1. Waarom asteroïden invloed hebben op de aarde?

Waarom botsen asteroïden en meteoroïden met de aarde? Deze objecten draaien om de zon, net als de planeten, zoals ze al miljarden jaren doen, maar kleine effecten zoals zwaartekrachtstoten van de planeten kunnen de banen verdringen, waardoor ze geleidelijk verschuiven over tijdschalen van miljoenen jaren of abrupt herpositioneren als er een nabije planetaire ontmoeting is. Overuren, hun banen kunnen het pad van de aarde rond de zon kruisen. Gedurende de millennia wanneer een asteroïde zich in een baan om de aarde bevindt, het is mogelijk dat de asteroïde en de aarde zich tegelijkertijd op dezelfde plaats bevinden. Een asteroïde moet op het snijpunt met de baan van de aarde aankomen op hetzelfde moment dat de aarde dat punt oversteekt om een ​​​​impact te laten plaatsvinden. Maar zelfs de aarde is relatief klein in vergelijking met de grootte van de banen van asteroïden, daarom zijn asteroïde-inslagen zo zeldzaam.

2. Een actueel gevaar

We wisten niet altijd dat asteroïde-inslagen een moderne mogelijkheid waren. In feite, dit besef kwam pas toen wetenschappers begonnen te bewijzen dat veel van de kraters op aarde werden veroorzaakt door kosmische inslagen in plaats van vulkaanuitbarstingen (en op dezelfde manier voor de kraters op de maan). In 1980, wetenschappers ontdekten bewijs dat de ondergang van de dinosauriërs 65 miljoen jaar geleden waarschijnlijk werd veroorzaakt door een asteroïde-inslag. Nadat wetenschappers de Chicxulub-krater in de Golf van Mexico hadden gevonden, dit idee werd zekerder. 1994, de wereld was getuige van vergelijkbare effecten in bijna realtime, toen fragmenten van komeet Shoemaker-Levy 9 Jupiter insloegen - toen begonnen we echt te begrijpen dat er vandaag de dag nog steeds grote asteroïde-inslagen kunnen plaatsvinden.

3. Frequentie van effecten

Elke dag, ongeveer 100 ton interplanetair ruimtemateriaal regent neer op onze planeet, het meeste in de vorm van kleine stofdeeltjes. Klein planetair puin zo groot als zandkorrels, kiezels en rotsen regenen ook dagelijks in de atmosfeer van de aarde, het produceren van de meteoren - gewoonlijk "vallende" of "vallende sterren" genoemd - die je op elke donkere, heldere nacht kunt zien. De aarde gaat door dichtere stromen van klein puin dat vrijkomt uit kometen - dat is hoe we meteorenregens krijgen. Soms groter, ruimtevoorwerpen ter grootte van een stoel of zelfs van een auto komen de atmosfeer van de aarde binnen en creëren echt heldere meteoren, vuurballen of bolides genoemd, die uiteenvallen als ze in de atmosfeer exploderen. Heel zelden, om de paar decennia of zo, nog grotere objecten komen in de atmosfeer, zoals het object zo groot als een huis dat boven Chelyabinsk door de lucht vloog, Rusland, in 2013, het produceren van een superheldere vuurbal en een schokgolf die ramen uitblies en deuren brak.

4. World Asteroid Data Repository

Het Minor Planet Center heeft een bescheiden naam, maar dit kantoor heeft een grote klus. Gelegen in Cambridge, Massachusetts, en opererend vanuit het Smithsonian Astrophysical Observatory, het Minor Planet Center (MPC) is 's werelds opslagplaats van alle waarnemingen en berekende banen van asteroïden en kometen in het zonnestelsel, inclusief alle near-earth object (NEO) gegevens. Een NEO omvat elke asteroïde, meteoroïde of komeet in een baan om de zon binnen 18, 600, 000 mijl (30 miljoen kilometer) van de baan van de aarde. Elke keer dat een astronoom een ​​NEO observeert met behulp van een telescoop op de grond of in de ruimte, ze sturen hun metingen van de positie van het object naar het Minor Planet Center. De complete set van waarnemingen van een object van observatoria over de hele wereld door de MPC kan worden gebruikt om de meest nauwkeurig mogelijke baan rond de zon voor het object te berekenen om te zien of het een risico van impact op de aarde zou kunnen vormen.

5. Wie zoekt er naar nabije-aarde-objecten?

In 1998, in reactie op een congresrichtlijn, NASA heeft het Near-Earth Object Observations (NEOO)-programma opgezet en heeft onvermoeibaar gedetecteerd, het volgen en bewaken van objecten in de buurt van de aarde sindsdien. Verschillende astronoomteams in het hele land werken onder NASA's NEO Observations Program, ons helpen ontdekken, monitoren en bestuderen van NEO's. De observatoria die momenteel de meeste NEO-ontdekkingen doen, zijn de Catalina Sky Survey-telescopen in Arizona en de Panchromatic Survey Telescope And Rapid Reporting System (Pan-STARRS) telescopen in Hawaï. NASA's NEOWISE-ruimtetelescoop ontdekt ook NEO's en levert kritieke gegevens over hun fysieke grootte. Extra astronomen ondersteund door het Near-Earth Object Observations Program gebruiken telescopen om de ontdekkingen op te volgen om aanvullende metingen te doen, net als veel observatoria over de hele wereld. Al deze waarnemers sturen hun metingen van NEO-posities naar het Minor Planet Center. Het centrum voor onderzoek naar nabije aardobjecten, gebaseerd op NASA's Jet Propulsion Laboratory, gebruikt deze gegevens ook om zeer nauwkeurige banen te berekenen voor alle bekende objecten in de buurt van de aarde en om toekomstige nabije benaderingen door hen naar de aarde te voorspellen, evenals het potentieel voor eventuele toekomstige effecten.

6. Hoe de baan van een asteroïde te berekenen?

Wetenschappers bepalen de baan van een asteroïde door metingen van zijn positie terwijl deze door de lucht beweegt te vergelijken met de voorspellingen van een computermodel van zijn baan rond de zon. Dit model houdt rekening met alle bekende krachten die op de beweging van de asteroïden werken, voornamelijk bestaande uit de zwaartekracht van de zon, alle planeten en enkele van de andere grotere asteroïden. Vervolgens, voor elke asteroïde, ze verfijnen het baanmodel om te bepalen wat de waargenomen locaties aan de hemel het meest nauwkeurig voorspelt op het moment van die waarnemingen. Het is mogelijk om een ​​ruwe baan te berekenen met slechts drie waarnemingen, maar hoe meer waarnemingen er worden gebruikt, en hoe langer de periode waarover die waarnemingen worden gedaan, des te nauwkeuriger is de berekende baan en de voorspellingen die daaruit kunnen worden gemaakt.

7. De grote vinden

NASA's NEO Observations Program begon serieus te zoeken in 1998, toen er al ongeveer 500 nabije-aarde-asteroïden bekend waren. tegen 2010, NASA en haar partners hadden meer dan 90 procent van de geschatte 1 geïdentificeerd. 000 nabije-aarde asteroïden die 1 kilometer of groter zijn. Grote asteroïden waren de eerste prioriteit bij NASA's zoektocht omdat een impact van een van deze wereldwijde effecten zou kunnen hebben. NASA's zoekprogramma's vinden nog steeds elk jaar een paar van deze grote asteroïden, en astronomen denken dat er nog enkele tientallen te vinden zijn. Dankzij de inspanningen van NASA, 90% van het risico op plotselinge, onverwachte impact van een onbekende grote asteroïde is geëlimineerd.

8. Benadering sluiten

Je hebt misschien gehoord over een asteroïde of komeet die de aarde 'dicht nadert'. Dat gebeurt wanneer het object in zijn natuurlijke baan om de zon bijzonder dicht bij de aarde passeert. Er is geen vaste regel over wat telt als "dichtbij, " maar het is helemaal niet ongebruikelijk dat kleine asteroïden dichter bij de aarde komen dan onze eigen maan. Dat lijkt misschien te dichtbij voor comfort, maar onthoud dat de maan rond 239 om de aarde draait, 000 mijl (385, 000 kilometer) afstand. Als je de aarde zou voorstellen met een basketbal in een schaalmodel, de maan zou zo groot zijn als een tennisbal en ongeveer 7 meter verwijderd zijn - de afstand tussen de twee palen van een professioneel voetbaldoel. Op deze schaal, een 100 meter brede (328 voet brede) asteroïde zou veel kleiner zijn dan een zandkorrel, zelfs kleiner dan een stofje.

9. Een bijna-aards object van dichtbij bestuderen

Er is momenteel een NASA-missie genaamd OSIRIS-REx die een bijna-aards object van dichtbij bestudeert - een asteroïde genaamd Bennu. Wetenschappers hebben onlangs berekend dat deze asteroïde een 1 op 2 heeft, 700 kans om de aarde te raken aan het einde van de 22e eeuw (dat is voorlopig meer dan 150 jaar), maar het heeft voor die tijd geen kans om invloed uit te oefenen.

Direct, OSIRIS-REx draait om de asteroïde en bestudeert het oppervlak om een ​​monster te nemen en het in 2023 naar de aarde terug te brengen. Het ruimtevaartuig bestudeert ook een fenomeen dat het Yarkovsky-effect wordt genoemd - een kleine kracht die de baan van de asteroïde enigszins verschuift als zijn Door de zon verwarmd oppervlak straalt warmte terug de ruimte in. Door Bennu van dichtbij te bestuderen met OSIRIS-REx, wetenschappers zullen kunnen begrijpen hoeveel warmte er wordt uitgestraald door de verschillende delen van de asteroïde, waardoor ze uiteindelijk het Yarkovsky-effect beter kunnen begrijpen en de baan van Bennu en het mogelijke gevaar voor de aarde beter kunnen voorspellen.

10. Asteroïde afbuiging

Inslagen van asteroïden zijn de enige potentieel vermijdbare natuurramp, op voorwaarde dat we de dreigende asteroïde zien met voldoende aanlooptijd om een ​​missie de ruimte in te lanceren om deze af te buigen. NASA en haar partners bestuderen verschillende benaderingen om een ​​gevaarlijke asteroïde af te buigen. De meest geavanceerde van deze technieken wordt een kinetische impactor genoemd, en een missie om deze technologie te demonstreren heet de Double-Asteroid Redirection Test (DART), staat gepland voor lancering in 2021.

Natuurlijk, we gaan ons niet bemoeien met de baan van een asteroïde die een risico zou kunnen vormen voor de aarde voor een test. Het doelwit voor DART is Didymos B, de maan van een grotere asteroïde, genaamd Didymos A. Het DART-ruimtevaartuig ter grootte van een Smart Car zal met een snelheid van 13 tegen het voetbalstadion Didymos B botsen, 000 mph (22, 000 km/u) om niet alleen de robuustheid van het targetingsysteem te bevestigen, maar ook om te zien hoeveel de botsing de baan van de asteroïde maan rond Didymos A verandert. Wetenschappers hebben de baan van B rond A vanaf de grond bepaald, en zal dan de baan opnieuw meten na de DART-botsing om te zien hoeveel de baan is veranderd. Dat zal ons vertellen hoeveel het kinetische botslichaam het pad van een asteroïde rond de zon zou kunnen veranderen als we dat zouden moeten doen.

Als een gevaarlijke asteroïde tien jaar of langer voor een mogelijke inslag wordt gevonden, er waarschijnlijk tijd is om een ​​afbuigingsmissie naar de asteroïde te lanceren, en we zouden zijn baan maar een klein beetje hoeven te verschuiven - net genoeg om hem slechts ongeveer 10 minuten te laat de baan van de aarde te laten passeren, " om zo te zeggen - om de botsing met onze planeet te voorkomen.