Populácia asteroidov v Slnečnej sústave z hľadiska možných zrážok so Zemou

V súčasnosti sa v médiách alebo na internete občas objavujú správy o približujúcich sa nejakých telesách k Zemi a potom sa nastoľujú otázky a úvahy, či sa zrazia, nezrazia alebo čo sa môže stať, ak dopadnú na Zem. Väčšinou ide o planý poplach. K takémuto záveru sa však dospeje pozorovaním.

Asteroidy (nazývané tiež malé planéty, planétky, planetoidy) sú menšie neaktívne telesá, podobné planétam, obiehajúce okolo Slnka a vyskytúce sa vo veľkom množstve najmä v oblasti medzi Marsom a Jupiterom. Odhaduje sa, že v tomto hlavnom páse sa nachádza zhruba 700 000 asteroidov s priemerom väčších ako 1 km, z nich je už takmer 520 000 zaznamenaných.

Po určení presnej dráhy dostanú meno na návrh objaviteľa IAU. Takmer 40 asteroidov má meno vo vzťahu ku Slovensku (sú to zemepisné názvy, mená národovcov z 19. storočia alebo po významných súčasných astronómoch). Prvý asteroid Ceres bol objavený v roku 1801 (G. Piazzi) v Palerme. Tieto telesá, na rozdiel od planét, majú vzhľad ako hviezda. V roku 1892 bol prvý asteroid objavený fotograficky.

Rozmery  asteroidov

Najväčší asteroid Vesta má  priemer nad 500 km, 26 asteroidov má  priemer nad 200 km, 140 steroidov nad 120 km, najmenší pozorovaný asteroid 2015 TC25 má priemer len 2 m. Pri týchto rozmeroch prechádzajú asteroidy plynule do meteoroidov. Desať najväčších asteroidov (priemer v km): (1) Ceres – 946 (dnes trpasličia planéta), (4) Vesta – 525 (2) Pallas – 512, (10) Hygiea – 431, (704) Interamnia – 326, (52) Europa – 315, (511) Davida – 289, (87) Sylvia – 286, (65) Cybele – 273, (15) Eunomia – 268.

Asteroidy  (okrem desiatky najväčších)  nie sú sféricky symetrické, ale veľmi nepravidelne tvarované. Gravitačná sila na ich povrchu nie je dostatočne veľká na vytvorenie guľového tvaru. Najhmotnejší je Ceres, ktorý má  hmotnosť približne 1,2.1021 kg. Celková  hmotnosť všetkých ďalších (okrem Ceresa) je len 0,8 hmotnosti Ceresa – menej ako dvadsatina hmotnosti Mesiaca. Iba jeden z asteroidov – Vesta leží na hranici viditeľnosti  oľným okom, ostatné vidno len v ďalekohľade.
Typická hustota asteroidov je približne od 2000 do 3500 kg/m3, čo je približne polovica priemernej hustoty Zeme.

Jasnosť sa mení nielen vďaka zmene geometrických podmienok (vzdialenosti od Zeme a od Slnka a fázové uhly), ale časť zmien je spôsobená rotáciou. Hlavná príčina – zmeny tvaru, nie albeda povrchu.

Na rozdiel od minulosti asteroidy nepovažujeme za zvyšky rozpadnutej planéty. Pravdepodobne sú to zvyšky pôvodného materiálu, ktorý sa v oblasti silného rušivého pôsobenia Jupitera nemohol pospájať a vytvoriť väčšie teleso. K asteroidom pravdepodobne zaraďujeme aj vyhasnuté alebo oddychujúce kometárne jadrá.

Zloženie asteroidov

Podľa typu spektra a hodnoty albeda ich delíme na 4 základné typy: C-typ (75 %) – podobné uhlíkatým chondritom; S-typ (15 %) – spektrá typické pre kremičitany; D-typ (5 %) – spektrá organických zlúčenín; M-typ (4 %) – vysoký obsah železa a niklu.

Najznámejší meteorický kráter je Barringerov kráter, známy tiež ako Canyon Diablo, v Arizone. Vznikol dopadom malého železného asteroidu s priemerom okolo 35 m pred 5 000 až 50 000 rokmi. Je 1189 m široký a 174 m hlboký. Celkove bolo vyvrhnutých do okolia 0,3 km³ zeminy. Na okraji krátera sa nachádzajú vápencové balvany s hmotnosťou až 4 000 ton. Meteorický kráter Chicxulub na polostrove Yucatan v Mexiku má priemer 170 km, vek približne 65 miliónov rokov. Tento náraz pravdepodobne spôsobil vyhynutie polovice vtedy žijúcich  živočíšnych druhov, vrátane známych dinosaurov.

Pravdepodobnosť zrážky asteroidov so Zemou v budúcnosti

Populácia asteroidov v blízkosti Zeme je stále monitorovaná a na výpočet pravdepodobnosti zrážky v budúcnosti nám slúžia Turínska a Palermská škála. Ako vieme pomocou nich zistiť, či nám hrozí reálne nebezpečenstvo?

Turínska škála
Medzinárodná astronomická únia v roku 1999 spracovala Torino Impact Hazard Scale, v ktorej sú charakterizované nebezpečenstvá zrážok s asteroidmi a kométami. Rozsah stupnice je od 0 až po 10. Stupnice a exaktný opis jej stupňov sú nástrojom pre včasné a adekvátne varovanie kompetentných činiteľov a vysvetlenie situácie pri konkrétnom telese pre laikov.

Torino Impact Hazard Scale

Farebné označenia: BIELA – javy bez vážnych dôsledkov; ZELENÁ – javy zasluhujúce si starostlivé sledovanie; ŽLTÁ – javy zasluhujúce si vážnu pozornosť; ORANŽOVÁ – ohrozujúce javy; ČERVENÁ – istá zrážka.

Opis č. 10 na stupnici: Zrážka schopná spôsobiť lokálnu deštrukciu (postihuje Zem raz za 50 až 1000 rokov). Zrážka schopná spôsobiť devastáciu rozsiahlejšej oblasti (vyskytuje sa raz za 1000 až 100 000 rokov). Zrážka schopná spôsobiť globálnu klimatickú katastrofu (vyskytuje sa zriedkavejšie ako raz za 100 000 rokov).

Palermská technická škála na ocenenie nebezpečenstva zrážky

Palermská škála umožňuje špecialistom na NEO, aby zoradili potenciálne riziká v širokom rozsahu dátumov zrážok, energií a pravdepodobností. Hodnoty Palermskej škály menšie ako -2 popisujú javy, ktoré by nemali žiadne dôsledky, zatiaľ čo hodnoty medzi -2 a 0 označujú situácie zasluhujúce si pozorné monitorovanie. Škála je logaritmická, tak napr. hodnota +2 znamená, že pravdepodobnosť označenej zrážky je 100-násobne väčšia ako pozaďové riziko náhodnej zrážky.

Budúce priblíženia

V súčasnosti existuje jediný objekt, ktorého hodnota v Palermskej škále je väčšia ako nula. Pre asteroid 1950 DA je predpovedaný buď veľmi blízky prechod popri Zemi alebo zrážka so Zemou (p≤0.003) v roku 2880. Ak by došlo k zrážke, uvoľnená energia by zničila väčšinu života na planéte. Ľudstvo má však viac ako 800 rokov na zlepšenie odhadu dráhy asteroidu a jeho prípadné odklonenie, ak sa to ukáže ako potrebné.

S témou Populácia asteroidov v Slnečnej sústave z hľadiska možných zrážok so Zemou vystúpil v Bratislavskej vedeckej cukrárni astronóm doc. RNDr. Ján Svoreň, DrSc., z Astronomického ústavu Slovenskej akadémie vied v  Tatranskej Lomnici. Vedecká cukráreň sa uskutočnila dňa 30. 1. 2019 o 9.00 hod. v Centre vedecko-technických informácií SR, Lamačská cesta 8/A v Bratislave.

Doc. RNDr. Ján Svoreň, DrSc., je slovenský astronóm, vedecký pracovník Astronomického ústavu SAV v Tatranskej Lomnici. Študoval astronómiu a geofyziku na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave. Venuje sa výskumu medziplanetárnej hmoty, predovšetkým komét a meteorov. V rokoch 2001 – 2009 bol riaditeľom Astronomického ústavu SAV. V roku 2002 pomenovala Medzinárodná astronomická únia asteroid 1999 TE6 jeho menom – Svoreň. Doteraz publikoval viac ako 280 vedeckých a odborných publikácií. V roku 2010 bol jedným z dvoch vedúcich expedície (druhým bol doc. Juraj Tóth z FMFI UK), počas ktorej boli nájdené úlomky meteoritu Košice. V období 1983 – 2001 bol tiež výkonným redaktorom a 2001 – 2016 vedeckým redaktorom vedeckého časopisu Contributions of the Astronomical Observatory Skalnaté Pleso.

Spracovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Foto: Ján Laštinec, NCP VaT pri CVTI SR

Obrázky: z prezentácie doc. RNDr. Jána Svoreňa, DrSc.