Udarna zima in kolaps ekosistemov – posledice trka asteroida Bennu (ali podobnega telesa)

Nazaj

V teh dneh so svetovni mediji sprožili preplah zaradi dveh morebitnih kozmičnih groženj: asteroidov 2024 YR4 in 101955 Bennu. Po navedbah astronomov obstaja majhna, a realna možnost, da prvi pade na Zemljo leta 2032 in drugi leta 2182. YR4 meri v premeru med 30 in 90 metri. Ob njegovem vstopu v ozračje bi prišlo do ogromne eksplozije, med katero bi večina snovi, ki ga sestavlja, izparela. Na Zemljo bi padli le manjši koščki, ki bi lahko povzročili veliko, a geografsko zelo omejeno škodo.

Po drugi strani je Bennu veliko večja starodavna vesoljska skala. Nastal je komaj 10 milijonov let po rojstvu Osončja. Po navedbah astronomov je verjetnost njegovega trka z Zemljo 1 proti 2.700 oziroma 0,037 %. Čeprav je tveganje nizko, pa Bennu predstavlja veliko večjo grožnjo. Posledic njegovega morebitnega padca zaenkrat še ne razumemo dovolj. Zato so se nekateri znanstveniki lotili njihovega preučevanja z računalniškimi simulacijami. Rezultati niso ravno obetavni za človeštvo.

Krater Barringer, poznan tudi kot Cañon del Diáblo, v Arizoni, ZDA, je nastal pred 50.000 leti zaradi padca asteroida s premerom med 30 in 50 metri. Med trkom se je sprostilo za 10 megaton TNT energije.

Koliko “Bennujev” je v Osončju?

S premerom približno 490 metrov—kar je primerljivo z Empire State Building—spada Bennu med srednje velike asteroide. Poleg tega ga uvrščamo med Zemlji bližje objekte (NEO, Near-Earth Object), saj se na njegova tirnica Soncu približa na manj kot 1,3 astronomske enote (ena astronomska enota, AU, je povprečna razdalja med Soncem in Zemljo in meri približno 150 milijonov kilometrov). Prav tako ga uvrščamo med potencialno nevarna telesa (PHO, Potentially Hazardous Object), ker se lahko na svoji poti Zemlji približa na manj kot 0,05 AU.

Danes poznamo 37.378 objektov NEO, med katerimi je 2.465 označenih kot potencialno nevarnih. Premer večine njih znaša med 30 in 100 metri, le približno 900 pa večjih od enega kilometra. Po drugi strani, poznamo okoli 5000 asteroidov s premerom med 300 in 1000 metri, katerih padec bi lahko ogrozil obstoj civilizacije.

Pogostost padcev asteroidov

Znanstveni izračuni kažejo, da se pogostost padcev teles različnih velikosti bi bistveno spremenila že 3,5 milijarde let. Ocenjeni povprečni časovni intervali med padci asteroidov glede na njihovo velikost so:

  • Enkrat na leto za asteroide s premerom okoli 4 metrov.
  • 5 let za 7-metrska telesa. Ta telesa imajo kinetično energijo ekvivalentno 16 kilotonam TNT, kar je primerljivo z atomsko bombo odvrženo v Hirošimi. Med eksplodirajo v ozračju, se sicer sprosti “le” 5 kiloton te energije.
  • 50 let ya asteroide s premerom 20 metrov. Ocene kažejo, da je bil to premer asteroida, ki je leta 2013 eksplodiral nad mestom Chelabynsk.  
  • 1300 let za 60-metrske asteroide. Med takimi trki se sprosti za 10 megaton TNT energije, kar je enako dogodku v Tunguski leta 1908.
  • 440.000 let  za asteroide s premerom enega kilometra.
  • 18 milijonov let za telesa s premerom 5-kilometrov.

Asteroid Bennu v primerjavi z Empire State Building ter Eiffelovim stolpom.

Grožnja popolnega uničenja je vzpodbudila ZDA, Evropsko unijo ter nekatere druge države, da so se leta 1998 v okviru projekta Spaceguard lotile sistematičnega iskanja Zemlji bližnjih teles. Ameriški kongres je sprva zadolžil NASO, da najde vsaj 90 % vseh NEO-jev večjih od 1 kilometra, katerih trk bi povzročil globalno katastrofo. Ta cilj je bil dosežen leta 2011. Pozneje so iskanje razširili na manjše asteroide, katerih padci bi povzročili opustošenje na regionalni ravni.

Kaj če asteroid, kot je Bennu, trči v Zemljo?

Učinki padca Zemlji bližnjega telesa bi bili odvisni od njegove velikosti in podrobnosti trčenja. Manjši asteroidi (do nekaj deset metrov) običajno razpadejo v zgornjih plasteh atmosfere, pri čemer pride do eksplozij, ki večinoma ne predstavljajo resne nevarnosti. Večina snovi, ki jih sestavlja, izpari, le manjši delci pa lahko kot meteoriti padejo na tla.

Posledice padcev veliki asteroidov s premerom nekaj kilometrov so dobro raziskane predvsem zaradi dogodka, ki je povzročil izumrtje dinozavrov pred 65 milijoni let. Veliko manj pa vemo posledicah morebitnih padcev srednje velikih asteroidov, kot je Bennu. Trenutno je znanih približno 5.000 takšnih teles, kar pomeni, da je razumevanje teh posledic pomembno, tudi če Bennu nikoli ne trči z Zemljo.

Z željo po boljšem razumevanju posledic padcev srednje velikih asteroidov, so korejski znanstveniki izvedli računalniške simulacije, ki so razkrile katastrofalne posledice na regionalni in globalni ravni.

Opustošenje bi bilo odvisno od kotnega naklona, hitrosti in kraja padca. Simulacije kažejo, da bi se zgodilo naslednje:

  • Izjemna vročina, ki bi v trenutku požgala ogromna območja na Zemljinem površju.
  • Močni potresi, z magnitudo večjo od vsega, kar smo do zdaj zabeležili.
  • V primeru, da bi asteroid padel v ocean, bi povzročil mega-cunamije, z do nekaj sto metrov visokimi valovi.

Najhujše posledice ne bi bile vidne takoj po trku, temveč v mesecih in letih, ki bi sledili, predvsem zaradi pojava, imenovanega “udarna zima”.

Simulacije kažejo, da bi v padec srednje velikega asteroida atmosfero pognal 100–400 milijonov ton prahu, saj in žvepla, kar bi zastrlo sončno svetlobo in povzročilo ohladitev Zemlje za do 4 °C.

Poleg tega bi:

  • količina padavin upadle za 15 %, kar bi uničilo podnebno ravnovesje,
  • debelina ozonske plasti bi se zmanjšala za 32 %, zaradi česar bi se povečalo škodljivo UV-sevanje,
  • stopnja fotosinteza bi se znižala za 30 %, kar bi ogrozilo prehranske verige.

Vse to bi seveda uničilo pridelavo hrane. Minilo bi precej časa preden bi si opomogla kmetijstvo in ribištvo, kar bi povzročilo globalno prehransko krizo.

Žarek upanja v oceanu

Nekoliko presenetljivo pa simulacije kažejo pozitiven učinek v oceanih: kljub splošnemu ekološkemu zlomu bi si fitoplankton v le šestih mesecih popolnoma opomogel in celo presegel običajne ravni. To bi bila posledica dejstva, da zemeljska skorja vsebuje 3,5 % železa. Prah, ki bi po trku asteorida padel v oceane, bi tja ponesel tudi železo, ki igra pomembno vlogo pri prehranjevanju planktona. Posledično bi njegov porast pozitivno vplival na količino iceanske flore in favne.

Umetniška upodobitev trka misije DART z asteroidom Dimorphos.

Lahko ustavimo Bennu?

Imamo torej nekaj več kot 150 let, da se pripravimo na prihod Bennuja. Znanstveniki pri NASI in drugih vesoljskih agencijah že razvijajo strategije za preusmerjanje asteroidov, ki vključujejo:

  • Trke vesoljskih plovil z asteroidi, kar bi spremenilo njihove tirnice.
  • Nadzorovane jedrske eksplozije v vesolju (za nežno preusmeritev brez nevarnega razbitja).

NASA je že uspešno preizkusila preusmerjanje asteroidov z misijo DART leta 2022, kar dokazuje, da lahko vplivamo na tirnice teh vesoljskih teles.

Grožnja asteroidov YR4 in Bennu služi kot opomnik, da Zemlja ni imuna na dogajanje v vesolju. Čeprav je verjetnost padca asteroida Bennu nizka, pa so možne posledice grozljive, zaradi česar je treba nenehno spremljati dogajanje v Osončju. Le z nenehnimi raziskavami in inovacijami lahko zagotovimo, da noben asteroid nikoli ne bo krojil naše usode.

Nadaljna čtiva za najbolj radovedne

Blog at WordPress.com.

Navzgor ↑