Planetoidy bliskie Ziemi

WSTĘP

Planetoidy bliskie Ziemi (NEA — Near Earth Asteroids) to jedne z najważniejszych obiektów badanych przez współczesną astronomię. Są to skalne lub metaliczne ciała krążące wokół Słońca, których orbity zbliżają się do orbity Ziemi. Większość z nich nie stanowi zagrożenia, jednak część jest stale monitorowana przez NASA, ESA oraz światowe obserwatoria. Współczesna nauka do 2026 roku rozwinęła bardzo zaawansowane systemy wykrywania i przewidywania ruchu takich obiektów. Powstała nawet nowa dziedzina nauki — obrona planetarna.

ROZWINIĘCIE

1. 1. Czym są planetoidy i asteroidy?

   Planetoida i asteroida to dziś praktycznie to samo pojęcie. Słowo „planetoida” oznacza „małą planetę”, a „asteroida” oznacza „podobną do gwiazdy”. Większość asteroid znajduje się między Marsem a Jowiszem w pasie asteroid, ale część z nich przecina orbitę Ziemi. Niektóre są skaliste, inne metaliczne, a część przypomina luźne skupiska gruzu kosmicznego.

2. 2. Jak powstały planetoidy?

   Według współczesnej kosmologii planetoidy są pozostałościami po narodzinach Układu Słonecznego sprzed około 4,5 miliarda lat. To materiał, z którego nie powstały pełne planety. Grawitacja Jowisza zaburzała tworzenie większych obiektów w pasie asteroid, dlatego wiele małych ciał przetrwało do dziś. Badania meteorytów pokazują, że niektóre planetoidy zawierają bardzo stare minerały starsze niż Ziemia.

3. 3. Planetoidy bliskie Ziemi (NEA)

   NEA to obiekty, których orbity znajdują się blisko orbity naszej planety. Naukowcy dzielą je na grupy Aten, Apollo, Amor i Atira. Najbardziej interesujące są obiekty większe niż 140 metrów, ponieważ mogłyby spowodować katastrofę regionalną. NASA stale aktualizuje katalog takich obiektów i śledzi ich ruch z bardzo dużą dokładnością.

4. 4. Czy planetoidy mogą zagrozić Ziemi?

   Tak. Historia pokazuje, że Ziemia była wielokrotnie bombardowana przez obiekty kosmiczne. Najbardziej znane wydarzenie miało miejsce około 66 milionów lat temu i wiąże się z wyginięciem dinozaurów. Mniejsze obiekty także są niebezpieczne. W 1908 roku zdarzenie tunguskie zniszczyło ogromny obszar lasu Syberii. W 2013 roku meteoroid nad Czelabińskiem uszkodził tysiące budynków i zranił ludzi falą uderzeniową.

5. 5. Apophis — słynna planetoida

   Apophis to jedna z najbardziej znanych planetoid bliskich Ziemi. W 2029 roku przeleci bardzo blisko naszej planety. Według aktualnych danych nie uderzy w Ziemię. Naukowcy chcą wykorzystać ten przelot do badań wpływu ziemskiej grawitacji na orbitę i strukturę planetoidy. To będzie historyczne wydarzenie astronomiczne widoczne dla milionów ludzi.

6. 6. Misja DART i obrona planetarna

   NASA przeprowadziła pierwszą w historii próbę zmiany orbity planetoidy. Sonda DART uderzyła w księżyc planetoidy Dimorphos. Eksperyment zakończył się sukcesem i zmienił czas obiegu obiektu. To dowód, że ludzkość może próbować odchylać potencjalnie niebezpieczne planetoidy. Europejska misja Hera ma dokładnie zbadać skutki tego uderzenia.

7. 7. Problem niewykrytych asteroid

   Największym problemem współczesnej astronomii nie są ogromne planetoidy, ale średnie obiekty o rozmiarach około 100–300 metrów. Takie obiekty mogłyby zniszczyć duży region lub miasto. Część z nich jest trudna do wykrycia, ponieważ są bardzo ciemne albo nadlatują od strony Słońca. Dlatego NASA rozwija teleskop NEO Surveyor oraz systemy sztucznej inteligencji do szybszego wykrywania zagrożeń.

8. 8. Jak naukowcy wykrywają planetoidy?

   Do wykrywania używa się teleskopów optycznych, radarów, kamer CCD i obserwacji w podczerwieni. Systemy takie jak Pan-STARRS, ATLAS czy NEOWISE automatycznie analizują niebo. Komputery obliczają orbity milionów obiektów i przewidują ich przyszły ruch. Sztuczna inteligencja zaczyna odgrywać coraz większą rolę w analizie danych astronomicznych.

9. 9. Czy grozi nam niebezpieczeństwo w najbliższym czasie?

   Według danych NASA i ESA obecnie nie istnieje znana duża planetoida zmierzająca ku Ziemi w najbliższych latach. Nie oznacza to jednak pełnego bezpieczeństwa. Nauka przyznaje, że część średnich obiektów nadal może pozostawać niewykryta. Dlatego monitoring nieba trwa bez przerwy przez całą dobę.

10. 10. Dlaczego badania asteroid są ważne?

    Badania planetoid pomagają nie tylko chronić Ziemię. To także badanie początków Układu Słonecznego. Niektóre planetoidy zawierają wodę, związki organiczne i rzadkie metale. W przyszłości mogą stać się źródłem surowców dla misji kosmicznych. Naukowcy uważają, że planetoidy są „kapsułami czasu” z początków kosmosu planetarnego.

11. 11. Czy planetoidy spalają się w atmosferze Ziemi?

    To zależy głównie od wielkości, prędkości i budowy planetoidy. Małe meteory często spalają się całkowicie w atmosferze i widzimy je wtedy jako „spadające gwiazdy”. Dzieje się tak dlatego, że podczas wejścia w atmosferę obiekt porusza się z ogromną prędkością i silnie ściska powietrze przed sobą. Powietrze nagrzewa się wtedy do bardzo wysokich temperatur i tworzy świecącą plazmę. Średnie obiekty mogą eksplodować jeszcze w atmosferze i wywoływać fale uderzeniowe, jak miało to miejsce nad Czelabińskiem w 2013 roku. Jednak duże planetoidy o rozmiarach setek metrów zwykle nie spalają się całkowicie. Atmosfera Ziemi może częściowo je spowolnić lub rozbić, ale ogromna ilość energii nadal dociera do powierzchni planety. Metaliczne planetoidy są zwykle bardziej odporne na rozpad niż skaliste. W przypadku bardzo dużych obiektów atmosfera nie jest w stanie zatrzymać katastrofalnego uderzenia.

WNIOSKI

1. Planetoidy są naturalną częścią Układu Słonecznego i istnieją od jego początków.

2. Większość asteroid nie stanowi zagrożenia dla Ziemi.

3. Małe meteory często spalają się całkowicie w atmosferze, ale większe planetoidy mogą dotrzeć do powierzchni Ziemi.

4. Średnie niewykryte obiekty są dziś największym problemem obrony planetarnej.

5. Misja DART pokazała, że człowiek potrafi zmieniać orbitę planetoidy.

6. Rozwój teleskopów i sztucznej inteligencji zwiększa bezpieczeństwo naszej planety.

7. Badania asteroid pomagają lepiej rozumieć początki Układu Słonecznego i historii Ziemi.

KONKLUZJE

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu człowiek praktycznie nie miał możliwości obrony przed zagrożeniem kosmicznym. Dziś sytuacja wygląda inaczej. NASA, ESA i światowe obserwatoria stale monitorują niebo, przewidują ruch obiektów i rozwijają technologie obrony planetarnej. Atmosfera Ziemi bardzo skutecznie chroni nas przed małymi meteoroidami, które spalają się podczas wejścia w atmosferę. Jednak większe planetoidy mogą częściowo przetrwać wejście w atmosferę i uderzyć w powierzchnię planety z ogromną energią. Nie ma obecnie naukowych dowodów na nadchodzącą katastrofę asteroidową, ale naukowcy bardzo poważnie traktują temat. Planetoidy są jednocześnie zagrożeniem, jak i niezwykle cennym źródłem wiedzy o narodzinach naszego Układu Słonecznego.

ANGLOJĘZYCZNE ŹRÓDŁA NAUKOWE