Сутринта на 15 февруари 2013 г. метеорит с размерите на ремарке изскочи от посоката на изгряващото слънце и избухна в огнена топка над град Челябинск, Русия. Светейки за кратко по-ярко от самото слънце, метеоритът експлодира с 30 пъти повече енергия от бомбата, която унищожи Хирошима, експлодирайки на около 22 километра над земята. Експлозията счупи прозорците на повече от 7000 сгради, временно ослепи пешеходците, причини мигновени ултравиолетови изгаряния и по друг начин рани повече от 1600 души. За щастие няма известни смъртни случаи.
Челябинският метеорит се смята за най-големият естествен космически обект, навлизал в земната атмосфера от повече от 100 години. И все пак никоя обсерватория на Земята не го забеляза. Пристигайки от посоката на Слънцето, скалата остана скрита в най-голямата ни сляпа зона, докато не стана твърде късно.
Случки като тези, за щастие, са рядкост. Скали с размерите на Челябинския метеорит – приблизително 20 метра широки, пробиват земната атмосфера веднъж на всеки 50 до 100 години, според оценка на Европейската космическа агенция. По-големите астероиди удрят още по-рядко. Към днешна дата астрономите са картографирали орбитите на повече от 33 000 близки до Земята астероиди и са установили, че нито един от тях не представлява риск да удари нашата планета поне през следващия век.
Но не можете да изчислите риска от астероид, който не можете да видите, а има хиляди от тях, включително някои достатъчно големи, за да унищожат градове и потенциално да предизвикат масово изчезване, движейки се по непознати траектории около нашата звезда, казват експерти за Livescience. Това е сурова реалност, която кара астрономите да се тревожат за възможните последствия и да са мотивирани да открият възможно най-много от скритите астероиди на нашата слънчева система. След като научим за тях, смъртоносните астероиди могат или да бъдат наблюдавани и отклонени, ако е необходимо, или, ако всичко друго се провали, населението може да бъде предупредено да се премести, за да се избегнат масови жертви.
„Най-проблематичният обект е този, за който не знаете“, казва Ейми Мейнзър, професор по планетарни науки в Университета на Аризона и главен изследовател на две мисии на НАСА за търсене на астероиди. „Ако можем да знаем какво има там, тогава можем да имаме много по-добра оценка на истинския риск“, добавя тя.
Убийци от Слънцето
Във всеки момент Слънцето скрива безброй астероиди от погледа. Това включва постоянно въртяща се група от астероиди на Аполо – близки до Земята обекти, които прекарват по-голямата част от времето си далеч отвъд орбитата на Земята, но от време на време пресичат пътя на нашата планета, за да се приближат по-близо до Слънцето – както и мистериозния клас астероиди, наречен Aten, които обикалят почти изцяло във вътрешността на Земята, винаги от дневната страна на планетата.
„Астероидите Aten са най-опасните, защото едва пресичат орбитата на Земята в най-отдалечената си точка“, каза пред Live Science Скот Шепърд, учен в Института за наука Карнеги. „Никога няма да видите някой да идва, до известна степен, защото те никога не са в тъмнината на нощното небе“, предупреждава той.
Както при всички астероиди, повечето от тези скрити космически скали вероятно са достатъчно малки, за да изгорят напълно в земната атмосфера при контакт. Но се смята, че има и много неоткрити астероиди с размери над 140 метра в диаметър – достатъчно големи, за да оцелеят при падането през атмосферата и да причинят катастрофални локални щети при удар, каза Майнцер. Астероидите с този разрушителен потенциал понякога се наричат “градски убийци“.
„Смятаме, че сме открили приблизително 40% от тези астероиди в района на 140 метра“, каза Майнцер. Според оценките на НАСА остават около 14 000 да бъдат намерени.
Може също да има много, много по-големи обекти, които ни очакват в слънчевия блясък. Макар и изключително редки, шепа астероиди „убийци на планети“ — които са с диаметър повече от 1 км и са способни да предизвикат глобално изчезване — може да се крият в слънчевия блясък, каза Шепърд.
През 2022 г. Шепърд и колегите му откриха една такава планета-убиец, скрита от Слънцето, която описаха в статия в The Astronomical Journal. Изследователите преследваха астероиди близо до Венера, заемайки време от няколко големи телескопа, за да сканират хоризонта за пет до 10 минути всяка вечер по здрач, когато откриха 2022 AP7 – гигант с широчина от 1,5 км със странна орбита, която прави гигантската космическа скала почти постоянно невидима за телескопите.
„Когато е на нощното небе, той е в най-отдалечената си точка и е много слаб“, каза Шепард. „Единственият път, когато е малко ярък, е когато е във вътрешността на Земята, близо до Слънцето“, допълва той.
В момента 2022 AP7 пресича орбитата на Земята само когато нашата планета и астероидът са от противоположните страни на Слънцето, което го прави безвреден. Тази празнина обаче бавно ще се стесни в продължение на хиляди години, приближавайки двата обекта все по-близо до потенциално катастрофален сблъсък. И вероятно не е единственият. „Чрез нашето проучване до тази дата открихме, че определено има още няколко километрични астероида Aten, които могат да бъдат намерени“, добави Шепард.
Ослепителен пъзел
Изследването на астероиди близо до Слънцето представлява уникално предизвикателство за астрономите. Повечето базирани в космоса телескопи гледат към нощната страна на планетата, за да избегнат както слънчевите отблясъци, така и радиационното увреждане. Междувременно наземните телескопи са изправени пред още по-големи ограничения.
„Не само слънчевият блясък е проблем, но и времето също е голям проблем“, каза Шепард. „Слънцето трябва да застане на определена позиция под хоризонта, преди дори да ви позволят да отворите телескопа, а небето трябва да е достатъчно тъмно, за да можете да правите изображения и да не се насищате.“ След като Слънцето достигне тази мимолетна позиция, наземните телескопи имат по-малко от 30 минути, за да изследват района близо до ръба, преди то да се потопи под хоризонта и да изчезне напълно от полезрението, добави Шепърд.
По време на този кратък прозорец наземните телескопи имат допълнителното предизвикателство да надникнат направо през земната атмосфера, която изглежда най-дебела близо до хоризонта и кара светлината от отдалечени обекти да трепти и да се разсейва. Газовете в атмосферата също абсорбират много дължини на вълните на инфрачервената светлина – топлинното излъчване, което астрономите използват, за да открият някои от най- слабите, най-хладните обекти във Вселената.
Това едва ли е идеален сценарий за забелязване на малки, тъмни, бързо движещи се парчета от развалини. „Ето защо трябва да отидете в космоса“, каза Лука Конверси , мениджър на Координационния център за близки до Земята обекти (NEO) на ESA, пред Live Science.
Спасение в космоса
Обикаляйки на стотици километри над Земята и далеч отвъд нея, космическите телескопи са свободни от изкривяващите ефекти на атмосферата на планетата. Това отключва мощен инструмент в техните арсенали: инфрачервено изображение или способността за откриване на топлина, излизаща от космически обекти, а не само отразената слънчева светлина, която прави обектите откриваеми от телескопи с видима светлина.
„Само малка част от повърхността на астероида е осветена от Слънцето, дори в космоса“, казват специалистите. „Така че вместо да гледат слънчевата светлина, отразена от повърхността, инфрачервените телескопи търсят топлинното излъчване на самия астероид, така че можем да го намерим“, допълва той. Това означава, че дори астероиди, които са визуално тъмни, като наскоро посетения астероид Бену, блестят „като светещи въглища“, когато се видят в инфрачервена светлина, казва Майнцер.
В момента има само един инфрачервен космически телескоп, който активно търси близки до Земята астероиди – Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer, или NEOWISE. Пуснат през 2009 г. просто като WISE, телескопът е проектиран да открива обекти далеч от Земята. Но през 2013 г., след инцидента в Челябинск, WISE беше събуден от двугодишен хибернация като NEOWISE с нов софтуер и нова мисия за откриване на потенциално проблемни астероиди близо до Земята.
Но NEOWISE така и не успя да погледне към Слънцето – и мисията му се очаква да приключи завинаги до юли 2024 г., казва Майнцер. Това ще остави откриването на нови астероиди единствено в ръцете на наземни проучвания, докато следващото поколение космически телескопи не може да започне по-късно през това десетилетие.
Два планирани космически кораба трябва да помогнат за значително демистифициране на опасностите от слънчевата зона: NEO Surveyor на НАСА, който в момента е планиран да бъде изстрелян през 2027 г., и NEOMIR на ESA, който все още е в ранна фаза на планиране и ще бъде изстрелян не по-рано от 2030 г., каза Конверси.
И двата космически кораба ще бъдат оборудвани с инфрачервени детектори и високи слънчеви сенници, които ще им позволят да търсят астероиди много близо до слънчевия блясък, и двата ще обикалят в първата точка на Лагранж (L1) между Земята и Слънцето, където гравитационното привличане на двата обекта са балансирани. NEO Surveyor ще извършва пълно сканиране на небето на всеки две седмици, като разделя фокуса си равномерно между зората и здрача на Слънцето, каза Майнзер, главният изследовател на NEOWISE и NEO Surveyor. Очаква се телескопът да открива основно обекти в близост до Земята с ширина от 50 до 100 м.
Междувременно NEOMIR ще допълни NEO Surveyor, като сканира пръстеновидна област около Слънцето на всеки шест часа, каза Конверси. Между двата космически кораба, дори астероиди, толкова малки като Челябинския метеор, трябва да бъдат забелязани някъде в орбитите си много преди удара, казаха изследователите.
„Според нашите прогнози NEOMIR щеше да види челябинския метеор около една седмица преди удара“, каза Конверси. „Повече от достатъчно време, за да предупредим населението и да вземем някакви мерки“, допълни той.
В случай на малък метеор с размер на Челябинск, който експлодира преди да достигне земята, тези мерки могат да включват предупреждаване на хората в зоната на удара да се подслонят и да стоят далеч от прозорците. Надяваме се, че по-големите обекти ще бъдат открити много преди датата на удара, което ще позволи на хората да евакуират района, ако е необходимо. „Убийците на планети“ изискват години планиране за безопасно отклонение, но са и най-лесни за забелязване много по-рано.
Но тъй като и NEO Surveyor, и NEOMIR са на години преди да видят бял свят, астрономите ще продължат да разчитат на най-добрите налични наземни методи за анализиране на мистериите на Слънцето. Дори и с тези космически кораби да работят, малък процент от близките до Слънцето астероиди вероятно ще останат неоткриваеми, каза Конверси. За щастие, рисковете от смъртоносен удар остават ниски и се надяваме само да намаляват, когато астрономите събират повече и по-добра информация.