ODBRANA ZEMLJE

Ilijana Jakšić

Koliko smo bezbedni od opasnosti iz svemira

Preteća svetla u vasioni

Zemlja se redovno sudara s materijom iz svemira, ali su ti objekti obično suviše mali da bi prouzrokovali štetu. Prethodni sudari su oblikovali istoriju Zemlje, od formiranja njenog satelita do istrebljenja vrsta. Verovatnoća udara asteroida je vrlo mala, mada se ti događaji odigravaju s vremena na vreme, a šteta koju uzrokuju je velika. Postoji veći broj mogućnosti koje se istražuju zbog prevencije sudara, ali još uvek nema sveobuhvatnog sistema odbrane.

Sudari sa asteroidima, kometama i drugim objektima iz svemira razlozi su za ključne događaje u istoriji naše planete: velike klimatske promene, nastanak Meseca, geološku strukturu naše planete i izumiranje živih vrsta. Pretnje u vezi sa udarom asteroida s vremena na vreme najavljuju se u vestima, ali se uzbuđenje brzo stiša kada nas „projektili“ zaobiđu, tj. prođu pored nas na velikim udaljenostima. U suprotnom, kao što se dogodilo sa Čeljabinskim meteoritom 2013. u Rusiji, ne znamo da su tu dok ne bude kasno. Dakle, koliko zabrinuti treba da budemo? I šta možemo da uradimo da sprečimo sudar?

Šta se to tamo nalazi?

Objekti u naše solarni sistem dolaze u mnogo različitih oblika i veličina i imaju puno različitih naziva, a to su… Planete - veliki okrugli objekti koji se okreću oko Sunca, u čijim orbitama uglavnom nema drugih objekata. Planete su različite: stenovite kao što je Zemlja, gasoviti džinovi poput Jupitera i ledeni džinovi kao što je Uran. Satelit je nebesko telo koje se obrće oko drugog nebeskog tela - koje nije zvezda. Ono ne mora nužno da se obrće oko planete, ponekad se okreće oko asteroida ili patuljaste planete. Patuljaste planete su veliki objekti koji ne ispunjavaju uslove da budu planete i sateliti. Recimo: Pluton, Erida i Cerera. Meteoroidi su mali stenoviti objekti u svemiru, značajno manji od asteroida (obično ne veći od 10 m u prečniku). Asteroidi su stenoviti objekti koji se okreću oko Sunca. Manji su od patuljastih planeta a veći od meteora. Asteroidi su obično nepravilnih oblika (nisu okrugli) jer nemaju dovoljno jaku gravitaciju, onu koja bi ih „sabila“ u loptu. Komete su objekti koji se sastoje od leda i prašine. Izgledaju drugačije od asteroida zbog dugog „repa (ili repova)“, čestica koje, zbog sublimacije, idu iza objekta. Meteori su objekti iz spoljašnjeg svemira koji ulaze u Zemljinu atmosferu. Kada u toku noći uđu u atmosferu, vidimo ih kao zvezde padalice (ako su veoma blistave, poznatije su i pod nazivima vatrene kugle i bolidi). Komete, asteroidi i meteoridi mogu postati meteori. Meteoriti su komadi stena ili metala koji su pali na površinu Zemlje iz spoljašnjeg svemira. Ako su dovoljno veliki, meteori postaju meteoriti kada udari u tlo.   

Objekti u blizini Zemlje (NEO)

NEO je mali objekat (ne spada u planete) unutar Sunčevog sistema. Uprkos nazivu, mogu biti prilično udaljeni od Zemlje tokom većeg dela svog kružnog putovanja. Najvažnije je zapamtiti da se NEO naziva meteorom kada uđe u atmosferu; a ako od njega nešto ostane pri udaranju u tlo, onda je u pitanju meteorit. Kada se priča o mogućim sudarima, misli se uglavnom na asteroide, jer je verovatnije da će nas udariti oni a ne drugi objekti poput kometa, a dovoljno su veliki da predstavljaju opasnost. Dakle, u svemiru su: asteroidi, komete i meteoroidi, u atmosferi meteori a, na tlu, meteoriti.

Odakle potiču asteroidi i komete?

Asteroidi i komete se okreću oko Sunca, baš kao i planete. Gde se sve nalaze, poređani po svojoj udaljenosti od  Zemlje?
Pojas asteroida je oblast koja se nalazi između Marsa i Jupitera. Smatra se da se tu nalazi preko milion asteroida širokih preko jednog kilometra (naravno, ima i manjih). Asteroidi trojanci su tela koja se obrću oko Sunca po istoj putanji kao i Jupiter, sledeći stabilnu šemu kretanja ispred i iza džinovskih planeta. 
Kajperov pojas se nalazi iznad Neptunove orbite. Pretpostavlja se da ima blizu tri milijarde kometa. Tu su i patuljaste planete: Pluton, Haumea i Makemake.
Ortov oblak do sada nije direktno viđen, ali se pretpostavlja da je u pitanju sfera sačinjena od ledenih ostataka koji okružuju Sunčev sistem, protežući se toliko daleko da skoro doseže do sledeće zvezde najbliže Suncu. Ukoliko postoji, verovatno sadrži milijarde ili trilijarde kometa i predstavlja potencijalni izvor dugoperiodičnih kometa. 
Velika većina ovih asteroida i kometa nikada se neće približiti našoj planeti. Zašto je tako, razlozi su brojni.

Gradivni blokovi planeta

Pre nego što je naš solarni sistem postao ovo što jeste, to je bio ogromni oblak prašine i gasa (uglavnom vodonika). Pod uticajem gravitacije, njegovi delovi su počeli da se primiču i kreću zajedno. Grudvice prašine su se kretale i sudarale sa ostalim manjim grudvicama, a potom se njihovo kretanje stabilizovalo u disk koji se okreće. Neki objekti zbijali su se brže od ostalih. Zbog toga su akumulirali više materije, te su postali još veći dok su se kretali svemirom. Centralni deo je postalo sunce. Oko njega, formirale su se planete, velika tela koja su čistila svoje orbite skupljanjem ili guranjem svega što im se našlo na putu.
Asteroidi se mogu smatrati gradivnim blokovima planeta. Ponekad ih nazivamo planetoidima ili manjim planetama. Još se ne zna odgovor na pitanje: zašto objekti u pojasu asteroida (Kajperovom pojasu) nisu postali planete, iako se za gravitaciju Jupitera smatra da je igrala ključnu ulogu u „uzdrmavanju“ njihovih orbita. Bez obzira na veličinu, ovi objekti obično ostaju u svojoj orbiti, daleko od Zemlje. Ali, povremeno, asteroide i komete blago gura gravitacija obližnjih planeta  ka orbitama bližim nama, te oni postaju objekti blizu Zemlje.

Zemljina tačkasta prošlost

Sudari sa asteroidima i ostalim nebeskim telima nisu retkost za našu planetu, čak i za vreme našeg životnog veka. Mali meteoridi, široki oko metar, ulaze u atmosferu svake dve nedelje, postajući zvezde padalice. Međutim, sudari u prošlosti s većim objektima uzrokovali su dramatične promene na našoj planeti.

Priča o našem satelitu

Najveći sudar s kojim se naša planeta ikada suočila je onaj koji je (najverovatnije) doveo do postanka Meseca. Po vodećoj  hipotezi o nastanku Meseca, o kojoj se još uvek raspravlja, pre 4,5 milijardi godina, protoplaneta Teja direktno se sudarila s Zemljom. Tejina veličina odgovarala je današnjem Marsu pa je sudar ova dva ogromna tela zauvek promenio putanje obe planete. Otkinuo je deo naše planete, promenio dužinu dana, izmenio sastav jezgra i stvorio pojas stenovitih ostataka koji su se na kraju grupisali i - tako je nastao Zemljin prirodni satelit. Ubrzo nakon sudara, Sunčev sistem je počeo da se smiruje.

Lunarna kataklizma

Na osnovu starosti kamenja koje su “Apolo” astronauti doneli s Meseca, nama je poznato da se nešto veliko odigralo pre četiri milijarde godina. U pitanju je lunarna kataklizma. Nije poznato šta je tačno prouzrokovalo ovaj događaj. Jedna od pretpostavki je da je Jupiterova orbita „odbacila“ Neptun u spoljašnji solarni sistem, a druga da je bombardovanje prouzrokovala kasna formacija Urana i Neptuna. Šta god da se desilo, nastala je gravitaciona promena koja je pokrenula bujicu asteroida iz svojih orbita. Neki su udarili u Zemlju, druge planeta iz unutrašnjeg Sunčevog sistema su takođe primale udarce.

Noviji sudari

Možda je najpoznatiji sudar onaj posle kojeg je nastao krater Čiksulub, u Meksiku, a čije se vreme događanja poklapa sa istrebljenjem dinosaurusa. Ogromne količine prašine i raznih ostataka završile su u atmosferi, što je izazvalo „asteroidnu zimu“. To je doprinelo da skoro 60 do 80 posto svih živih bića izumre. Oslobođena energija bila je jednaka snazi od preko milijardu bombi bačenih na Hirošimu. Izazvana je globalna vatrena oluja u kojoj su spaljene velike količine starih šuma. To je imalo indirektne posledice na dalje promene životne sredine. Iako se to desilo pre otprilike 66 miliona godina, u odnosu na Zemljinu istoriju od 4,5 milijardi godina, to je prilično skoro. Noviji sudari nisu bili toliko ekstremni, ali su se eksplozivni uticaji još uvek događali, počevši od Tunguske eksplozije 1908. godine do Čeljabinskog meteorita 2013.

Sudari u budućnosti

Udari asteroida kataklizmičkih razmera izuzetno su retki zbog relativne stabilnosti našeg solarnog sistema i ogromnog prostora svemira. Međutim, kada uzmemo u obzir milione ili milijarde godina, očekivano je da će se desiti.
„Stabilnost“ je varljivi koncept u kontekstu solarnog sistema. Među manjim objektima, sve vreme dolazi do sudaranja. Orbite planeta vremenom će se pomerati jer to nije netaknuti i nepromenjivi sistem. Prošlo je dosta vremena od formiranja planeta pa se čini da su najdramatičniji događaji iza nas i više ne predstavljaju problem. Velika većina delova materije predodređene za to već se sudarila a orbite većih tela su se stabilizovale. Sudari su retkost i za pojas asteroida. Prosečna udaljenost između asteroida u pojasu je od jednog do tri miliona kilometara. U suštini, teško je udariti bilo šta u svemiru danas, bez obzira na poziciju.
Mada, orbite u Sunčevom sistemu su deo dinamičnog sistema, a mali gravitacioni efekti mogu da se postepeno povećaju na nepredvidive načine. Plus, mnogi objekti se kreću, uključujući 1700 potencijalno opasnih asteroida, tako da je pitanje vremena kada će sledeći udariti.
A koliko vremena može da prođe pre nego što udari?

Statistička verovatnoća

Prilikom prihvatanja stvarnosti mogućeg sudara asteroida ili kometa, postoje dve glavne opcije: prvo, treba videti koliko se često to događalo u prošlosti naše planete, pa na osnovu svega toga izvući zaključak o tome koliko se često dešavaju udari različite dimenzije. Drugo, treba pronaći i utvrditi današnje putanje asteroida i tek onda računati da li će nas udariti.

Dimenzija i učestalost udara

Na osnovu prethodne frekvencije udara asteroida i kometa o Zemlju, može se okvirno utvrditi koliko se često, u proseku, događaju udari. Na primer, asteroidi ili komete veličine 350 m u prečniku, pre ulaska u atmosferu. Približna učestalost sudara iznosi 51 hiljadu godina (prosečni interval između proteklih sudara). Oslobođena energija ekvivalentna je sili najvećeg zabeleženog zemljotresa na našoj planeti magnitude 9,6 Rihtera, u Čileu. Treba imati u vidu da su ove brojke relativne jer udari ne funkcionišu poput časovnika. I ne treba zaboraviti da veći asteroidi imaju potencijal za globalnu katastrofu, tj. utiču na mnogo veću oblast od one na koju udare. Sve ovo ne znači da se moraju prihvatiti neizbežne katastrofalne posledice po čovečanstvo pošto se neki fatalni događaji možda mogu sprečiti.

Ući u trag svemirskim tajnama

Zahvaljujući svojim upečatljivim repovima i reflektujućoj površini, komete se lako uočavaju i bez teleskopa. Asteroide je mnogo teže uočiti, jer su oni mračni objekti u kosmičkoj tami. Zbog toga astronomi koriste infracrvene teleskope koji ulaze u trag toploti koju asteroidi apsorbuju od sunca. Naravno, nije moguće opaziti svaki, naročito ne one koji se približavaju iz pravca Sunca pošto sunčeva svetlost zaslepljuje a svetlost koju reflektuju asteroidi ide u suprotnom pravcu. Sve u svemu, samo nekolicina asteroida, i to onih manjih, s vremena na vreme promaknu radaru.
Verovatnoća da neki veći asteroid udari u našu planetu veoma je mala, ali mogućnost da prouzrokuju veliku štetu je ono što brine. Ako bismo uočili asteroid ili kometu koja bi nas zabrinula, šta bi se moglo preduzeti? Slanje eksploziva da eksplozijom raznese asteroid nije najpametnije ideja, osim ako je moguće kontrolisati eksplozija. Jer, „razbijeni“ asteroid mogao bi da predstavlja još veću pretnju, i teže mu je ući u trag. Stoga, u obzir dolaze sledeće opcije.

Odvlačenje

Svemirska letelica mogla bi da se susretne sa asteroidom ili kometom, a da se potom oko objekta prebaci uže kako bi se objekat odvukao. To bi funkcionisalo samo ako bi objekat bio dovoljno čvrst da se ne raspadne. Takođe, bilo bi nezgodno ovo pokušavati s velikim objektima: kako uostalom „prebaciti“ uže preko asteroida širokog jedan kilometar - i to u sred svemira?

Guranje pomoću gravitacije

Ovakvom metodom bi se mogao promeniti pravac kretanja asteroida. Kada se sonda približi asteroidu, gravitacija masivnijeg objekta (što je ovom slučaju asteroid) povukla bi manji objekat (sondu) prema sebi. Time bi došlo do blagog pomeranja asteroida ka letelici. Takođe, mogu se ispaljivati rakete sa sonde, i to više puta, sve dok objekat ne skrene sa kursa na kome bi moglo doći do sudara sa Zemljom.

Umotavanje u solarno jedro

Uvijanje objekta u solarno jedro moglo bi da promeni stepen refleksije svetla, a to bi promenilo smer kretanja objekta.

Laseri

Umesto korišćenja lasera da se raznese asteroid, oni bi služili za zagrevanje njegove površine i promene kursa na kojem se asteroid kreće. Laseri nemaju dovoljno snažan domet da bi se s naše planete obavio taj posao - mnogo je lakše uticati na putanju objekta pre nego što on stigne do nas - ali jato sićušnih letelica poslatih blizu asteroida moglo bi to da uradi.

Ilijana Jakšić

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"