень возможностей телескопа», — говорит Бинзель. «Теперь мы находим способы улучшить для следующего».