Когда астероид рассматривается как «потенциально опасный»

22 July

Насколько опасны астероиды и кометы, астрономы оценивают с помощью Туринской шкалы и Палермской шкалы.

Астероиды и кометы, которые потенциально могут нанести ущерб Земле, мимо нас проходят регулярно. Некоторые из них могут достигать в диаметре более 100 метров и, таким образом, грозить катастрофическими последствиями для жизни на нашей планете. Поэтому такие объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ или по-английски NEO, то есть Near Earth Objects), регулярно наблюдаются, каталогизируются и классифицируются астрономами. Давайте разберемся, когда астероид считается «потенциально опасным».

Астероид глазами художника. © НАСА
Астероид глазами художника. © НАСА
Астероид глазами художника. © НАСА

Прежде чем астероиды и кометы можно будет классифицировать, их необходимо найти и как можно точнее определить их характеристики. Для этого многие международные исследовательские станции, в том числе управляемые NASA и ESA, ежедневно исследуют небо. Это автоматическое сканирование астероидов проверяет, как объект перемещается и действительно ли это астероид. При соответствующих наблюдениях это можно выяснить за несколько часов. Затем данные передаются в Центр малых планет и предоставляются специалистам по всему миру.

Приблизительная траектория полета рассчитывается автоматически для каждого обнаруженного тела. На него, помимо прочего, влияет излучение Солнца или других небесных тел, и он может значительно отклоняться, по причине чего всегда определяются допуски в ту или иную сторону. Чем чаще наблюдается объект, тем точнее можно оценить его траекторию.

Определение вероятности

Чтобы определить вероятность столкновения ОСЗ с Землей, рассчитанная траектория используется для определения области, через которую он может пролететь. То, насколько это пространство занимается Землей, определяет вероятность удара. «С некоторыми астероидами вероятность столкновения увеличивается после начала наблюдений», - объясняет Ричард Мойсл из Управления планетарной защиты ЕSА.

Например, расчетная площадь, через которую пролетит астероид, часто уменьшается по мере того, как в результате наблюдений собирается больше данных. Но если доля присутствия Земли в этой области возрастает, увеличивается и вероятность столкновения. Если же после дальнейших наблюдений Земля сдвинется из этой области, вероятность столкновения снова упадет. В большинстве случаев потенциальный риск снижается уже через короткое время.

Сложности в определении размеров

Оценить размер астероида очень сложно. Его яркость зависит от расстояния до наблюдателя. Затем астрономами используются стандартные значения, чтобы предположить приблизительную массу и плотность. Чем больше света отражает тело, тем большим по размерам оно оценивается. Так, например, занимающий сейчас второе место в списке рисков ESA объект 1979 XB может иметь диаметр от 500 до 1000 метров. Затем, исходя из приблизительной массы и скорости объекта, рассчитывается его кинетическая энергия. Именно таким способом определяется, насколько разрушительным может быть его воздействие на Землю.

Существуют две системы, связывающие эти два параметра - вероятность удара и кинетическую энергию: Туринская шкала и Палермская шкала. В то время как Туринская шкала более подходит для демонстрации общественности, ученые склонны использовать для своих наблюдений Палермскую шкалу.

Туринская шкала

По Туринской шкале астероиды оцениваются от 0 (отсутствие риска) до 10 (неизбежное столкновение). Класс 1 имеет зеленый цвет и относится к обычным астероидам. 2–4 (желтый) требует внимания астрономов, поскольку они немного ближе к Земле, но обычно опасности не представляют.

Туринская шкала. © futurezone
Туринская шкала. © futurezone
Туринская шкала. © futurezone

Классы с 5 по 7 (оранжевый) используются для обозначения астероидов, представляющих потенциальную угрозу для Земли. Они подходят очень близко к Земле и могут вызвать при столкновении региональные или глобальные разрушения. Они требуют четкого плана действий в чрезвычайных ситуациях и пристального наблюдения. Возможность же столкновения для них остается не определенной.

Иначе обстоит дело с астероидами классов с 8 по 10 (красный). Они наверняка столкнутся с Землей и способны вызвать региональные или глобальные разрушения, стать причиной цунами или даже, в худшем случае, стереть с лица Земли всю нашу цивилизацию.

Палермская шкала

В Палермской шкале, помимо вероятности удара и кинетической энергии, добавляется расчетное время до удара. «Это наш инструмент для сравнения объектов», - говорит Муассл. Все объекты, которые находятся выше -2 по шкале, наблюдаются более внимательно. Объекты с положительным значением опасны, но, по словам Муассла, таковые наблюдаются крайне редко.

Пример недавно открытого астероида 2021NQ5 с предполагаемым диаметром 180 метров показывает, насколько быстро эти значения могут изменяться. 15 июля 2021 года он занял первое место в списке рисков ESA со значением -2,79. Но по причине нового набора данных он опустился 16 июля на 3-е место с новым значением -3,31.

Сложный поиск объектов

В настоящее время известно около 26 000 ОСЗ, из которых около 1200 находятся в списке рисков ЕSА. Но это не означает, что все они действительно представляют опасность. «В список включены все объекты, для которых вероятность столкновения с Землей не равна нулю», - объясняет Муассл. А такое большое их количество объясняется множеством проблем и неточностей в расчетах траектории их орбит.

Однако не все ОСЗ пока что могут быть зафиксированы. «По нашим оценкам, нам уже известно более 90 процентов объектов размером более одного километра. Для объектов размером от 300 до 1000 метров таковых мы знаем уже чуть больше половины. Но для объектов размером менее 100 метров процент известных тел пока что очень мал», - говорит Муассл.

В основном это связано с низкой яркостью более мелких астероидов, но также отчасти и с тем фактом, что существует так называемый «мертвый угол», в частности для объектов, которые подходят к Земле из близкой к Солнцу зоны. В будущем компенсировать это слепое пятно должны будут такие миссии, как NEO Surveyor, которые отправятся в космос специально на поиски астероидов.