Mūsų Saulė slepia „planetų žudikus“ – ar įmanoma juos sustabdyti, kol nebus per vėlu?

2013 m. vasario 15 d. rytą meteoras sprogo virš Čeliabinsko miesto Rusijoje. Meteoras, trumpam sušvitęs ryškiau už pačią Saulę, sprogo su 30 kartų didesne energija nei Hirošimą sunaikinusi bomba, būdamas maždaug 22 km virš žemės. Sprogimas išdaužė daugiau kaip 7000 pastatų langų, laikinai apakino pėsčiuosius, akimirksniu nudegino ultravioletiniais spinduliais ir kitaip sužeidė daugiau kaip 1600 žmonių. Laimei, nėra žinomų mirties atvejų.

Manoma, kad Čeliabinsko meteoras yra didžiausias natūralus kosminis objektas, patekęs į Žemės atmosferą per daugiau nei 100 metų. Tačiau nė viena Žemėje esanti observatorija jo nepastebėjo. Atskridęs nuo Saulės pusės, meteoras liko nepastebėtas – kol buvo jau per vėlu.

Tokie įvykiai, laimei, yra nedažni. Europos kosmoso agentūros (EKA) vertinimu, Čeliabinsko meteoro dydžio uolienos – maždaug 20 metrų pločio – Žemės atmosferą praskrieja kartą per 50–100 metų. Didesni asteroidai praskrieja dar rečiau. Iki šiol astronomai sudarė daugiau kaip 33 000 netoli Žemės esančių asteroidų orbitų žemėlapius ir nustatė, kad nė vienas iš jų nekelia pavojaus atsitrenkti į mūsų planetą, bent artimiausią šimtmetį.

Tačiau negalima apskaičiuoti asteroido, kurio nematote, rizikos – o tokių yra neapsakomai daug tūkstančių, įskaitant ir tokius, kurie yra pakankamai dideli, kad sunaikintų miestus ir galėtų sukelti masinį išnykimą – judantys nežinomomis trajektorijomis aplink mūsų žvaigždę, teigia ekspertai. Tai verčia astronomus susirūpinti galimomis pasekmėmis ir skatina surasti kuo daugiau paslėptų Saulės sistemos asteroidų. Sužinojus apie tokius asteroidus, juos bus galima sekti – ir, jei prireiks, nukreipti nuo Žemės, arba, jei visa kita nepavyks, perspėti gyventojus, kad jie persikeltų iš numatomos asteroido kritimo vietos.

„Problemiškiausias objektas yra tas, apie kurį nežinome, – sako Arizonos universiteto (JAV) planetų mokslo profesorė ir dviejų NASA asteroidų medžioklės misijų pagrindinė tyrėja Amy Mainzer. – Jei žinosime, kas ten yra, galėsime daug geriau įvertinti tikrąją riziką.“

Paslėpti „žudikai“

Bet kuriuo esamu momentu Saulė nuo mūsų akių slepia nesuskaičiuojamą daugybę asteroidų. Tai nuolat besisukanti Apolono asteroidų – arti Žemės esančių objektų, kurie didžiąją laiko dalį praleidžia toli už Žemės orbitos, bet kartais kerta mūsų planetos kelią, kad priartėtų prie Saulės, – grupė, taip pat paslaptinga asteroidų, vadinamų Atenais, klasė.

„Ateno asteroidai yra pavojingiausi, nes jie vos vos kerta Žemės orbitą pačiame tolimiausiame taške, – sako Carnegie mokslo instituto (JAV) mokslininkas Scottas Sheppardas. – Galime nepamatyti jų artėjant, nes jie niekada nebūna tamsiame naktiniame danguje.“

Kaip ir visi asteroidai, dauguma šių pasislėpusių kosminių uolienų greičiausiai yra pakankamai mažos, kad susidūrusios su Žemės atmosfera visiškai sudegtų. Tačiau apskaičiuota, kad taip pat yra daug neatrastų asteroidų, kurių skersmuo yra didesnis nei 140 m. Toks asteroidų skersmuo yra pakankamai didelis, kad išgyventų praskriejimą per atmosferą ir susidūrimo metu padarytų katastrofišką žalą, sako A. Mainzer. Tokį griaunamąjį potencialą turintys asteroidai kartais vadinami „miestų žudikais“.

„Manome, kad aptikome maždaug 40 proc. tokių asteroidų, kurie yra 140 metrų skersmens, – sako A. Mainzer. NASA skaičiavimais, lieka rasti dar apie 14 000 asteroidų.

Gali būti, kad Saulės šviesoje tyko ir kur kas didesni objektai. Saulės spinduliuose gali slėptis keletas asteroidų „planetų žudikų“, kurių skersmuo yra didesnis nei 1 km, ir kurie gali sukelti tiek dulkių, kad sukeltų visuotinį išnykimą, teigia S. Sheppardas.

2022 m. S. Sheppardas ir jo kolegos atrado vieną tokią Saulės paslėptą „planetų žudiką“, kurią aprašė straipsnyje žurnale „The Astronomical Journal“. Mokslininkai asteroidų ieškojo netoli Veneros, ir atrado 2022 AP7 – 1,5 km pločio milžiną su keista orbita, dėl kurios ši gigantiška kosminė uola beveik nuolat nematoma teleskopais.

„Kai ji yra naktiniame danguje, ji yra tolimiausiame taške nuo Saulės – ir yra labai neryški“, – pasakoja S. Sheppardas.

Šiuo metu 2022 AP7 kerta Žemės orbitą tik tada, kai mūsų planeta ir asteroidas yra priešingose Saulės pusėse – todėl šis dangaus kūnas mums nėra pavojingas. Tačiau per tūkstančius metų šis tarpas pamažu mažės, vis labiau artindamas abu objektus prie potencialiai katastrofiško susidūrimo. Ir greičiausiai tai nebus vienintelis toks atvejis.

„Atlikdami savo tyrimą iki šios dienos nustatėme, kad tikrai egzistuoja dar keli kilometrų dydžio Ateno asteroidai“, – pridūrė S. Sheppardas.

Akinantis galvosūkis

Prie Saulės esančių asteroidų stebėjimas astronomams yra unikalus iššūkis. Dauguma kosminių teleskopų nukreipti į naktinę Saulės pusę, kad išvengtų Saulės spinduliuotės sukuriamos žalos. Tuo tarpu antžeminiai teleskopai susiduria su dar didesniais apribojimais.

„Problema yra ne tik Saulės spindesys, bet ir laikas, – pasakoja S. Sheppardas. – Saulė turi nusileisti tam tikroje vietoje žemiau horizonto, kad būtų galima atverti teleskopą, o dangus turi būti pakankamai tamsus, kad būtų galima daryti nuotraukas.“

Kai Saulė pasiekia šią trumpalaikę padėtį, antžeminiai teleskopai turi mažiau nei 30 minučių, kad ištirtų sritį netoli Saulės pakraščio – kol ji nusileis žemiau horizonto ir visiškai dings iš akiračio, pažymi S. Sheppardas.

Per šį trumpą laiką teleskopams tenka žvalgytis tiesiai pro Žemės atmosferą, kuri prie horizonto yra tankiausia, ir dėl kurios tolimų objektų šviesa mirguliuoja bei išsisklaido. Atmosferoje esančios dujos taip pat sugeria daug infraraudonųjų spindulių bangų ilgių – šiluminę spinduliuotę, kurią astronomai naudoja kai kuriems silpniausiems ir vėsiausiems Visatos objektams aptikti.

Vargu ar tai idealus scenarijus siekiant pastebėti mažus, tamsius ir greitai judantčius nuolaužų gabalus.

„Štai kodėl reikia keliauti į kosmosą“, – sako EKA Netoli Žemės esančių objektų (NEO) koordinavimo centro vadovas Luca Conversi.

Išsigelbėjimas kosmose

Skriedami šimtus kilometrų virš Žemės ir toli už jos ribų, kosminiai teleskopai yra laisvi nuo iškreipiančio planetos atmosferos poveikio. Tai atveria galingą tyrimo priemonę – infraraudonųjų spindulių fiksavimą, arba gebėjimą aptikti kosminių objektų skleidžiamą šilumą, o ne tik atspindėtą Saulės šviesą, dėl kurios objektus galima aptikti regimosios šviesos teleskopais.

„Tik nedidelę asteroido paviršiaus dalį apšviečia Saulė, net ir kosmose, – sako L. Conversi. – Tad užuot žiūrėję į nuo paviršiaus atsispindėjusią Saulės šviesą, [infraraudonųjų spindulių teleskopai] žiūri į paties asteroido šiluminį spinduliavimą – todėl galime jį surasti.“

Tai reiškia, kad net ir vizualiai tamsūs asteroidai – pavyzdžiui, neseniai aplankytas asteroidas Bennu – žiūrint infraraudonaisiais spinduliais šviečia „kaip žėrinčios anglys“, teigia A. Mainzer.

Šiuo metu yra tik vienas infraraudonųjų spindulių kosminis teleskopas, aktyviai ieškantis netoli Žemės esančių asteroidų – „Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer“ (NEOWISE). Šis teleskopas, paleistas 2009 m. kaip tiesiog WISE, buvo skirtas toli nuo Žemės esantiems objektams aptikti. Tačiau 2013 m., po incidento Čeliabinske, WISE buvo prikeltas iš dvejus metus trukusio „žiemos miego“ kaip „NEOWISE“, su nauja programine įranga ir nauja misija – aptikti potencialiai problemiškus netoli Žemės esančius asteroidus.

Tačiau NEOWISE niekada negalėjo pažvelgti į Saulę, ir jo misija visam laikui turėtų baigtis 2024 m. liepą, aiškina A. Mainzer. Todėl naujų asteroidų aptikimas liks tik antžeminių tyrėjų rankose, kol vėliau šį dešimtmetį bus paleisti naujos kartos kosminiai teleskopai.

Du planuojami kosminiai aparatai turėtų padėti atskleisti Saulės aklosios zonos pavojus. Šiuo metu planuojama, kad NASA „NEO Surveyor“ bus paleistas 2027 m., o ESA „NEOMIR“, kuris vis dar yra ankstyvojoje planavimo stadijoje, bus paleistas ne anksčiau kaip 2030 m., pasakoja L. Conversi.

Abiejuose kosminiuose aparatuose bus įrengti infraraudonųjų spindulių detektoriai ir Saulės skydai, kurie leis ieškoti asteroidų labai arti Saulės. „NEO Surveyor“ kas dvi savaites atliks pilną dangaus skenavimą. Tikimasi, kad teleskopas pirmiausia aptiks nuo 50 iki 100 m skersmens artimus Žemei objektus.

„NEOMIR“ maždaug kas šešias valandas skenuos žiedo formos sritį aplink Saulę, aiškina L. Conversi. Pasak mokslininkų, naudojant šiuos du zondus, net tokie maži asteroidai kaip Čeliabinsko meteoras turėtų būti pastebėti kur nors jų orbitose gerokai prieš susidūrimą su Žeme.

„Remiantis mūsų prognozėmis, „NEOMIR“ būtų pastebėjęs Čeliabinsko meteorą likus maždaug savaitei iki susidūrimo, – sako L. Conversi. – Tai daugiau nei pakankamai laiko perspėti gyventojus ir imtis tam tikrų priemonių“.

Jei mažas meteoras sprogtų dar nepasiekęs žemės, priemonės galėtų apimti įspėjimą, kad smūgio zonoje esantys žmonės pasislėptų ir nesiartintų prie langų. Didesni objektai, tikėkimės, būtų aptikti gerokai anksčiau nei susidūrimo diena, todėl prireikus žmonės galėtų evakuotis iš teritorijos. Kalbant apie „planetų žudikus“, reikia metų metus planuoti, kad juos būtų galima saugiai nukreipti, tačiau juos taip pat lengviausia pastebėti gerokai iš anksto.

Tačiau tiek „NEO Surveyor“, tiek „NEOMIR“ dar daug metų neišvys dienos šviesos – todėl astronomai ir toliau pasikliaus geriausiais turimais antžeminiais metodais, kad išnarpliotų Saulės paslaptis.

Tačiau net ir veikiant šiems kosminiams aparatams, maža dalis netoli Saulės esančių asteroidų greičiausiai liks nepastebėti, sako L. Conversi. Laimei, mirtino susidūrimo rizika išlieka nedidelė ir, tikėkimės, tik mažės, nes astronomai renka vis daugiau ir geresnės informacijos.