В последние недели астероид 2024 YR4 стал популярным «гостем» в заголовках различных СМИ. И это неудивительно, ведь он стал первым за много лет объектом, который имеет, хотя и небольшую, но отличную от нуля вероятность столкновения с Землей в ближайшие годы. Это может произойти 22 декабря 2032 года.
По этому случаю редакция Universe Space Tech хотела бы рассказать о том, как астрономы находят астероиды, как определяется степень их опасности и действительно ли 2024 YR4 угрожает нашей планете.
Околоземный и потенциально опасный
Начнем с небольшой терминологии. Когда мы говорим про околоземные астероиды, многие рисуют в голове картину угрожающих Земле огромных камней, которые собираются уничтожить нашу цивилизацию. Но это не так. На самом деле, околоземными объектами называют тела, перигелий орбиты которых составляет менее 1,3 а. е. Подавляющее большинство из них (99,7%) являются астероидами. На данный момент астрономам известно 37 тысяч околоземных астероидов.
Но околоземный — вовсе не является синонимом слова опасный. Чтобы астероид считался потенциально опасным, он должен соответствовать нескольким критериям. Во-первых, он должен приближаться к орбите Земли на расстояние менее 0,05 а. е. (примерно 19,5 расстояния от Земли до Луны). Второй критерий — его диаметр должен превышать 140 метров. Падение объекта такого размера вызовет серьезные разрушения. При этом, формулировка «потенциально опасный» вовсе не означает, что астероид обязательно столкнется с Землей в ближайшем будущем. Просто ему стоит уделить повышенное внимание. По состоянию на конец 2022 года, астрономам было известно 2300 потенциально опасных объектов.
Таким образом с точки зрения формальных критериев 2024 YR4 не считается потенциально опасным астероидом, ибо его диаметр не превышает 100 метров. Впрочем, это не значит, что его возможное столкновения с Землей не несет никаких рисков.
Как находят околоземные астероиды
Когда-то астрономы искали астероиды вручную. Но сейчас эту задачу почти целиком взвалила на себя автоматика. 2024 YR4 был открыт при помощи автоматизированных телескопов системы ATLAS, главная задача которой как раз и заключается в поиске потенциально опасных тел. Другими подобными системами являются Pan-STARRS и Каталинский цифровой обзор. Они ответственны за обнаружение подавляющего большинства известных нам околоземных астероидов.
При этом, уже в ближайшие годы возможности астрономов по обнаружению малых тел в окрестностях Земли серьезно возрастут. Большие надежды возлагаются на обсерваторию Веры Рубин, которая начнет работу уже в этом году, а также на космический телескоп NEO Surveyor, чей запуск запланирован NASA на 2028 год.
Проблема долгосрочного прогноза
По состоянию на 7 февраля вероятность столкновения 2024 YR4 с Землей оценивалась в 2,3%. Хотя это и немного, но почти в два раза выше, чем в конце января, когда общественность впервые узнала о его существовании. На данный момент степень опасности 2024 YR4 по т. н. Туринской шкале оценивается в 3 балла из 12 возможных. Ни один другой известный нам астероид сейчас не имеет оценку выше 1.
Наверно, вы уже задались логичным вопросом — а почему вообще астрономы говорят о каких-то процентах? Ведь если им известна орбита объекта, то они должны точно знать, упадет ли астероид на Землю или разминется с ней.
Но не все так просто. Для точного определения орбиты вновь открытого небесного тела необходимы наблюдения — чем дольше они длятся, чем выше точность прогноза. Но 2024 YR4 был найден менее полутора месяцев назад. И текущей дуги наблюдений пока недостаточно, чтобы с абсолютной точностью вычислить его траекторию, что и создает элемент неопределенности.
Другой момент, на который стоит обратить внимание, заключается в том, что в отличие от планет, орбиты небольших астероидов в целом не отличаются долговременной стабильностью. Под действием гравитации Солнца и планет они могут достаточно быстро меняться. И именно поэтому астрономам достаточно сложно давать какие-то долгосрочные прогнозы по поводу потенциально опасных астероидов хотя бы на пару сотен лет вперед. Ведь за это время их орбита может заметно измениться.
Почему вероятность столкновения 2024 YR4 с Землей увеличивается
Что касается 2024 YR4, то по мере продолжения наблюдений неопределенность в отношении того, где он будет находиться в 2032 году, будет уменьшаться. При этом, возможен, на первый взгляд, парадоксальный сценарий, что некоторое время она будет возрастать (что, собственно говоря, сейчас и происходит), а потом резко снизится до нуля.
Это связано с тем, что по мере поступления новой информации, неопределенность в отношении области, через которую пройдет астероид в декабре 2032 года, постепенно уменьшается. Но поскольку в ней первоначально все еще остается Земля, то она будет занимать все большую часть уменьшившейся зоны и оценка вероятности падения, соответственно, будет расти. Обычно это временное явление. Скорее всего, в ходе дальнейших наблюдений, Земля уйдет из области неопределенности, после чего вероятность столкновения уменьшится до нуля.
Также стоит отметить, что в 2028 году 2024 YR4 пролетит на расстоянии 8 млн км от Земли. Это сближение предоставит астрономам возможность намного точнее определить его орбитальные характеристики и физические параметры. Не исключено, что окончательный ответ по поводу опасности 2024 YR4 будет получен лишь тогда.
Последствия падения 2024 YR4
Предположим, что дело пойдет по самому неблагоприятному сценарию и 2024 YR4 действительно упадет на Землю. Что случится в этом случае?
Как бы банально это не прозвучало, пока у ученых недостаточно данных для точного прогноза. Для него необходимо знать следующие вещи. Во-первых, диаметр и состав астероида. На данный момент диаметр 2024 YR4 оценивается в диапазоне от 40 до 100 метров. Любой желающий может проверить разницу при помощи онлайн-калькулятора последствий падения небесных тел. При падении каменного астероида диаметром 40 метров выделится энергия, эквивалентная примерно 3 мегатоннами тротила. А вот если его диаметр составляет 100 метров, то выделится уже 47 мегатонн.
Прогноз NASA, основанный на консервативной оценке, согласно которой астероид имеет каменный состав, а его диаметр составляет 55 метров, говорит о том, что последствия будут похожи на падение Тунгусского метеорита, который в 1908 году опустошил примерно 2000 км² тайги. 2024 YR4 взорвется в атмосфере с выделением около 8 мегатонн энергии в тротиловом эквиваленте. В этом случае наиболее благоприятным сценарием будет взрыв где-то над океаном. Взрыв 2024 YR4 в населенной местности приведет к значительным разрушениям и способен опустошить крупный город.
Но расчеты NASA основаны на предпосылке, что 2024 YR4 действительно каменный объект. И скорее всего, это действительно так, ведь его спектр похож на спектры астероидов L и S типа. Но если все же окажется, что 2024 YR4 имеет металлический состав, то энергия падения будет значительно больше и он не взорвется в атмосфере, а доберется до поверхности. Если астероид упадет на сушу, то образует кратер, если в океан — то это приведет к возникновению цунами.
Что касается потенциального коридора падения 2024 YR4, то он пролегает через Тихий океан, северную часть Южной Америки, Атлантический океан, центральную Африку и север Индии.
Можно ли защитить Землю от астероида
Способны ли мы с существующими технологиями отклонить от Земли объект вроде 2024 YR4? В целом, ответ на данный вопрос положительный. И для этого вовсе не нужно взрывать ядерную бомбу в стиле фильма «Армагеддон». В 2022 году зонд DART врезался в астероид Диморф и успешно изменил его орбиту, показав, что космический таран вполне работоспособен.
Конечно, подобный перехватчик нельзя построить и запустить за один день. Но, к счастью, для нас, его не придется оснащать какими-то сложными научными инструментами или системами. Главное — это точная система наведения и правильный расчет. И в случае с 2024 YR4 у нас имеется довольно комфортный запас времени. И даже если вопреки всем вероятностям, астероид упадет на Землю, всегда останется вариант заранее эвакуировать население из опасных районов.
Но еще раз подчеркнем, что на данный момент все это довольно общие рассуждения, которые хороши для громких заголовков, но которым не хватает конкретики. Чтобы говорить о чем-то определенном, нам нужно знать точные орбитальные параметры и физические характеристики 2024 YR4. А это займет какое-то время.
В то же время не стоит забывать, что хотя 2024 YR4 почти наверняка не столкнется с Землей в 2032 году, рано или поздно найдется астероид, который действительно будет угрожать нашей планете. Так что ситуация с 2024 YR4 в какой-то степени даже полезна, ибо она напомнила всем нам о потенциальных небесных угрозах и о том, что при необходимости человечество должно быть готово с ними бороться.
