Останніми тижнями астероїд 2024 YR4 став популярним «гостем» у заголовках різних ЗМІ. І це не дивно, адже він став першим за багато років об’єктом, який має, хоча й невелику, але відмінну від нуля ймовірність зіткнення з Землею в найближчі роки. Це може статися 22 грудня 2032 року.
З цієї нагоди редакція Universe Space Tech хотіла б розповісти про те, як астрономи знаходять астероїди, як визначають ступінь їхньої небезпеки та чи дійсно 2024 YR4 загрожує нашій планеті.
Навколоземний та потенційно небезпечний
Почнемо з невеликої термінології. Коли ми говоримо про навколоземні астероїди, багато хто малює в голові картину загрозливих для Землі величезних каменів, які збираються знищити нашу цивілізацію. Але це не так. Насправді навколоземними об’єктами називають тіла, перигелій орбіти яких становить менше ніж 1,3 а. о. Переважна більшість із них (99,7%) є астероїдами. На цей момент астрономам відомо 37 тисяч навколоземних астероїдів.
Але навколоземний — зовсім не є синонімом слова небезпечний. Щоб астероїд вважався потенційно небезпечним, він має відповідати кільком критеріям. По-перше, він має наближатися до орбіти Землі на відстань менше ніж 0,05 а. о. (приблизно 19,5 відстані від Землі до Місяця). Другий критерій — його діаметр має перевищувати 140 метрів. Падіння об’єкта такого розміру викличе серйозні руйнування. При цьому, формулювання «потенційно небезпечний» зовсім не означає, що астероїд обов’язково зіткнеться з Землею в найближчому майбутньому. Просто йому варто приділити підвищену увагу. Станом на кінець 2022 року, астрономам було відомо 2300 потенційно небезпечних об’єктів.
Отже, з погляду формальних критеріїв 2024 YR4 не вважається потенційно небезпечним астероїдом, бо його діаметр не перевищує 100 метрів. Утім, це не означає, що його можливе зіткнення з Землею не несе жодних ризиків.
Як знаходять навколоземні астероїди
Колись астрономи шукали астероїди вручну. Але зараз це завдання майже цілком взяла на себе автоматика. 2024 YR4 був відкритий за допомогою автоматизованих телескопів системи ATLAS, головне завдання якої якраз і полягає в пошуку потенційно небезпечних тіл. Іншими подібними системами є Pan-STARRS і Каталінський цифровий огляд. Вони відповідальні за виявлення переважної більшості відомих нам навколоземних астероїдів.
При цьому, вже найближчими роками можливості астрономів з виявлення малих тіл в околицях Землі серйозно зростуть. Великі надії покладаються на обсерваторію Вери Рубін, яка почне роботу вже цього року, а також на космічний телескоп NEO Surveyor, чий запуск запланований NASA на 2028 рік.
Проблема довгострокового прогнозу
Станом на 7 лютого ймовірність зіткнення 2024 YR4 із Землею оцінювалася у 2,3%. Хоча це і небагато, але майже вдвічі вище, ніж наприкінці січня, коли громадськість уперше дізналася про його існування. Наразі ступінь небезпеки 2024 YR4 за так званою Туринською шкалою оцінюють у 3 бали з 12 можливих. Жоден інший відомий нам астероїд зараз не має оцінку вище 1.
Напевно, ви вже поставили собі логічне питання — а чому взагалі астрономи говорять про якісь відсотки? Адже якщо їм відома орбіта об’єкта, то вони мають точно знати, чи впаде астероїд на Землю, чи розминеться з нею.
Але не все так просто. Для точного визначення орбіти нововідкритого небесного тіла необхідні спостереження — що довше вони тривають, то вища точність прогнозу. Але 2024 YR4 був знайдений менше ніж півтора місяця тому. І поточної дуги спостережень поки недостатньо, щоб з абсолютною точністю обчислити його траєкторію, що й створює елемент невизначеності.
Інший момент, на який варто звернути увагу, полягає в тому, що на відміну від планет, орбіти невеликих астероїдів загалом не вирізняються довготривалою стабільністю. Під дією гравітації Сонця і планет вони можуть досить швидко змінюватися. І саме тому астрономам досить складно давати якісь довгострокові прогнози щодо потенційно небезпечних астероїдів хоча б на кілька сотень років уперед. Адже за цей час їхня орбіта може помітно змінитися.
Чому ймовірність зіткнення 2024 YR4 із Землею збільшується
Що стосується 2024 YR4, то в міру продовження спостережень невизначеність щодо того, де він перебуватиме у 2032 році, буде зменшуватися. При цьому, можливий, на перший погляд, парадоксальний сценарій, що деякий час вона зростатиме (що, власне кажучи, зараз і відбувається), а потім різко знизиться до нуля.
Це пов’язано з тим, що в міру надходження нової інформації, невизначеність щодо області, через яку пройде астероїд у грудні 2032 року, поступово зменшується. Але оскільки в ній спочатку все ще залишається Земля, то вона займатиме дедалі більшу частину зони, що зменшилася, і оцінка ймовірності падіння, відповідно, зростатиме. Зазвичай це тимчасове явище. Найімовірніше, під час подальших спостережень, Земля піде з області невизначеності, після чого ймовірність зіткнення зменшиться до нуля.
Також варто зазначити, що 2028 року 2024 YR4 пролетить на відстані 8 млн км від Землі. Це зближення надасть астрономам можливість набагато точніше визначити його орбітальні характеристики та фізичні параметри. Не виключено, що остаточну відповідь щодо небезпеки 2024 YR4 буде отримано лише тоді.
Наслідки падіння 2024 YR4
Припустимо, що справа піде за найнесприятливішим сценарієм і 2024 YR4 дійсно впаде на Землю. Що трапиться в цьому випадку?
Як би банально це не прозвучало, поки що в учених недостатньо даних для точного прогнозу. Для нього необхідно знати такі речі. По-перше, діаметр і склад астероїда. Наразі діаметр 2024 YR4 оцінюють у діапазоні від 40 до 100 метрів. Будь-хто може перевірити різницю за допомогою онлайн-калькулятора наслідків падіння небесних тіл. При падінні кам’яного астероїда діаметром 40 метрів виділиться енергія, еквівалентна приблизно 3 мегатоннам тротилу. А ось якщо його діаметр становить 100 метрів, то виділиться вже 47 мегатонн.
Прогноз NASA, заснований на консервативній оцінці, згідно з якою астероїд має кам’яний склад, а його діаметр становить 55 метрів, говорить про те, що наслідки будуть схожі на падіння Тунгуського метеорита, який 1908 року спустошив приблизно 2000 км² тайги. 2024 YR4 вибухне в атмосфері з виділенням близько 8 мегатонн енергії в тротиловому еквіваленті. У цьому випадку найсприятливішим сценарієм буде вибух десь над океаном. Вибух 2024 YR4 у населеній місцевості призведе до значних руйнувань і здатний спустошити велике місто.
Але розрахунки NASA ґрунтуються на передумові, що 2024 YR4 справді кам’яний об’єкт. І найімовірніше, це справді так, адже його спектр схожий на спектри астероїдів L і S типу. Але якщо все ж таки виявиться, що 2024 YR4 має металевий склад, то енергія падіння буде значно більшою, і він не вибухне в атмосфері, а дістанеться до поверхні. Якщо астероїд впаде на сушу, то утворить кратер, якщо в океан — то це призведе до виникнення цунамі.
Що стосується потенційного коридору падіння 2024 YR4, то він пролягає через Тихий океан, північну частину Південної Америки, Атлантичний океан, центральну Африку та північ Індії.
Чи можна захистити Землю від астероїда
Чи здатні ми з наявними технологіями відхилити від Землі об’єкт на кшталт 2024 YR4? Загалом, відповідь на це запитання позитивна. І для цього зовсім не потрібно підривати ядерну бомбу в стилі фільму «Армагеддон». У 2022 році зонд DART врізався в астероїд Діморф і успішно змінив його орбіту, показавши, що космічний таран цілком працездатний.
Звісно, подібний перехоплювач не можна побудувати й запустити за один день. Але, на щастя, для нас, його не доведеться оснащувати якимись складними науковими інструментами чи системами. Головне — це точна система наведення та правильний розрахунок. І у випадку з 2024 YR4 у нас є досить комфортний запас часу. І навіть якщо всупереч усім імовірностям, астероїд впаде на Землю, завжди залишиться варіант заздалегідь евакуювати населення з небезпечних районів.
Але ще раз підкреслимо, що наразі все це доволі загальні міркування, які підходять для гучних заголовків, але яким не вистачає конкретики. Щоб говорити про щось певне, нам потрібно знати точні орбітальні параметри та фізичні характеристики 2024 YR4. А це займе якийсь час.
Водночас не варто забувати, що хоча 2024 YR4 майже напевно не зіткнеться з Землею у 2032 році, рано чи пізно знайдеться астероїд, який справді загрожуватиме нашій планеті. Тож ситуація з 2024 YR4 певною мірою навіть корисна, бо вона нагадала всім нам про потенційні небесні загрози й про те, що за необхідності людство має бути готовим із ними боротися.
