Elke dag, vele tonnen kleine rotsen - kleiner dan kiezels - raken de atmosfeer van de aarde en vallen uiteen. Tussen frequente vallende sterren wensen we aan de nachtelijke hemel en de enorme asteroïden op uitstervingsniveau waarvan we hopen dat we ze nooit zullen zien, er is een middenweg van rotsen die zo groot zijn dat ze door de atmosfeer kunnen komen en ernstige schade kunnen aanrichten aan een beperkt gebied. Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek van NASA geeft aan dat de impact van deze middelgrote rotsen mogelijk minder frequent is dan eerder werd gedacht.

Uit het onderzoek bleek dat zulke relatief kleine maar regionaal verwoestende effecten plaatsvinden in de orde van millennia - niet eeuwen, zoals eerder gedacht. In aanvulling, het nieuwe onderzoek heeft onze kennis naar voren gebracht over de complexe processen die bepalen hoe grote rotsen uit de ruimte uiteenvallen wanneer ze de atmosfeer van de aarde binnenkomen.

Dit nieuwe onderzoek is geïnspireerd op een workshop in het Ames Research Center van NASA in Silicon Valley en gesponsord door het NASA Planetary Defense Coordination Office. Hun resultaten worden gepubliceerd in een reeks artikelen in een speciale uitgave van het tijdschrift Icarus . Het thema van de workshop:heronderzoek van de astronomische cold case van de Tunguska-impact in 1908.

Toengoeska opnieuw bezoeken

Honderd en elf jaar geleden, honderden rendieren en enkele tientallen mensen waren getuige van een asteroïde-inslag, hoewel ze dat op dat moment niet wisten. Een explosie verliet een scène in Siberië, Rusland, met weinig bewijs van zijn oorsprong, behalve het afvlakken van 500, 000 hectare onbewoond bos, het land verschroeien, het creëren van "gloeiende wolken" en het produceren van schokgolven die over de hele wereld werden gedetecteerd. Kranten meldden dat dit mogelijk een vulkanische explosie of een mijnongeval was of - een vergezocht idee - dat dit een asteroïde of komeet zou kunnen zijn die de aarde heeft geraakt.

Het evenement op 30 juni 1908, in de buurt van de Stony Tunguska-rivier, blijft het publiek intrigeren en onderzoekers in verwarring brengen. De vulkanische en mijnbouwverklaringen werden snel uitgesloten vanwege het gebrek aan fysiek bewijs. Onderzoekers concludeerden dat de ontploffing afkomstig was van een enorm object dat in botsing kwam met de aarde. Echter, niet al het bewijs klopte - niemand had foto's van de vermeende asteroïde, niemand vond een krater en niemand vond fragmenten. De eerste wetenschappelijke onderzoekers verkenden het gebied pas in de jaren twintig van de vorige eeuw.

"Tunguska is de grootste kosmische impact waarvan de moderne mens getuige is geweest, " zei David Morrison, een planetaire wetenschapsonderzoeker bij Ames. "Het is ook kenmerkend voor het soort impact waartegen we ons in de toekomst waarschijnlijk zullen moeten beschermen."

nieuwe scène, Nieuwe leads

Snel vooruit naar 15 februari, 2013, toen een kleinere maar nog steeds indrukwekkende meteoor uitbarstte in de atmosfeer bij Chelyabinsk, Rusland. Nieuw bewijs om het mysterie van Tunguska op te lossen was gearriveerd. Deze goed gedocumenteerde vuurbal bood onderzoekers de mogelijkheid om moderne computermodelleringstechnieken toe te passen om uit te leggen wat er werd gezien, gehoord en gevoeld.

De modellen werden gebruikt met video-observaties van de vuurbal en kaarten van de schade op de grond om de oorspronkelijke grootte te reconstrueren, beweging en snelheid van het Chelyabinsk-object. De resulterende interpretatie is dat Chelyabinsk hoogstwaarschijnlijk een steenachtige asteroïde was ter grootte van een vijf verdiepingen tellend gebouw dat 15 mijl boven de grond uit elkaar brak. Dit veroorzaakte een schokgolf gelijk aan een explosie van 550 kiloton. De schokgolf van de explosie blies ongeveer een miljoen ramen uit en verwondde meer dan duizend mensen. Gelukkig, de kracht van de explosie was niet genoeg om bomen of constructies omver te werpen. Volgens het huidige begrip van de asteroïdepopulatie, een object als de Chelyabinsk-meteoor kan gemiddeld elke 10 tot 100 jaar op de aarde inslaan.

Maar hoe zit het met de grotere rotsen die een stad op een slechte dag kunnen wegvagen? Onderzoekers hebben deze moderne analysetechnieken nu gebruikt om de raadselachtige 1908 Tunguska-gebeurtenis opnieuw te bekijken. Een al lang bestaand debat over hoe vaak deze gebeurtenissen voorkomen, is een stap dichter bij een oplossing.

Aanwijzingen extrapoleren

Geholpen door computerbronnen en de gegevens van enquêtes van de verwoeste regio die in de vorige eeuw zijn gemaakt, in plaats van de kans op impact te voorspellen op basis van alleen de grootte, modelbouwers voerden een statistische studie uit van meer dan 50 miljoen combinaties van asteroïde- en ingangseigenschappen die schade op Tunguska-schaal zouden kunnen veroorzaken bij het uiteenvallen op Tunguska-achtige hoogten.

Sommige van deze nieuwe modellen waren gericht op scenario's die het Tunguska-boomvalpatroon plus de verdeling van boom- en bodemverbranding konden reproduceren. Een tweede keek naar het combineren van de geregistreerde atmosferische drukgolven met de seismische signalen die destijds op de grond waren geregistreerd.

Deze nieuwe benaderingen, naast de validatie van de modellen wanneer toegepast op het evenement in Chelyabinsk, leidde tot herziene schattingen van wat er op die noodlottige dag in 1908 zou kunnen zijn gebeurd. Vier verschillende computermodelleringscodes leidden tot vergelijkbare conclusies, versterking van het vertrouwen in het begrijpen hoe rotsen in onze atmosfeer uiteenvallen.

Een dader profileren

De meest veelbelovende kandidaat was een stenig (niet ijzig) lichaam, tussen 164 en 262 voet in diameter, de atmosfeer binnenkomen rond 34, 000 mijl per uur, het afzetten van de energie van een explosie van 10 tot 30 megaton, gelijk aan de ontploffingsenergie van de uitbarsting van Mount St. Helens in 1980, op 6 tot 9 mijl hoogte. In combinatie met de meest recente schattingen van de asteroïdepopulatie, de onderzoekers concludeerden dat het gemiddelde interval tussen dergelijke effecten in de orde van millennia lag - niet eeuwen zoals eerder werd gedacht, gebaseerd op eerdere populatie- en kleinere schattingen.

Het nieuwe resultaat laat zien dat de kans op een impact op een willekeurige dag in ons leven, of het leven van onze kinderen, of het leven van onze kleinkinderen, enzovoort., kleiner is dan we eerder dachten. Nog altijd, we moeten ons nog steeds bewust zijn van en ons voorbereiden op het gevaar. Asteroïden hebben de aarde geraakt en meer asteroïden zullen opnieuw inslaan. De systemen die NASA ontwikkelt, zullen ervoor zorgen dat we ons beter kunnen voorbereiden op gevaarlijke effecten en deze kunnen voorkomen.

"Omdat er zo weinig gevallen zijn waargenomen, er is nog veel onzekerheid over hoe grote asteroïden in de atmosfeer uiteenvallen en hoeveel schade ze op de grond kunnen aanrichten, " zei Lorien Wheeler, een onderzoeker uit Ames, werken aan NASA's Asteroid Threat Assessment Project. "Echter, recente ontwikkelingen in rekenmodellen, samen met analyses van de Chelyabinsk en andere meteoorgebeurtenissen, helpen ons begrip van deze factoren te verbeteren, zodat we potentiële asteroïdebedreigingen in de toekomst beter kunnen evalueren."

We vinden nog steeds nieuwe asteroïden en volgen hun banen, hun impactkansen verfijnen en meer leren over hun samenstelling met telescopen op aarde en in de ruimte, evenals robotachtige ruimtemissies die ze van dichtbij bestuderen. Toengoeska blijft een astronomische cold case, maar het mysterie ervan inspireert hedendaagse onderzoekers om toekomstige bedreigingen te verminderen.