Опасность столкновения с астероидом

Статистика говорит нам, что риск погибнуть от астероида больше, чем погибнуть в авиакатастрофе, но это утверждение вводит в заблуждение. Каждый год есть миллионы полетов самолетов, и каждый год в авиакатастрофах погибает около 100 человек. Шансы попасть в самолет в любой год высоки, но шансы попасть в полет со смертельным исходом низки.

Статистика столкновений с астероидами разная. Размеры астероидов варьируются от ежедневных потоков гравия, которые сгорают, входя в атмосферу Земли, до камней размером с гору, которые разбиваются о Землю раз в несколько миллионов лет. Сравните эффекты обоих, и большие камни более смертоносны; их опустошение перевешивает их редкость.

средний число смертей от столкновения с астероидом оценивается примерно в 1000 человек в год, но эта цифра относится к миллиарду человек, погибающих в результате одного массивного столкновения с астероидом каждые несколько миллионов лет, а не к 1000 человек, умирающих каждый год от меньших столкновений. У нас нет опыта жертв астероидов (хотя раздел об исторических столкновениях может вас удивить), но суть в том, что «смерть от астероида» — это очень сильно низкий риск, возможно, в 10 раз выше, чем смерть от нападения акулы, но ниже, чем смерть при землетрясении.

Зачем беспокоиться об астероидах, если риск столкновения невелик?

Риск пожара в доме невелик, но инвестиции в страхование от пожара для защиты вашего дома (и дома вашего соседа) также невелики. Проще говоря, если ваш дом сгорит, это может быть опасно, даже смертельно.

Этот аргумент можно использовать для защиты Земли от ударов астероидов. Риск столкновения невелик, но если к Земле приближается опасный астероид, мы должен Приготовься. Экономия средств за счет отказа от создания системы оповещения будет бесполезной, если большая часть населения Земли погибнет из-за того, что мы не смогли отследить то, что приближается. Помните, что динозавры и около 80 процентов жизни на планете были уничтожены падением астероида 65 миллионов лет назад. Но у динозавров был мозг размером с грецкий орех и не было противопоставленных больших пальцев, чтобы нажимать пробел на клавиатуре. У современных людей большой мозг, противопоставленные большие пальцы а также технология для создания системы предупреждения, которая поможет спасти планету от разрушения. Почему нет сделать усилие?

Так как же ATLAS снижает риск? Хотя о большинстве стихийных бедствий невозможно узнать заранее, является Теперь можно заранее узнать о столкновении с астероидом. Еще 10 лет назад было просто технически невозможно выполнить такой широкий, глубокий и быстрый поиск неба. Современные камеры и компьютерные технологии позволяют каждую ночь сканировать все небо, чтобы обнаруживать приближающиеся астероиды до того, как они столкнутся. Говоря языком ботаников, закон Мура встретился со Вселенной, и закон Мура победил.

Конгресс США реагирует на угрозу столкновения с астероидом.

• К 2020 году должно быть возможно найти по крайней мере 90 процентов астероидов диаметром 140 метров (500 футов) или больше (энергия удара 100 мегатонн или более), которые приближаются к Земле.
• Это может быть достигнуто с помощью немедленных специальных наземных исследований или с помощью спутника, который ищет тепловое свечение астероидов.
• Стоимость составит около 1 миллиарда долларов.

НАСА также обсудило идеи о том, как отклонить приближающийся астероид. Методы отклонения сильно зависят от обнаружения смертоносного астероида задолго до предсказанного времени столкновения, поскольку слабый толчок, который мы могли бы приложить для перемещения астероида, занял бы много времени, а также из-за длительного процесса, связанного с организацией такой миссии.Это означает, что для того, чтобы найти столкнувшийся с Землей астероид достаточно рано, чтобы отклонить его, ученые должны ожидать, что он окажется в любом случайном месте Солнечной системы и на расстоянии, сравнимом с расстоянием между Землей и Солнцем (около 93 миллионов миль). . Время, расстояние и то, что астероид диаметром 140 метров (500 футов) действительно очень тусклые и маленькие на просторах Солнечной системы — вот что делает определение опасности таким трудным и дорогостоящим.

Исследование Национального исследовательского совета

В 2010 году по запросу НАСА Национальный исследовательский совет (NRC) выпустил отчет под названием «Защита планеты Земля: исследования объектов, сближающихся с Землей, и стратегии снижения опасности». Мы воспроизвели здесь некоторые цифры из отчета NRC.

Этот график показывает текущую, наилучшую оценку того, сколько астероидов находится на орбите, ожидая столкновения с Землей. Нижняя шкала показывает размер объектов. Левая шкала показывает, сколько из них имеют этот размер или больше. верхняя шкала — это энергия, которая будет высвобождаться при ударе. Правая шкала показывает частоту, с которой могут происходить удары. Одна большая стрелка показывает «K-T Impactor», который убил динозавров взрывом в миллион мегатонн и, как ожидается, будет происходить каждые 100 миллионов лет. Вторая стрелка показывает «Тунгусский» взрыв мощностью в несколько мегатонн, который, как ожидается, будет происходить каждые несколько сотен лет. Технически этот график показывает количество ОСЗ, объектов, орбиты которых опускаются до 1,3 «астрономической единицы» (а.е., расстояние от Земли до Солнца, примерно 93 миллиона миль). Это потенциально опасные объекты, потому что даже если они промахнутся мимо нас сейчас, их орбиты могут медленно измениться из-за взаимодействия с такими планетами, как Юпитер, давления солнечного ветра и даже столкновений. Около 20 процентов ОСЗ являются «потенциально опасными объектами» (ПОО), то есть они проходят в пределах 0,05 а.е. от орбиты Земли (600 диаметров Земли, достаточно близко, чтобы в течение 100 лет их орбиты случайным образом могли сместиться на 0,05 а.е.).

Эффекты воздействия

Модель числа погибших на событие при столкновениях с ОСЗ разного размера.

Каков же эффект такого взрыва? Земля защищена плотной атмосферой, эквивалентной 10 метрам (30 футов) морской воды. Этот слой заставляет небольшие поступающие камни взрываться в атмосфере высоко над землей и не представляет серьезной угрозы. Это метеоры или «падающие звезды», которые мы видим ночью. Столкновения с астероидами размером более 10 метров (30 футов, взрыв мощностью 10 килотонн) случаются гораздо реже, происходят раз в несколько лет и иногда могут ударить по земле. Например, диаметр метеора, взорвавшегося над Челябинском, Россия, 15 февраля 2013 года, оценивается примерно в 15 метров (50 футов). Взрыв в атмосфере был эквивалентен примерно 440 килотоннам в тротиловом эквиваленте. Еще более крупные астероиды гораздо более опасны, и график (слева) показывает, как взрыв от удара астероида диаметром 100 метров (330 футов) и больше может убить миллион человек, усредненный по всем возможным местам падения. Эти смерти могут быть результатом прямого попадания или цунами (приливной волны) в случае удара по океану. Ученые прогнозируют, что столкновение с астероидом диаметром 1-2 километра (1 миля) также нанесет вторичный глобальный ущерб климату Земли. Огромное количество обломков, выброшенных взрывом и последующими пожарами, создадут «астероидную зиму», которая может длиться несколько лет, достаточно долго, чтобы неурожаи привели к массовому голоду. Эти вторичные эффекты в сто раз более смертоносны, чем немедленная гибель людей в результате удара.

Расчетное среднее число погибших в год при столкновениях с астероидами различных размеров.

Имея оценку того, как часто Земля сталкивается с астероидом, и представление о том, сколько людей погибает при каждом столкновении, мы можем оценить, сколько людей погибает в среднем в год.На приведенном выше графике показано количество погибших в год в зависимости от размера ударного элемента с наибольшим ущербом в результате глобальной катастрофы, составляющей 1000 смертей в год. Мы видим, что самые смертоносные астероиды имеют диаметр в несколько километров, что эти взрывы происходят примерно раз в миллион лет и что «зима астероидов» может привести к гибели миллиарда человек. Столкновения действительно происходят с такой скоростью, усредненной за эпохи, но что насчет следующего года или следующего столетия? Нам повезет?

Текущий статус съемок объектов, сближающихся с Землей

Новые оценочные средние показатели смертности в год в результате столкновений с астероидами различных размеров.

С 1990-х годов НАСА поддерживает исследование Spaceguard Survey, целью которого является поиск всех ОСЗ размером более 1 километра. Успех исследования привел к открытию около 85% ОСЗ диаметром 1 км и более. Ожидается, что ни один из них не столкнется с Землей в следующем столетии. На приведенном выше графике показано ожидаемое количество смертельных случаев в год с учетом этих новых данных. (Обратите внимание на изменение вертикального масштаба по сравнению с предыдущим графиком.) Таким образом, риск глобальной катастрофы в ближайшем будущем ниже, чем в среднем за эпохи, потому что теперь мы знаем, что большинство астероидов на околоземной орбите не столкнутся с нами. время скоро. Однако возможно, что из 15 процентов неоткрытых крупных ОСЗ один мощь столкнется с Землей, но вместо 1000 смертей в год, когда-то предсказываемых, исследование Spaceguard убеждает нас ожидать только 100 смертей в год.

Найти более мелкие ударники сложнее, чем более крупные.

Трудно улучшить такие опросы, как Spaceguard. Меньшие астероиды тусклее; 140-метровый (500 футов) 100-мегатонный астероид в 100 раз слабее, чем 1,4-километровый (1 миля) монстр, который может вызвать «астероидную зиму». Кроме того, некоторые астероиды находятся на неприятных орбитах, которые трудно обнаружить с Земли.К ним относятся орбиты, которые большую часть времени проводят внутри орбиты Земли; объекты, которые прямо сейчас находятся в фазе, чтобы проводить большую часть своего времени на противоположной стороне Солнца; и долгопериодические кометы, падающие из темноты. Наконец, орбиты со временем эволюционируют непредсказуемым образом из-за солнечного ветра и отклонений от близких столкновений с другими объектами. Цена безопасности — вечная бдительность.