ما مدى خطورة آلاف وملايين الكويكبات التي تحيط بالصخرة الثالثة من الشمس - الأرض؟ بما أن تأثير الكويكب يمثل خطرًا حقيقيًا على الحياة والممتلكات ، فإن هذا سؤال كان يتوسل للحصول على إجابات لعقود. لكن الآن ، تلقى العلماء في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا بيانات من مجموعة متنوعة من أصول وزارة الدفاع الأمريكية وخططوا لمجموعة مذهلة من البيانات التي تمتد إلى 20 عامًا.
يبرز هذا التجميع الأخير للبيانات مدى تكرار بعض هذه الكرات النارية الكبيرة ، وأكبرها هو حدث تشيليابينسك في 15 فبراير 2013 ، والذي أدى إلى إصابة الآلاف في روسيا. ستعمل البيانات الجديدة على تحسين فهمنا لتواتر ووجود الكويكبات الصغيرة والكبيرة التي تشكل خطرًا على المناطق المأهولة في أي مكان على وجه الأرض.
البيانات من "أجهزة الاستشعار الحكومية" - بمعنى سواتل "الإنذار المبكر" لرصد عمليات إطلاق الصواريخ (من أعداء محتملين) وكذلك المراقبين الأرضيين الموجات دون الصوتية - توضح توزيع أحداث Bolide (كرة نارية). تُظهر البيانات أولاً مدى توزيع الأحداث بشكل موحد حول العالم. يتم نشر هذه البيانات الآن للجمهور والباحثين لتحليل أكثر تفصيلاً.
تُظهر أحدث البيانات الصادرة عن حكومة الولايات المتحدة مدى تكرار الانزلاقات وكذلك مدى فعالية الغلاف الجوي للأرض في حماية السطح. تم تحليل مجموعة فرعية من هذه البيانات والإبلاغ عنها من قبل الدكتور بيتر براون من جامعة ويسترن أونتاريو ، كندا وفريقه في عام 2013 ولكنها تضمنت 58 حدثًا فقط. تحتوي مجموعة البيانات الجديدة هذه على 556 حدثًا.
تُظهر البيانات التي تم إصدارها مؤخرًا أيضًا كيف أن الغلاف الجوي للأرض يمثل حاجزًا فائقًا يمنع اختراق الكويكبات الصغيرة وتأثيرها على سطح الأرض. حتى كويكب تشيليابينسك البالغ ارتفاعه 20 مترًا (65 قدمًا) انفجر في الهواء ، مبددًا قوة انفجار نووي على ارتفاع 29.7 كيلومترًا (18.4 ميلًا ، 97400 قدمًا) فوق السطح. وإلا كان هذا الكويكب قد طمس الكثير من المدن الحديثة. تم إنقاذ تشيليابينسك أيضًا بسبب الحظ الكبير - دخل الكويكب بزاوية ضحلة مما أدى إلى زواله ؛ بشكل أكثر حدة ، وكان سينفجر أقرب إلى السطح. بينما ينفجر الكثيرون في الغلاف الجوي العلوي ، غالبًا ما يحدث حقل واسع الانتشار من الأجزاء الصغيرة. في العصور التاريخية ، أبلغت المدن والقرى عن رشقها بمثل هذه الحجارة من السماء.
وأكدت وكالة ناسا وجيه بي إل أن الاستثمار في الكشف المبكر للكويكبات زاد 10 أضعاف خلال السنوات الخمس الماضية. طور باحثون مثل د. جينيسكنز في معهد SETI شبكة من كاميرات السماء بالكامل التي حددت مدارات أكثر من 175000 نيزك تم حرقها في الغلاف الجوي. وكانت مؤسسة B612 أقوى المدافعين عن اكتشاف جميع الكويكبات الخطرة. B612 ، بقيادة رائدي الفضاء السابقين Ed Lu و Rusty Schweikert قاما بتصميم تلسكوب فضائي يسمى Sentinel والذي سيجد كويكبات خطرة ويساعد في حماية الأرض لقرون في المستقبل.
السرعة هي كل شيء. في حين أن Chelyabinsk كان لديه 1/10 من كتلة الناقل الفائق من فئة Nimitz ، فقد سافر أسرع 1000 مرة. كانت طاقتها الحركية بسبب سرعتها 20 إلى 30 مرة التي أطلقتها الأسلحة النووية المستخدمة لإنهاء الحرب ضد اليابان - حوالي 320 إلى 480 كيلوطن من مادة TNT. لفترة وجيزة ، تعتبر الكويكبات أي صخرة فضائية أكبر من متر واحد وتسمى تلك الصغيرة النيازك.
يمكن مقارنة استبيانين سابقين بهذه البيانات الجديدة. واحدة بواسطة يوجين شوميكر في الستينيات والأخرى للدكتور براون. حدد العمل الأولي الذي قام به Shoemaker باستخدام الحفرة القمرية والعمل الأحدث لمجموعة دكتور براون ، باستخدام أجهزة الاستشعار التابعة لوزارة الدفاع ، تقديرات تواتر معدلات اصطدام الكويكبات (Bolide) مقابل حجم الأجسام الصغيرة. يختلف هذان الاستبيانان بعامل عشرة ، أي حيث يظهر Shoemaker ترددات في غضون 10 أو 100 عامًا ، ويكون براون في ترتيب 100 و 1000 عام. أحدث البيانات ، التي قامت بتعديل عمل براون السابق ، ترفع الآن من وتيرة الأحداث الخطرة إلى عمل Shoemaker.
أدى عمل الدكتور براون والباحثين المشاركين إلى الرسم البياني التالي الذي يوضح تواتر الاصطدامات بأرض الكويكبات بأحجام مختلفة. هذه المؤامرة من رسالة إلى الطبيعة بقلم P. Brown et al. استخدمت 58 مجسماً من البيانات المتراكمة من 1994 إلى 2014 من أجهزة الاستشعار الحكومية. سيحسن براون وآخرون تحليلهم باستخدام مجموعة البيانات الأكثر تفصيلاً. تظهر المؤامرة أنه يمكن توقع حدث من نوع تشيليابينسك كل 30 عامًا تقريبًا على الرغم من أن عدم اليقين مرتفع. قد تقلل البيانات الجديدة من عدم اليقين هذا. تحدث أحداث تونغونسكا التي يمكن أن تدمر منطقة العاصمة بحجم واشنطن العاصمة بشكل أقل تكرارًا - مرة واحدة تقريبًا في القرن.
تأتي الكويكبات بجميع الأحجام. الكويكبات الأصغر حجمًا أكثر شيوعًا والأكبر حجمًا أقل انتشارًا. يمثل التوزيع الشائع الظاهر في الطبيعة منحنى الجرس أو التوزيع "العادي". ولحسن الحظ ، فإن عدد الكويكبات الأكبر بالمئات ، في حين أن "منتهكي المدينة" الصغار يصل عددهم إلى مئات الآلاف ، إن لم يكن الملايين. ولحسن الحظ ، فإن الأرض صغيرة بما يتناسب مع حجم الفضاء حتى المساحة التي يشغلها نظامنا الشمسي فقط. بالإضافة إلى ذلك ، تغطي المحيطات 69٪ من سطح الأرض. يتجمع البشر على حوالي 10٪ فقط من مساحة سطح الأرض. وهذا يقلل من فرص أي تأثير للكويكب على منطقة مأهولة بالسكان بعامل عشرة.
وإجمالا ، فإن خطر الكويكبات حقيقي للغاية كما أكد حدث تشيليابينسك. منذ وقت تأثير توغونسكا في سيبيريا عام 1908 ، تضاعف عدد السكان أربع مرات. ازداد عدد المدن التي يزيد عدد سكانها عن مليون نسمة من 12 إلى 400 مدينة. إن إدراك عدد ومدى تكرار حدوث هذه الكويكبات بالإضافة إلى نمو السكان في المائة عام الماضية يزيد من الحاجة الملحة لتلسكوب اكتشاف كويكب قريب من الأرض مثل مثل الحارس B612 الذي يمكن أن يجد جميع الأشياء الخطرة في أقل من 10 سنوات في حين أن الملاحظات الأرضية ستستغرق 100 سنة أو أكثر.
مرجع:
خريطة جديدة تظهر تواتر آثار الكويكبات الصغيرة ، وتوفر أدلة على عدد أكبر من الكويكبات
شرح كامل للمؤامرة المضمنة من رسائل إلى الطبيعة ، انفجار تشيليابينسك الجوي: الانعكاسات على خطر الأثر ، بي جي. براون وآخرون.
التدفق التراكمي التقديري للمؤثرات على الأرض. تدفق الصاعقة في الأرض (تدفق الصوديوم 1994-2013 - الدوائر السوداء) على أساس 20 عامًا تقريبًا من الملاحظات العالمية من أجهزة الاستشعار التابعة للحكومة الأمريكية وبيانات الموجات الهوائية دون الصوتية. يبلغ متوسط التغطية العالمية 80 ٪ من إجمالي 58 بوليس تمت ملاحظته مع E> 1 كيلوطن وتشمل بوليود تشيليابينسك تشيليابينسك (أقصى دائرة سوداء). يعد تصحيح التغطية هذا تقريبيًا ومن المرجح أن يكون منحنى تدفق Bolide حدًا أدنى. يمثل الخط ذو اللون البني مجموعة بوويرلاو سابقة من مجموعة بيانات أصغر للقطرات التي يتراوح قطرها بين 1 - 8 م 15. تمثل أشرطة الخطأ إحصائيات العد فقط. للمقارنة ، نرسم تقديرات متحيزة لتكرار اصطدام كويكب قريب من الأرض استنادًا إلى جميع بيانات البحث التلسكوبي لمسح الكويكبات حتى منتصف عام 2012 (المربعات الخضراء) 8 وغيرها من مجموعات البيانات التلسكوبية التي تم تحليلها بشكل مستقل بما في ذلك اكتشافات NEAT (المربعات الوردية) وأخيرًا من المسح الفضائي (المربعات الزرقاء) ، حيث يتم تحديد الأقطار بافتراض وجود بياض 0.1. يتم حساب الطاقة للبيانات التلسكوبية بافتراض متوسط الكثافة الظاهرية 3000 كجم / م 3 ومتوسط سرعة التصادم 20.3 كم -1. تم العثور على تردد الأثر الجوهري لهذه البيانات التلسكوبية باستخدام متوسط احتمالية التأثير على NEAs كما 2 × 10-9 في السنة لجميع السكان. يتم حساب أعداد الحفرة القمرية التي تم تحويلها إلى تدفق صدمة مكافئ وافتراض أن البياض الهندسي بمقدار 0.25 (خط صلب رمادي) للمقارنة 9 ، على الرغم من أننا نلاحظ أن التلوث بواسطة الحفر الثانوية والتقديرات الحديثة لسكان NEA والتي تشير إلى أن الألبومات المنخفضة ستميل إلى تغيير هذا المنحنى إلى اليمين وإلى الأسفل. وأخيرًا ، نعرض التدفق التقديري من قياسات الموجات الهوائية العالمية التي أجريت من 1960-1974 والتي كشفت عن مؤثرات جانبية أكبر (5-20 م) (مثلثات حمراء صاعدة) باستخدام طريقة محسنة لتقدير الطاقة مقارنة بالتفسيرات السابقة لهذه البيانات نفسها.
