Η πρόβλεψη για τους αστεροειδείς έχει και τα καλά της

Από σελίδα του BBC, UniSci  και Newscientist, 4 Απριλίου 2002

Οι αστρονόμοι έχουν κάνει μια πρωτοφανή πρόβλεψη για τη τροχιά ενός αστεροειδούς, μήκους μόνο ενός χιλιομέτρου, για 900 σχεδόν χρόνια αργότερα.

Η κακή είδηση είναι ότι έχει μια πιθανότητα στις 300, να συντριβεί στη Γη κατά τη διάρκεια 20 κρίσιμων λεπτών στις 16 Μαρτίου του 2880. Αλλά υπάρχει και μια καλή είδηση που αφορά την περίπτωση να επαναπροσανατολιστεί προς μια πορεία αβλαβή για τη Γη, αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο ακτινοβολεί θερμότητα στο διάστημα.

Ο αστεροειδής 1950 DA είναι μια εξαίρεση στον κανόνα ότι οι τροχιές των αστεροειδών μπορούν να προβλεφθούν για μόνο 100 χρόνια. Το όριο αυτό προέρχεται από τις παρατηρητικές αβεβαιότητες και τις σύνθετες βαρυτικές αλληλεπιδράσεις των αστεροειδών με άλλα σώματα.

Αν και ο AD 1950 χάθηκε από μπροστά μας ακριβώς 17 ημέρες μετά από την αρχική ανακάλυψή του το 1950, η επανακάλυψη του το 2000, παρείχε δεδομένα για την τροχιά του που εκτείνονται για μισό αιώνα αργότερα. Οι μετρήσεις με ραντάρ, όταν μας πλησίασε σε μια απόσταση 7.8 εκατ. χλμ στις 7 Μαρτίου 2001 έδωσαν ασυνήθιστα ακριβή στοιχεία όσον αφορά την απόσταση του, και την ταχύτητά του.

Μια ασυνήθιστη τροχιά βοήθησε, λέει ο Jon Giorgini του Jet Propulsion Laboratory στην Καλιφόρνια, που καθοδήγησε τη νέα έρευνα. Η τροχιά του αστεροειδή είναι 12 μοίρες από το επίπεδο της γήινης τροχιάς, έτσι αντιμετωπίζει λίγα αστρονομικά αντικείμενα που θα μπορούσαν να το ενοχλήσουν στην τροχιά του.

Υπολογίζεται ότι ο αστεροειδής ταξιδεύει με ταχύτητα 15 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο προς τη Γη. Αυτό σημαίνει ότι εάν επρόκειτο να προσκρούσει στον πλανήτη μας, αυτό θα συνέβαινε με ισχύ 44.500 μεγατόνων βόμβας TNT. Εάν χτυπούσε στο έδαφος θα δημιουργούσε κρατήρα 22 χλμ. που θα μπορούσε να προκαλέσει ζημίες σε ακτίνα 300 χιλιομέτρων.

Εάν έπεφτε στη θάλασσα, τότε θα σήκωνε κύμα ύψους 25 μέτρων σε απόσταση 1.000 χλμ. από το σημείο πτώσης. Ειδικοί εκτιμούν ότι το μέγεθος του αστεροειδούς θα μπορούσε σε περίπτωση πρόσκρουσης να επηρεάσει το κλίμα του πλανήτη. Ωστόσο, δεν θεωρείται ικανό να απειλήσει την ύπαρξη των έμβιων όντων της Γης.

Σε αντιδιαστολή, οι συνέπειες από την πρόσκρουση ενός ουράνιου σώματος που θεωρείται ότι συνδέεται με την εξαφάνιση των δεινοσαύρων 67 εκατομμύρια χρόνια πριν πιστεύεται ότι προκλήθηκαν από ένα ουράνιο σώμα 10 φορές μεγαλύτερο από τον 1950 DA.

Δεδομένου λοιπόν του μικρού μεγέθους του συγκεκριμένου αστεροειδούς και την έγκαιρη προειδοποίηση 878 ετών θεωρείται εφικτή η αλλαγή της τροχιάς του, εάν βέβαια κάτι τέτοιο ήταν απαραίτητο.

Ας μην ξεχνάμε, ότι προσεγγίζουν πάρα πολλοί μικροί αστεροειδείς κατά επικίνδυνο τρόπο τον πλανήτη μας, χωρίς να γίνουν αντιληπτοί από μας παρά μόνο από τους επιστήμονες του ειδικού προγράμματος NEAR της NASA.

Όμως στις 22 Δεκεμβρίου του 2000, ο αστεροειδής 2000 ΥΑ, διαμέτρου 60m περίπου, πλησίασε τη Γη σε απόσταση 740.000km. Το αστρονομικό αυτό αντικείμενο, λόγω του μικρού του μεγέθους, δεν ανιχνεύτηκε από κάποιο τηλεσκόπιο.

Κάτι ανάλογο συνέβη και στις 7 Ιανουαρίου του 2002, όταν ένας άλλος αστεροειδής, ο 2001 ΥΒ5 (διαμέτρου 300m), πλησίασε τη Γη σε απόσταση 830.000km.

Βαρυτική αντήχηση

Ο AD 1950 επίσης επηρεάζεται βαρυτικά από τη Γη, περιστρεφόμενος γύρω από τον ήλιο πέντε φορές για κάθε 11 γήινες τροχιές. Ο Giorgini βρήκε ότι αυτός ο επηρεασμός αποτρέπει την τροχιακή αβεβαιότητα του AD 1950, από το να αυξηθεί μια, προηγουμένως παραγνωρισμένη, βαρυτική επίδραση.

Η διάβαση όμως κοντά στη Γη στις 14 Μαίου του 2641 αλλάζει την τροχιά του, εξασθενώντας αυτό τον επηρεασμό, λέει, και αυτό οδηγεί στην πιθανότητα ενός φαινομένου σύγκρουσης το 2880.

"Η κατεύθυνση περιστροφής του αστεροειδούς... είναι η μεγαλύτερη παραμένουσα άγνωστη μεταβλητή" η οποία έχει επιπτώσεις στην τροχιά του αστεροειδούς, είπε ο Giorgini.

Η περιστροφή είναι σημαντική επειδή ο αστεροειδής ακτινοβολεί θερμότητα στο διάστημα, αφού ο ήλιος θερμαίνει την επιφάνειά του, παράγοντας μια ασθενή δύναμη που ωθεί τον αστεροειδή, μετατοπίζοντας έτσι ελαφρώς την τροχιά του.

Η κατεύθυνση της ώθησης εξαρτάται από την ενεργειακή μεταφορά στην επιφάνεια - και από το spin του αστεροειδή. Αυτή η "επίδραση Yarkovsky" είναι μικρή, αλλά ενισχύεται καθώς περνάει ο χρόνος. Απλώς αλλάζοντας τη μεταφορά θερμότητας στο επιφανειακό στρώμα θα μπορούσε να μετατοπιστεί ένας αστεροειδής του ενός χιλιομέτρου, 1400 χλμ σε έναν αιώνα, γράφει ο Joseph Spitale του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στο ίδιο τεύχος του Science.

"Η μεταβολή είναι ανάλογη του τετραγώνου του χρόνου," έτσι σε 300 έτη θα μπορούσε να μετατοπιστεί ο αστεροειδής σε   περισσότερα από 10.000 χιλιόμετρα, αρκετά για να χάσει την επαφή με τη Γη", είπε.

Ο Giorgini λέει ότι ο 1950 DA θα μπορούσε να επαναπροσανατολιστεί ρίχνοντας κιμωλία ή κάρβουνο πάνω στην επιφάνεια, ή με την αποστολή ενός ηλιακού διαστημικού σκάφους, που θα ρίξει εκρηκτικά πάνω στην μια πλευρά του αστεροειδή. Με αυτόν τον τρόπο η μία επιφάνεια του θα γίνει πιο τραχειά, ώστε να αλλάξει ο τρόπος που ο αστεροειδής αντανακλά το φως και να αλλάξει έτσι έστω και λίγο η πορεία του προκειμένου να αποφευχθεί η σύγκρουση.

Εντούτοις, η προτεραιότητα που υπάρχει είναι να ελεγχθεί, πώς  περιστρέφεται ο αστεροειδής. Οι υπολογισμοί του Giorgini εμφανίζουν ότι μια σύγκρουση είναι δυνατή εάν περιστρέφεται προς μια κατεύθυνση, αλλά όχι εάν αυτός περιστρέφεται προς την άλλη.

Η επίδραση Yarkovsky είναι ένα πολύ γνωστό αλλά πολύ σκοτεινό φαινόμενο που ονομάζεται έτσι εξ' αιτίας του Πολωνού μηχανικού που το περιέγραψε αρχικά περίπου το 1900. Η επίδραση αυτή προκαλείται επειδή, όταν επανακτινοβολεί ένα άνισα θερμαινόμενο σώμα τη θερμότητα, τα θερμότερα σημεία υποβάλλονται σε μια ισχυρότερη ώθηση προς τα πίσω, από αυτά που είναι πιό ψυχρά. Όπως ο Yarkovsky σημειώνει, οι διαφορές στην ορμή ωθούν το αντικείμενο έτσι ώστε να ξεφεύγει ελαφρώς από την τροχιά του. Η επίδραση αυτή είναι μια σχετικά μικρή δύναμη, αλλά συσσωρεύεται και αυξάνει μέσα στο χρόνο.

Από τα μέσα της δεκαετίας του '90 οι πλανητικοί επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν πόσο σημαντική είναι η επίδραση Yarkovsky στον υπολογισμό των κινήσεων των αστεροειδών τεμαχίων στη ζώνη μεταξύ του Άρη και Δία.

Ο μηχανισμός εξηγεί γιατί πολλά αστεροειδή τεμάχια περισσότερα από οπουδήποτε αλλού, μπορούν να προβλεφθούν κατά τη κίνηση τους από τη βασική αστεροειδή ζώνη προς τη Γη, χτυπώντας όπως οι μετεωρίτες, σύμφωνα με το έγγραφο.

Και εξηγούν οι συγγραφείς με ποιό τρόπο οι διαστημικοί βράχοι μπορούν να παρασύρονται ασκόπως για εκατομμύρια έτη, προτού φθάσουν στις βασικές ζώνες "αντήχησης" των ζωνών των αστεροειδών από τις οποίες φθάνουν στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα.