Kosminiai smūgiai: asteroidų, kometų ir meteorų susidūrimai

Smūgis – tai objektų susidūrimas erdvėje. Tokie susidūrimai reguliariai vyksta planetų sistemose, pavyzdžiui, mūsų Saulės sistemoje. Dažniausiai susiduria maži kūnai – asteroidai, kometos ar meteorai (maži kosminiai akmenys ir ledas). Dauguma jų yra maži ir jų poveikis planetoms būna palyginti nedidelis. Tačiau kai didelis objektas susiduria su tokia planeta kaip Žemė, pasekmės gali būti labai rimtos, todėl mokslininkai tiria ir sudaro susidūrimų prognozes.

Kas vyksta, kai objektas patenka į atmosferą?

Atmosfera žymiai sumažina daugelio smūgių pasekmes: ji trinasi objektus, juos įkaitina ir dažnai sunaikina arba suskaido. Mažesni kūnai, patekę į atmosferą, sprogsta arba subyra ir tampa bolidais – stipriais šviesos ir garso reiškiniais, kuriuos kartais galima stebėti žemėje. Dalis kietųjų fragmentų išgaruoja, dalis gali nukristi kaip meteorai ar meteoritos, pasiekę paviršių. Atmosferos įtaka priklauso nuo objekto dydžio, sudėties (uolieninis ar ledo/ūkinis) ir greičio.

Krateriai ir kiti smūgių pėdsakai

Smūgiai palieka ilgalaikius ženklus — kraterius, kuriuos galima pastebėti daugelyje Saulės sistemos objektų. Tokius kraterius galima aiškiai matyti Marse ir Mėnulyje. Krateriai informuoja apie smūgių energiją, kampą ir laiką: dideli, gerai išsaugoti krateriai rodo ankstesnius, galingus įvykius.

Istoriniai ir gerai užfiksuoti smūgiai

Keletas smūgių buvo stebimi ir užfiksuoti tiesiogiai. 1994 m. liepos mėn. Šemakerio-Levy 9 kometa subyrėjo ir fragmentais susidūrė su Jupiteriu; šį įvykį fiksavo teleskopai ir palydovai. Tai buvo vienas pirmųjų atvejų, kai buvo aiškiai matomas smūginių fragmentų poveikis planetai.

Žemėje žinomi keli reikšmingi įvykiai: 1908 m. įvykęs Tunguskos įvykis Sibire (Sibire) sukėlė didžiulį medžių nugriovimą ir energetiškai prilygsta megatono lygio detonavimui; manoma, kad tokie įvykiai pasitaiko kartą per tūkstantį metų. 2013 m. Čeliabinsko meteoras – apie 20 metrų pločio objektas – sukėlė oro sprogimą, daug žmonių buvo sužeisti nuo skaldos ir smūgio bangos; tai vienas geriausiai dokumentuotų XX–XXI a. incidentų.

Smūgių reikšmė Žemės istorijoje

Smūgiai darė ir daro didelę įtaką Saulės sistemos pokyčiams nuo jos susiformavimo. Jie prisidėjo prie materijos maišymosi, planetų akrecijos ir paviršiaus modifikacijos. Žemės istorijoje stiprūs smūgiai paveikė žemės evoliuciją ir klimato kaitą, netgi gyvybės evoliuciją. Diskusijos apie smūgių vaidmenį tęsiamos, tačiau manoma, kad Čiksulubo smūgis prieš 66 mln. metų lėmė kreidos ir paleogeno išnykimą, pakeitė klimatą ir ekosistemas. Taip pat svarstoma, ar smūgiai prisidėjo prie kitų per istoriją įvykusių išnykimo įvykių. Kai kurios teorijos aiškina, kad milžiniškas smūgis galėjo susijungti su Mėnulio susidarymu.

Dažnumas, dydžiai ir pasekmės

• Maži asteroidai (~4 m skersmens) pasiekia Žemę maždaug kartą per metus; dažniausiai jie sproga viršutiniuose atmosferos sluoksniuose.
• Vidutinio dydžio objektai (dešimtys metrų) gali sukelti oro sprogimus ir žalos regioniniu mastu — Čeliabinsko incidentas buvo apie 20 m dydžio.
• 1 km skersmens asteroidai susiduria su Žeme vidutiniškai kas ~500 000 metų; tokie smūgiai gali pakeisti globalų klimatą.
• Labai dideli susidūrimai (pvz., ~5 km) įvyksta retai — kartą per keliolika ar keliasdešimt milijonų metų — bet jų poveikis planetai yra katastrofiškas.

Nors kai kurie mažesni asteroidai padarė lokalios žalos ir sužalojimų, nėra patikimų įrodymų, kad tiesiogiai dėl smūgio žuvo žmogus. Didžiausi pavojai kyla iš oro sprogimų, ugnies juostų ir antrinių gaisrų bei dulkių debesų, kurie gali sutrikdyti fotosintezę ir klimato balansą.

Stebėjimas, prevencija ir apsauga

Šiuolaikinės programos intensyviai stebi artimus Žeme esančius objektus (NEO). Tobulėjant teleskopams ir palydovams, dauguma didesnių objektų aptinkami anksčiau, leidžiant parengti susidūrimų prognozes ir pasirengimo planus. Prevencijos priemonės skirstomos į dvi grupes:

• Prevencinė intervencija (defleksija): kinetiniai impactoriai, gravitaciniai traukos „trakto­riai“, arba (kraštutiniais atvejais) branduolinės priemonės – skirtos pakeisti objekto trajektoriją.
• Civilinė apsauga: evakuacijos planai, perspėjimo sistemos ir avarinės tarnybos pasirengimas mažinti aukų ir žalos mastą, ypač oro sprogimų atvejais.

Tarptautinis bendradarbiavimas yra svarbus — informacijos dalinimasis ir koordinuoti atsako planai gali padėti išvengti katastrofos arba sumažinti jos pasekmes.

Santrauka

Kosminiai smūgiai yra natūrali visatos dalis ir formavo planetų sistemas bei gyvybę Žemėje. Dauguma smūgių yra maži ir nepalieka rimtų padarinių, tačiau reti dideli susidūrimai gali turėti globalių pasekmių. Dėl to šiuolaikinė astronomija ir technologijos skiria daug dėmesio NEO stebėjimui, prognozėms ir galimoms apsaugos priemonėms.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra poveikio įvykis?

K: Kaip bandome nuspėti, kada įvyks susidūrimas?

K: Ar yra kokių nors įrodymų apie didelius smūgius mūsų Saulės sistemoje?

K.: Kokią įtaką smūgiai turėjo mūsų Saulės sistemos pokyčiams nuo jos susiformavimo?

Klausimas: Ar manoma, kad asteroidas sukėlė vieną iš Žemės išnykimo atvejų?

Klausimas: Kaip dažnai su Žeme susiduria 4 metrų skersmens asteroidai?

K: Kaip dažnai su Žeme susiduria didesni (5 km/3 mylios) asteroidai?

Paieška pagal raidę