Tähtitiede, satelliitti, avaruus

Maanläheiset asteroidit

Maanläheiset asteroidit



Mistä ne ovat ja mistä ne tulevat?


Kirjoittanut David K. Lynch,
Taiteilijan käsitys asteroidivaikutuksesta. NASA-kuva.

Siitä lähtien, kun maapallon muodostuminen oli 4,5 miljardia vuotta sitten, sitä on pommitettu kivillä avaruudesta. Maan ilmakehään tulee vuosittain noin 50 000 tonnia asteroidimateriaalia. Suurin osa siitä palaa korkealle ionosfääriin ilman kitkan vuoksi. Mutta muutama kivi pääsee läpi. Vaikutukset merellä ohittavat huomaamatta, vaikka suuretkin voivat tuottaa tsunamia. Toiset lakkovat maasta ja jättävät kraatterit. Tämä on jatkunut ajan kynnyksestä lähtien, ja sen odotetaan jatkuvan kauan sen jälkeen, kun aurinko kiehuu valtamerestämme noin viidessä miljardissa vuodessa.

Suuria avaruuskivejä kutsutaan asteroideiksi ja pieniä meteoroideiksi. Kun he kulkevat ilmakehän läpi, niitä kutsutaan meteoreiksi tai "ammunta tähtiä". Jos ne saavuttavat maan, niitä kutsutaan meteoriiteiksi.


Asteroidi Itokawa, vieraili japanilainen Hayabusa-avaruusalus vuonna 2005. LINEAR-asteroiditutkimusryhmä löysi sen. Japan Aerospace Exploration Agency Image. Käytetään luvalla.

Mistä he tulevat?

Komeetojen ja asteroidien alkuperä ei ole täysin ymmärretty. Joidenkin asteroidien ajatellaan olevan roskia, jotka jäävät jäljelle aurinkokunnan muodostumisesta. Muiden uskotaan olevan fragmentteja suurten asteroidien tai protoplaneettojen törmäyksestä. Komeettojen tiedetään olevan varhaisen aurinkokunnan jäännöksiä, mutta niiden lukumäärä on erittäin epävarma. Joka vuosi löydetään useita kymmeniä uusia komeeteita.

Useimmat asteroidit kiertävät aurinkoa melkein pyöreillä polkuilla Marsin ja Jupiterin välissä. Komeettojen alkuperä on aurinkokunnan ulkopuolella, hyvin Pluton ulkopuolella. Ne ovat erittäin pitkänomaisia ​​elliptisiä kiertoratoja ja jokainen matka auringon ympäri kestää tuhansia tai miljoonia vuosia.

Yleensä asteroidit tai komeetat eivät ole uhka maapallolle. Tämä johtuu siitä, että niiden kiertoradat pysyvät samana vuodesta toiseen, aivan kuten maan päällä. Kun asteroidi on tunnistettu ja sen kiertorata on määritetty, sen tuleva polku voidaan ennustaa erittäin tarkasti. Suurin osa asteroideista ei tule missään maapallon läheisyydessä. Mutta muutama on hylätty alun perin pyöreältä kiertoradaltaanan tekemällä läheinen kohtaaminen Jupiterin kanssa tai törmäys muiden asteroidien kanssa. Niiden uudet kiertoradat - jotka ovat myös ennustettavissa - vievät heidät sisäiseen aurinkokuntaan, missä ne voivat uhata Maata. Nämä ovat ns. "Earth-Crossing" -asteroidiperheitä; Apollos, Amors ja Atens.


Taiteilijan käsitys komeetta Shoemaker-Levy 9 -kappaleista kaatui Jupiteriin heinäkuussa 1994. NASA-kuva.

Mistä he ovat tehty?

Suurin osa asteroideista ja meteoriiteista koostuu samanlaisista kivistä kuin maan päällä - oliviinista, pyrokseenista jne. Niitä kutsutaan "chritritiksi" tai "kiviksi". Kivihiiltä rikkaita kiviä kutsutaan "hiilipitoisiksi chritriiteiksi", ja jotkut näistä sisältävät aminohappoja, elämän rakennuspalikoita. Jotkut tähtitieteilijät uskovat, että komeetat ja meteoriitit siemenivät elämää maapallolla.

Noin 10% meteoriiteista on rautaa. Silitysraudat ovat nikkelin ja raudan seoksia ja tiheitä metallisia kappaleita. Suurin osa museoissa esillä olevista meteoriiteista on rautaa, koska ne ovat tarpeeksi kovia selviytyäkseen ilmapiiristämme. Silitysraudat on myös helpompi tunnistaa maassa, koska chritriitit muistuttavat usein tavallisia kiviä. Arizonan meteorikraatteri aiheutti rautaa.

Komeetat ovat paljon vähemmän yleisiä kuin asteroidit, mutta ne iskevät joskus myös maata. Komeetat ovat epäsäännöllisiä pölyisen jään palloja - "likaisia ​​lumipalloja" - muutaman kilometrin poikki. Ne ovat suurelta osin inerttejä paitsi silloin, kun niitä lämmitetään, kun ne kulkevat lähellä aurinkoa ja vapauttavat kaasua ja pölyä muodostaen häntäänsä. Siperiaan vuonna 1908 iskeneen esineen uskotaan olleen komeetta. Arviolta 10-20 megatonninen ilmapuhallus tuhosi yli 2000 neliökilometriä Tunguskaan lähellä olevia metsiä. Yhtään fragmenttia ei löytynyt, mikä uskoisi olevan komeetta, sen jää oli haihtunut. Vuonna 1994 komeetta Shoemaker-Levy 9 törmäsi Jupiteriin, raittiina muistutuksena siitä, että kosmiset törmäykset tapahtuvat edelleen.

Kuinka usein he lyövät maata?

Joka päivä! Mutta vain harvoin pääsee maahan. Koostumuksestaan ​​riippuen halkaisijaltaan noin 10 m pienemmät meteorit eivät selviä ilmakehään kulkemisestaan. Pienempi rauta todennäköisesti päästäisi sen läpi, mutta suuremman komeetan selviytyminen ilmapiiristämme. Seuraavassa taulukossa on esitetty asteroidien arvioitu taajuus ja energia sekä arviot eri kokoisten asteroidien ihmisten kuolemantapauksista. Mitä suurempi asteroidi, sitä harvinaisempi se on.


Kaavio, joka näyttää maa-asteroidin koon ja tällaisen tapahtuman taajuuden välisen suhteen.

Kraatterit ja iskuvauriot?

Iskuvaurion määrä ja sen laajuus riippuvat asteroidin kineettisesta energiasta. Nopeammin liikkuvat kuluttavat enemmän energiaa kuin hitaammin liikkuvat, ja massiivisemmissa on enemmän energiaa kuin pienemmissä. Vaikka BB: llä on mahdollista saada sama energia kuin tykkipallo, BB: n on kuljettava sata kertaa nopeammin. Törmäysenergia mitataan TNT: n metrisissä tonneissa. Hiroshimaan pudotettu atomipommi oli noin 15 kilotonnia.

Meteorit saapuvat niin nopeasti, että ne muodostavat kraattereita hieman yllättävällä tavalla. Nopeudella 72 km / s ne urheutuvat maahan ja muodostavat kapean tunnelin puristamalla ja höyrystämällä itseään ja kallioilevan polullaan. Tämä muodostaa kuuman kaasukuplan. Tämän kaasun paine räjähtävästi laajenee ja heittää materiaalia ylös ja ulos. Jäljellä on matala, pyöreä kraatteri. Suuri osa roskista putoaa lähellä ja muodostaa kohotetun ejecta-viltin. Lukuun ottamatta hitaimmin liikkuvaa asteroidia, ei ole väliä missä kulmassa meteoriitti saapuu. Maanalainen räjähdys tuottaa kraatterin, ei alkuperäisen tunkeutumisen. Sillä ei myöskään ole väliä, minkä kokoinen hiukkas on, kuten palloiset mikrokraattorit NASA: n LDEF-avaruusaluksessa paljastivat.

Esineet, joiden halkaisija on 1–2 km, edustavat kriittistä kynnysarvoa maailmanlaajuiselle katastrofille. Näiden kokojen yli ilmakehään heitetty materiaali ympäröi maapalloa ja vähentää auringonvaloa ja kasvien kasvua. Jopa suuremmat asteroidit aiheuttavat kuuman materiaalin sateen kaikkialla maassa. Tämä alkaa tulipaloista ja savu estää entisestään auringonvaloa. Tällaiset muutokset aiheuttavat kasvien globaalin jäähtymisen ja häviämisen, mikä johtaa suurten maaeläinten joukon nälkään ja sukupuuttoon. Valtameren vaikutukset voivat aiheuttaa tsunamia, joka tuhoaa rannikkoalueet. Meren elämä vaikutusalueen lähellä hävitetään. Onneksi tällaisten asteroidien vaikutukset ovat erittäin harvinaisia.

Maapallolla on vähemmän kuin 200 iskukraatteria. Mutta Kuulla on miljoonia heitä. Miksi meillä ei ole enemmän?

Ensimmäinen syy on sää. Tuuli ja sade, jäätyminen ja sulatus sekä lämmitys ja jäähdytys raputtavat kiviä ja murskavat ne pieniksi paloiksi. Kasvit kasvavat ja peittävät paljaat kivet ja hajottavat myös ne. Jos voisimme nähdä metsien ja viidakkojen läpi, ilmakuvissa olisi varmasti enemmän kraattereita.

Levytektoniikka on vielä tärkeämpää kuin eroosio. Kun maanosat liikkuvat ja raapistuvat toisiaan vastaan, kivet taitetaan, nostetaan, haudataan ja murskataan. Noin 200 miljoonan vuoden välein 75% maan pinnasta syntyy ja tuhoutuu, pääasiassa valtamereissä. Mannereet kelluvat merenpohjan yläpuolella, mutta myös ne ovat valtavan muutoksen alla. Eroosio- ja tektoniset voimat hävittävät lopulta kaikki maan pinnalla olevat geologiset rakenteet: vuoret, joet, aavikot, merenrannat - ja törmäyskraatterit. Siksi suurin osa kraattereista, joista tiedämme, ovat suhteellisen nuoria.

Lisätietoja: Maan ylittävät asteroidit: Kuinka voimme havaita, mitata ja taipua niitä?

David K. Lynch, PhD, on tähtitieteilijä ja planeettatutkija, joka asuu Topangassa, Kalifornia. Kun hän ei ripustaa San Andreas -vian ympärillä tai käyttää suuria teleskooppeja Mauna Kean päällä, hän soittaa viulua, kerää helistin käärmeitä, pitää julkisia luentoja sateenkaareista ja kirjoittaa kirjoja (Väri ja valo luonnossa, Cambridge University Press) ja esseitä. Dr. Lynchin viimeisin kirja on Kenttäopas San Andreasin vikaan. Kirja sisältää kaksitoista yhden päivän ajomatkaa vian eri osissa, ja se sisältää mailia kohti mailitietolokit ja GPS-koordinaatit satoja vikaominaisuuksia varten. Kuten tapahtuu, Daven talo tuhoutui vuonna 1994 voimakkuuden 6.7 Northridge-maanjäristyksessä.