Bližnje srečanje z novoodkritim asteroidom

Vulkan Haleakala na havajskem otoku Maui je zadnjič izbruhnil v 17. stoletju. Astronomi upamo, da bo miroval tudi v prihodnje, saj je gora zelo dobro astronomsko opazovališče. Vremenskim frontam, ki češejo Pacifik, namreč ni do vzpenjanja na njen 3000 metrov visoki vrh, tako da oblaki osamelec raje obidejo. Zato je tam skoraj vedno jasno in puščavsko suho vreme.

Na gori je več observatorijev, med njimi teleskop Faulkes North, ki ga za opazovanje izbruhov sevanja gama uporabljajo ljubljanski kolegi Andreja Gomboc, Drejc Kopač in Jure Japelj. Zraven je teleskop Pan-STARRS1, ki zbira svetlobo z 1,8-metrskim zrcalom. Zajame 3 stopinje širok pogled, s premikanjem teleskopa tako skoraj vsak teden pokrijejo vse nebo, vidno s Havajev.

Raziskovalce projekta Pan-STARRS zanimajo predvsem asteroidi – skalnata telesa na eliptični poti okoli Sonca, še posebej pa tisti, ki se kdaj močno približajo Zemlji. Če bi se zgodilo, da bi odkrili stometrski primerek, za katerega bi izračunali, da bo ob enem prihodnjih obhodov Sonca trčil v Zemljo, bi ga v vmesnem času gotovo poskušali razbiti na kose, ki bi potem posamič zgoreli v ozračju. Ali pa bi spremenili njegovo hitrost, tako da se z Zemljo ne bi znašla na istem mestu ob istem času.

Nevarnosti se lahko izognemo z zgodnjim odkritjem in dobrim poznavanjem tirnice. Če telesu, ki pot okrog Sonca zaključi v treh letih, med preletom Zemljinega tira njegovo hitrost, ki je enaka 38,5 km/s, zmanjšamo le za en centimeter v sekundi, se njegova pot okrog Sonca podaljša za 72 sekund. Torej bo v 15 letih nabral šest minut zamude, kar je več kot čas, v katerem preleti dolžino Zemljinega premera. Namesto da bi trčila, bo tako Zemlja lahko asteroidu ušla s poti.

Način odkrivanja asteroidov, ki ga uporablja projekt Pan-STARRS, je enak, kot ga uporablja kolega Herman Mikuž s sodelavci na Observatoriju Črni Vrh. V eni noči naredijo več posnetkov istega dela neba in iščejo objekte, ki se enakomerno premikajo v skoraj ravni črti, saj v tako kratkem času opravijo le majhen del več let trajajoče poti okoli Sonca. Naslednje noči kandidate poiščejo znova.

Ker naše gibanje okoli Sonca poznamo, lahko s sestavljanjem premikanja asteroida od noči do noči rekonstruiramo njegov tir v prostoru. Naloga je podobna, kot jo opravijo možgani, ko z opazovanjem luči motorja, ki nas prehiteva, sklepamo o njegovem položaju. Pri točnosti predstave pomaga daljše spremljanje pa seveda predvidljivost premikanja, pri čemer so asteroidi manj muhasti od motoristov.

Dvojno presenečenje

Med 10. in 15. oktobrom so s Havajev opazovali dotlej neznano telo, ki se je bližalo Zemlji. Ta ponedeljek so bili izračuni tirnice novoodkritega telesa, ki je dobilo oznako 2015 TB145, že dovolj natančni za objavo, da bo Zemlji najbližje 31. oktobra ob 18. uri, ko bo od nas oddaljeno 485.000 kilometrov. To je 76 Zemljinih polmerov oziroma za četrtino več od Lunine razdalje od Zemlje. Če bi Zemljo pomanjšali na velikost frnikole, bi bil asteroid v istem merilu prašno zrnce na razdalji pol metra, Sonce pa dober meter velika žoga 150 metrov daleč.

Asteroid bo torej daleč v primerjavi z velikostjo Zemlje, vendar zelo blizu, če njegovo razdaljo primerjamo s Sončevo. Ker je videti precej svetel, sklepajo, da gre za 200 do 600 metrov veliko telo. Objekt podobne velikosti je na tako majhni razdalji letel mimo Zemlje leta 2006; naslednje takšno srečanje bo leta 2027. Posebnost tokratnega dogodka je v tem, da telesa nismo odkrili že več let pred srečanjem. Od kod se je torej vzelo?

Tirnica asteroida 2015 TB145 je nenavadna, saj je njegova ravnina kar za 40 stopinj nagnjena glede na Zemljino ravnino okoli Sonca in s tem tudi na ravnino gibanja večine asteroidov. Tako se nam bliža iz smeri, ki so jo manj natančno pregledovali; to govori v prid razširitvi zmogljivosti pregledov neba.

Asteroid 2015 TB145 opravi en obhod okrog Sonca v 1120 dneh, to je v malo več kot treh letih. Zadnjič se je torej Zemlja znašla skoraj skupaj z njim pred časom, ki je najmanjši mnogokratnik obhodne dobe asteroida in Zemlje okoli Sonca. V torek zvečer, ko pišem to besedilo, je negotovost orbitalne periode asteroida po 17 dneh opazovanj enaka 1,3 dneva. Torej je povsem mogoče, da sta bila z Zemljo podobno skupaj pred natanko 46 leti, torej v petek, 31. oktobra 1969, zvečer, ko se je velik del sveta ukvarjal z vietnamsko vojno in ga nihče ni opazil. Tudi letos bo 40-krat pretemen za opazovanje s prostim očesom; viden bo le z astronomskimi teleskopi.

To ali katero od prejšnjih bližnjih srečanj je lahko spremenilo tirnico telesa, ki je prišlo v bližino Sonca kot komet. Vendar ima Zemlja premajhno maso, da bi ga v enem koraku lahko ujela in ga iz skrajno sploščene tirnice vtirila v sedanji eliptični tir, ki sega le do štirikratne Zemljine razdalje od Sonca. Tu pomaga Jupiter, katerega masa je 300-krat večja od Zemljine.

Še en zaplet

Tiri od Jupitra ujetih kometov morajo sekati Jupitrov tir, tir našega asteroida pa ne seže do tja in je tudi močno nagnjen. Rešitev je mehanizem Kozai, poimenovan po japonskem astronomu, ki je skoraj sočasno z ruskim kolegom Mihailom Lidovom odkril pomembno zakonitost sprememb naklona in sploščenosti tirov teles, ki se gibljejo okoli Sonca, pri tem pa jih moti tretje telo, denimo Jupiter.

S časom se ohranja komponenta vrtilne količine, ki je pravokotna na Jupitrov tir. Po ujetju se je sploščeni tir v ravnini Jupitrovega tira počasi spremenil v bolj okrogel in nagnjen tir. Torej je telo 2015 TB145 najverjetneje nekdanji komet, ki ga je ujel Jupiter, nato pa je po desettisočletjih začel na blizu srečevati še Zemljo. Medtem je izgubil vse hlapljive snovi in z njimi meteorski roj, ki običajno spremlja aktivne komete, ki sekajo Zemljin tir. Zdaj vidimo le še skalovito jedro nekdanjega kometa.

To razlago narave in izvora telesa 2015 TB145 bodo v prihodnjih dneh seveda preverili. Načrtujejo opazovanja z velikimi krožniki radijskih teleskopov v Goldstonu in Green Banku v ZDA. Z njimi bodo proti asteroidu poslali močne kratkotrajne pulze radarskih valov in nato podrobno spremljali odmev. Tako bodo lahko določili razdaljo, velikost, obliko in način vrtenja tega telesa.

Natančnost tovrstnih meritev je izredna, saj lahko velikost določijo na nekaj metrov natančno, negotovost hitrosti približevanja ali oddaljevanja pa je kak milimeter na sekundo. Vsekakor precej točnejša meritev hitrosti, kot jo zmorejo vsi domači radarji na naših cestah. Radarske meritve bodo razkrile tudi še kakšno morebitno telo v bližini. Takšnih dvojnih asteroidov je med tistimi, ki zaidejo v bližino Zemlje, več kot desetina. Radarsko opazovanje medsebojnega gibanja obeh teles nam razkrije njuni masi, ko ju povežemo z izmerjenima velikostma, pa tudi gostoti.

Majhna tarča

Zemlja je v primerjavi z razdaljami v Osončju majhna tarča, ki je ni lahko zadeti. Sobotno srečanje bo gotovo minilo brez zapletov. Kaj pa če bi kdaj v prihodnosti, morda čez milijon let, le prišlo do padca takega več kot sto metrov velikega telesa? Posledice bi bile zelo hude. Življenje bi sicer preživelo – prejšnji teden so objavili, da so v 4,1 milijarde let starih kristalih cirkona iz Avstralije našli koščke grafita biološkega izvora. Če bo to odkritje potrjeno, je torej življenje nastalo 300 milijonov let pred koncem velikega bombardiranja, ki je sledilo nastanku Osončja.

Torej ni razlogov, da ne bi preživelo tudi padca enega telesa, manjšega od tistega, ki je pred 66 milijoni let zadel današnji Jukatan in zaradi katerega so najverjetneje izumrli dinozavri. Ni pa gotovo, ali tak padec ne bi pomenil konca človeške civilizacije, ki je čedalje bolj odvisna od občutljive tehnologije, ima pa še druge težave. Kakor je v Štoparskem vodniku po galaksiji jedrnato zapisal Douglas Adams in odlično prevedel prof. Alojz Kodre, »je večina ljudi na tem planetu večinoma nesrečna. Seveda so se številni prebivalci planeta spoprijeli s tem problemom, v rešitvah, ki so jih predlagali, pa je šlo vedno znova za premetavanje majhnih zelenih koščkov papirja, kar je čudno, saj navsezadnje ti zeleni papirčki niso bili prav nič nesrečni.«