science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe weten we of een asteroïde die onze kant op komt gevaarlijk is?

Het is niet ongebruikelijk dat asteroïden de aarde raken. In 2013, de Chelyabinsk-meteoor explodeerde boven Rusland, honderden gewond. Krediet:Alex Alishevskikh, gelicentieerd onder CC BY-SA 2.0

Er zijn veel dingen die een bedreiging vormen voor onze planeet:klimaatverandering, natuurrampen, en zonnevlammen, bijvoorbeeld. Maar één bedreiging in het bijzonder spreekt vaak tot de publieke verbeelding, wordt populair in boeken en films en genereert regelmatig alarmerende krantenkoppen:asteroïden.

In ons zonnestelsel zijn er miljoenen ruimterotsen die bekend staan ​​als asteroïden. Variërend in grootte van enkele meters tot honderden kilometers, deze objecten zijn grotendeels overgebleven van de vorming van onze planeten 4,6 miljard jaar geleden. Het zijn bouwstenen die het niet helemaal hebben gehaald tot volwaardige werelden.

Asteroïden en andere objecten die onze zon het dichtst benaderen van minder dan 1,3 astronomische eenheden (1 astronomische eenheid, AU, is de afstand aarde-zon) staan ​​bekend als near-earth-objecten (NEO's). Dit zijn objecten waarvan wordt aangenomen dat ze het grootste risico vormen voor onze planeet.

Het is niet ongebruikelijk dat asteroïden de aarde raken. Elk jaar bereiken honderden meteorieten het oppervlak van onze planeet, de meeste te klein om van enige zorg te zijn. Maar af en toe, grote stenen kunnen raken en schade veroorzaken. In 2013, de Chelyabinsk-meteoor explodeerde boven Rusland, honderden gewond. Aan het uiterste einde van de schaal, 66 miljoen jaar geleden, een asteroïde heeft de dinosauriërs uitgeroeid.

Nu proberen wetenschappers erachter te komen hoeveel gevaar we kunnen lopen door toekomstige asteroïden, en wat we kunnen doen om aanzienlijke schade aan onze planeet te voorkomen. En hoewel er momenteel geen bekende asteroïden een significante bedreiging vormen voor de aarde (eind maart 2021, een van de grootste en bekendste asteroïden op een mogelijke ramkoers, Apophis, werd uitgesloten als een potentieel gevaar voor minstens 100 jaar dankzij een betere lokalisatie van zijn baan), de race is aan de gang om er zeker van te zijn dat we klaar zijn als of wanneer iemand dat doet.

ontdekt

Naarmate onze methoden voor het onderzoeken van het zonnestelsel verbeteren, er worden steeds meer asteroïden ontdekt - met ongeveer 3, 000 NEO's gevonden in 2019. Maar er zijn belangrijke hiaten in onze kennis die nog moeten worden beantwoord, namelijk, als we een asteroïde onze kant op zien komen, hoe weten we of het een bedreiging is?

Terwijl de meeste asteroïden groter dan een kilometer groot zijn, en hun banen waarvan bekend is dat ze de aarde niet raken, kleinere asteroïden worden minder goed gecontroleerd. Zelfs een rots van tientallen meters breed kan aanzienlijke schade aanrichten als deze een bevolkt gebied raakt.

De tijd tussen het spotten van een nieuwe asteroïde en het raken van onze planeet kan een kwestie van dagen zijn en zo'n asteroïde staat bekend als een 'imminent impactor'.

Dr. Ettore Perozzi van de Italiaanse Ruimtevaartorganisatie (ASI) en collega's hebben gewerkt aan een manier om dergelijke asteroïden in een kort tijdsbestek snel te bestuderen, idealiter binnen enkele dagen, met hun NEOROCKS-project, om te zien welk gevaar ze vormen.

"We doen een experiment om te zien hoe snel we een hele reeks commando's kunnen maken, van het alarmeren van een nieuw object tot de vervolgwaarnemingen, " zei dr. Perozzi, een mede-onderzoeker van het project.

Nieuwe ontdekkingen van asteroïden door vele telescooponderzoeken over de hele wereld worden geüpload naar een website genaamd het Minor Planet Center. Het NEOROOCKS-project heeft tot doel om te oefenen met het volgen van deze ontdekkingen met behulp van meer geavanceerde telescopen - zoals de Very Large Telescope in Chili - om de kenmerken van een bepaalde asteroïde te bepalen, inclusief de grootte en waar het van gemaakt is.

"Als het gemaakt is van een onsamenhangende rotsachtige compositie, het zou misschien niet eens de grond bereiken als een meteoriet, " zei Dr. Perozzi. Maar 'als de asteroïde een harde structuur heeft, het kan de grond bereiken en een kratervorming veroorzaken (als het groot genoeg is). Het doel is om te zien met welke van deze evenementen we te maken krijgen."

Snelle reactie

Hoewel het werk van het project tot nu toe werd belemmerd door COVID-19, het team hoopt hun snelle reactie-waarnemingen in het komende jaar te hervatten. In de toekomst, zo'n methode zou ons kunnen helpen om ons voor te bereiden op de evacuatie van een gebied als we wisten dat het zich in de baan van een kleine asteroïde bevond die nog steeds schade kon aanrichten.

In het geval dat een grotere asteroïde op ramkoers met de aarde misschien jaren voor zijn inslag werd gevonden, echter, we moeten misschien een manier vinden om het van onze planeet af te leiden - en het NEO-MAPP-project onderzoekt hoe we dat kunnen doen.

In november 2021, NASA zal een missie lanceren naar een dubbele asteroïde genaamd Didymos en Dimorphos om te oefenen met het veranderen van de baan van een asteroïde. Genaamd de Double Asteroid Redirection Test (DART), de missie zal in oktober 2022 Dimorphos aanvallen, hopelijk verandert de baan van 11,9 uur rond Didymos met enkele minuten.

NEO-MAPP zal betrokken zijn bij het gebruik van gegevens van deze missie, samen met een geplande ESA-vervolgmissie genaamd Hera in 2024 die het helpt te ontwikkelen, om te onderzoeken hoe succesvol deze test was. Bekend als een kinetische impactor, het zou een methode kunnen zijn die we ooit gebruiken om een ​​asteroïde een klein beetje uit het pad van onze planeet te duwen, jaar voordat het te wijten is aan impact.

"Hera zal op de plaats delict aankomen nadat DART zijn impact heeft gemaakt, " zei Dr. Patrick Michel van het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek (CNRS), de projectcoördinator voor NEO-MAPP. "Het zal de uitkomst van de impact meten en het evenement volledig karakteriseren."

Andere mogelijke afbuigingsmethoden voor asteroïden zijn onder meer het gebruik van de zwaartekracht van een ruimtevaartuig om de baan van een asteroïde voorzichtig te veranderen - een proces dat veel langzamer is dan een kinetisch botslichaam - of het gebruik van nucleaire explosies om een ​​asteroïde uit zijn koers te duwen. Maar tot nu toe is de DART-missie de enige geplande technologische demonstratie van een afbuigtechniek - en internationale verdragen verbieden de nucleaire optie.

rendez-vous

Een andere missie, De Japanse Hayabusa2 die vorig jaar monsters van asteroïde Ryugu naar de aarde terugbracht, staat gepland om in 2031 een extreem kleine asteroïde te bezoeken, genaamd KY26 uit 1998. Met een doorsnede van slechts 30 meter, het zal de kleinste asteroïde zijn die ooit door een ruimtevaartuig is bezocht, maar het is een ontmoetingsplaats die ons cruciale informatie over deze kleine lichamen zou kunnen geven.

"Het is een supersnel roterend object, minder dan tien minuten, " zei Dr. Michel. "Dat is het soort object dat we willen begrijpen. Wat betekent het om zo snel te draaien?" Het beantwoorden van deze vraag zou ons kunnen vertellen, bijvoorbeeld, hoe het object ondanks zijn snelle rotatie bij elkaar kan blijven.

Inzicht in kleinere asteroïden - die moeilijk te volgen zijn maar ons vaker treffen dan grotere asteroïden - en snelle reactietechnieken ontwikkelen om lokale gebieden te evacueren in het geval van een botsing, naast het testen van manieren om grotere asteroïden af ​​te buigen, zal cruciaal zijn bij het beschermen van de aarde in de toekomst. En hoewel die laatste voorlopig geen gevaar vormen, het is van vitaal belang dat we op elke eventualiteit zijn voorbereid.

"Gelukkig, de beroemde dinosaurus-moordenaarsgebeurtenis is een gebeurtenis die eens in de 100 miljoen jaar plaatsvindt, " zei Dr. Perozzi. "Maar dat betekent niet dat er op regionale schaal geen frequentere en gevaarlijkere effecten zijn. We moeten klaar zijn."