Venäjän asteroidiräjähdys ja menneet iskut luovat maapallolle mahdollisesti synkän tulevaisuuden

Äskettäinen meteoriräjähdys Tšeljabinskin yllä nosti etualalle aiheen, joka on huolestuttanut tähtitieteilijöitä vuosia, nimittäin sen, että avaruudesta tuleva iskulaite voi aiheuttaa laajalle levinneitä ihmiskuolemia. Todellakin, Venäjällä äskettäin loukkaantuneet yli tuhat oli herätys. Pitäisikö ihmiskunnan olla huolissaan iskulaitteista? 'Totta helvetissä!' vastasi tähtitieteilijä Neil deGrasse Tyson kohtaan CNN:n F. Zakharia .

Geologiset ja biologiset tiedot osoittavat, että joillakin iskuelementeillä on ollut suuri rooli elämän kehityksen muuttamisessa maapallolla, etenkin kun törmäyskohdan alla oleva maamateriaali sisältää suuria määriä karbonaatteja ja sulfaatteja . Tiettyjen maan päältä löydettyjen suurten törmäyskraatterien (50 km ja enemmän) ajoitus on vastannut tapahtumia, kuten dinosaurusten sukupuuttoon ( Hildebrand 1993 Katso kuitenkin myös G. Kellerin vaihtoehtoinen hypoteesi). Ironista kyllä, voitaisiin väittää, että ihmiskunta on syntyessään osittain dinosaurukset tapponeen iskulaitteen ansiota.

Enemmän kuin a tusinatiedossaiskulaitteet loi 50 km:n kokoisia (ja suurempia) kraattereita Maahan. Yksi tällainen esimerkki on Manicouagan-kraatteri Quebecissä, Kanadassa. Kraatteri on 215 miljoonaa vuotta vanha, ja sen halkaisija on 85 kilometriä (kuvan luotto: NASA).

Vasta melko äskettäin tiedemiehet alkoivat laajalti tunnustaa, että suuret avaruudesta tulevat iskulaitteet iskevät Maahan.

'Oli äärimmäisen tärkeää tuossa ensimmäisessä älyllisessä vaiheessa tunnustaa, että kyllä, todellakin, erittäin suuret esineet putoavat taivaalta ja tekevät reikiä maahan.' sanoi Eugene Shoemaker. Shoemaker oli toinen löytöjä Shoemaker-Levy 9:stä, joka oli sirpaloitunut komeetta, joka osui Jupiteriin vuonna 1994 (katso video alla).

Hildebrand 1993 totesi myös, että 'hypoteesi, jonka mukaan katastrofaaliset vaikutukset aiheuttaisivat massasukupuuttoja, on ollut epäsuosittu monien geologien keskuudessa… Jotkut geologit pitävät edelleen noin 140 tunnetun törmäyskraatterin olemassaoloa maapallolla todistamattomina huolimatta päinvastaisista todisteista.'

Meksikoon 65 miljoonaa vuotta sitten osuneen asteroidin lisäksi, joka auttoi lopettamaan dinosaurusten vallan, on olemassa lukuisia vähemmän tunnettuja maanpäällisiä iskulaitteita, jotka näyttävät myös tuhoisilta kokonsa vuoksi. Esimerkiksi noin 35 miljoonaa vuotta sitten maahan osui ainakin kolme isoa iskulaitetta, joista yksi jätti 90 kilometrin pituisen kraatterin Siperiaan ( Popigai ). Ainakin kaksi suurta iskuelementtiä esiintyi lähellä jurakauden ja liitukauden rajaa ( Morokweng ja Mjolnir ), ja jälkimmäinen saattoi olla tsunamin katalysaattori joka jäi äskettäin Japanissa tapahtuneelle tapahtumalle (katso myös simulointi aiheuttaman tsunamin vuoksi Chicxulub iskulaite alla).

Glimsdal et ai. 2007 Huomaa: 'on selvää, että sekä suuren asteroidin törmäyksen geologiset seuraukset että tsunami ovat suuruusluokkaa suurempia kuin suurimpienkin kirjattujen maanjäristysten seuraukset.'

Kuitenkin vuonna CNN:n haastattelu Neil deGrasse Tyson huomautti, että oletettavasti tunnistamme suuremmat iskulaitteet etukäteen, jolloin ihmiskunnalle annetaan mahdollisuus toteuttaa suunnitelma (Toivon mukaan) hoitaa asia. Hän kuitenkin lisäsi, että emme usein pysty tunnistamaan pienempiä esineitä etukäteen, mikä on ongelmallista. Esimerkkinä on meteori, joka räjähti Uralin yllä muutama viikko sitten.

Taiteilijan luonnos tsunamista, joka voi olla mahdollisesti syntynyt asteroidi/komeetta-iskulaite (kuvan luotto: binouse49/deviantart ).

Ihmiskunnan lähihistoriassa Tunguskan tapahtuma ja Tšeljabinskin yllä äskettäin räjähtänyt asteroidi ovat muistutuksia tuhosta, jonka pienemmätkin esineet voivat aiheuttaa. Tunguska-tapahtuman oletetaan olevan meteori, joka räjähti vuonna 1908 syrjäisellä metsäalueella Siperiassa ja oli riittävän voimakas kaatamaan miljoonia puita (katso kuva alla). Jos tapahtuma olisi tapahtunut kaupungin yllä, se olisi voinut aiheuttaa useita kuolonuhreja.

Tunguskaa tutkinut tiedemies Mark Boslough huomautti: 'Se, että tällainen pieni esine voi tehdä tällaisen tuhon, viittaa siihen, että pienemmät asteroidit ovat harkitsemisen arvoisia ... tällaiset törmäykset eivät ole niin epätodennäköisiä kuin uskoimme. Meidän pitäisi tehdä enemmän ponnisteluja pienempien havaitsemiseksi kuin tähän asti.'

Neil deGrasse Tyson vihjasi ihmiskunnan olevan melko onnekas, sillä äskettäinen venäläinen tulipallo räjähti noin 20 mailia ilmakehässä, koska sen energiasisältö oli noin 30 kertaa suurempi kuin Hiroshiman räjähdyksen. On huomattava, että pienempien iskulaitteiden mahdollinen negatiivinen tulos lisääntyy samassa tahdissa, kun väestö kasvaa.

Vuonna 1908 Tunguska-iskukone kaatoi miljoonia puita melko syrjäisessä osassa Siperiaa (kuvan luotto: Kulik). Jos esine olisi räjähtänyt kaupungin yllä, vaikutukset olisivat saattaneet olla katastrofaalisia.

Kuinka usein suuret kappaleet iskevät Maahan, ja onko seuraava katastrofaalinen iskulaite näkyvä? Tapahtuuko tällaisia ​​tapahtumia säännöllisesti? Tiedemiehet ovat keskustelleet näistä kysymyksistä ja yksimielisyyttä ei ole syntynyt . Tietyt tutkijat kannattavat että suuret iskulaitteet (jättävät yli 35 km:n pituisia kraattereita) iskevät Maahan noin 26-35 miljoonan vuoden ajanjaksolla.

Oletettu jaksollisuus (esim. Shivan hypoteesi ) on usein linkitetty Auringon pystysuuntaisiin värähtelyihin Linnunradan tason läpi sen pyöriessä galaksin ympärillä, vaikka tästäkin skenaariosta keskustellaan (kuten monet tässä artikkelissa esitetyt väitteet). Auringon liikkeen galaktisen tason tiheämmän osan läpi uskotaan laukaisevan komeettasuihkun Oortin pilvestä. Oort-pilvi on teoriassa löyhästi sidottujen komeettojen sädekehä, joka kattaa aurinkokunnan reuna-alueen. Pohjimmiltaan Marsin ja Jupiterin välissä on pääasiallinen asteroidien vyö, komeettojen ja jäisten kappaleiden vyö, joka sijaitsee Neptunuksen takana. Kuiper soittaa ja sitten Oort Cloud. Auringon pienempimassaista kumppania pidettiin myös Oort Cloud -komeettojen häiritsevänä lähteenä (' Nemesis-tapaus ” kirjoittanut D. Raup).

Oort-pilviksi nimetyn komeettojen sädekehän on teoriassa ympäröity aurinkokunnan reuna-alueita, ja sen väitetään toimivan säiliönä kohteille, joista voi tulla maanpäällisiä iskulaitteita (kuvan luotto: NASA/JPL).

Edellä mainittu teoria koskee pääasiassamääräajoinmutta mikä mekanismi voi selittää sen, kuinka asteroidit poistuvat muuten hyvänlaatuisilta kiertoradoilta vyöhykkeellä ja saapuvat sisäiseen aurinkokuntaan Maan ylittäjinä? Yksi potentiaali (stokastinen) skenaario on, että asteroidit syrjäytyvät vyöltä vuorovaikutuksessa planeettojen kanssa kiertoradan resonanssit . Todisteet tästä skenaariosta on alla olevassa kuvassa, joka osoittaa, että vyön alueet, jotka osuvat yhteen tiettyjen resonanssien kanssa, ovat lähes tyhjentyneet asteroideista. Samanlainen suuntaus on nähtävissä jäisten kappaleiden jakautumisessa Kuiperin vyöhykkeellä, jossa Neptunus (eikä vaikka Mars tai Jupiter) voi olla pääasiallinen sirontakappale. Huomaa, että jopa asteroidit/komeetat, jotka eivät alun perin ole lähellä resonanssia, voivat siirtyä sellaiseen eri tavoin (esim. Jarkovski-ilmiö ).

Itse asiassa, jos vyön asteroidi hajoaisi (esim. törmäys) lähellä resonanssia, se lähettäisi useita ammuksia, jotka virtaavat aurinkokuntaan. Tämä voi auttaa osittain selittämään mahdollisen asteroidisuihkun (esim Boltysh ja Chicxulub molemmat kraatterit ovat lähes 65 miljoonan vuoden takaa). Vuonna 2007 tiimi väitti, että asteroidi, joka auttoi lopettamaan dinosaurusten vallan 65 miljoonaa vuotta sitten, pääsi Maan ylittävälle kiertoradalle resonanssien kautta. Lisäksi he huomasivat, että asteroidi 298 Baptistiina on fragmentti tuosta dinosaurusten hävittäjästä, ja sitä voidaan tarkastella nykyisessä kiertoradalla ~ 2 AU Auringosta . Ryhmän erityisistä väitteistä keskustellaan, mutta mikä ehkä vielä tärkeämpää: taustalla oleva kuljetusmekanismi, joka kuljettaa asteroideja vyöhykkeeltä Maan ylittäville kiertoradoille, näyttää tukevan hyvin todisteita.

Histogrammi, jossa näkyy asteroidien lukumäärä niiden keskimääräisen etäisyyden funktiona Auringosta. Asteroideista tyhjentyneet alueet ovat usein samat kuin kiertoradan resonanssit Jälkimmäinen on mekanismi, jolla vyöllä olevat esineet voidaan hajauttaa maan ylittäville kiertoradoille (kuvan luotto: Alan Chamberlain, JPL/Caltech).

Näin ollen näyttää siltä, ​​että maanpäällinen törmäysennätys voi olla sidottu siihen määräajoinjasatunnaisia ​​ilmiöitä , ja komeettojen/asteroidien suihkut voivat johtua molemmista. Tämän maanpäällisen törmäysennätyksen rekonstruoiminen on kuitenkin melko vaikeaa, koska Maa on geologisesti aktiivinen (verrattuna nykyiseen Kuuhun, jossa menneisyyden kraatterit ovat tyypillisesti hyvin säilyneitä). Näin ollen pienemmät ja vanhemmat iskulaitteet ovat alinäytteenottoa. Törmäysennätys on myös epätäydellinen, koska huomattava osa iskukappaleista osuu mereen. Kuitenkin arvioitu taajuuskäyrä maanpäällisille vaikutuksille, kuten on päätelty Rampino ja Haggerty 1996 on toistettu alla. Huomaa, että tällaisissa määrityksissä on huomattavaa epävarmuutta, ja kuvan y-akseli korostaa 'TyypillinenVaikutusväli”.

Arvioituiskulaitteiden taajuus halkaisijan, energiantuotannon ja funktionatyypillineniskuväli. Tuloksissa oletetaan törmäysnopeudeksi 20 km/s ja tiheydeksi 3 g/cm^3 (kuvan luotto: kuva 2 alkaen Rampino ja Haggerty 1996 , NASA ADS/Springer).

Yhteenvetona, kuten Eugene Shoemaker totesi, suuret esineet todellakin putoavat taivaalta ja aiheuttavat vahinkoa. On epäselvää, milloin ihmiskunnan on lähi- tai kaukaisessa tulevaisuudessa pakko kohdata haaste ja vastustaa tulevaa isompaa iskuelementtiä tai taas käsitellä seurauksia pienemmästä iskukappaleesta, joka jäi havaitsematta ja aiheutti ihmisvammoja (arvioidut todennäköisyydet eivät ole rauhoittava heidän epävarmuutensa ja uhanalaisuuden vuoksi). Ihmiskunnan teknologisen kehityksen ja tieteellisen tutkimuksen on jatkuttava tasaisesti (ja jopa kiihtyvästi), mikä antaa meille työkalut selviytyä paremmin kuvattuun tilanteeseen, kun se ilmaantuu.

Onko keskustelu tästä aiheesta pelkoa lietsottavaa ja hälyttävää? Vastauksen pitäisi olla ilmeinen, kun otetaan huomioon tulipalloräjähdys, joka tapahtui äskettäin Ural-vuorten yllä, Tunguskan tapahtuma ja menneet iskulaitteet. Panokset huomioon ottaen liiallinen valppaus on perusteltua.

Fareed Zakharian keskustelu Neil deGrasse Tysonin kanssa on alla.

Kiinnostunut lukija, joka haluaa lisätietoa, löytää seuraavat oleelliset: Earth Impact -tietokanta , Hildebrand 1993 , Rampino ja Haggerty 1996 , Stothers et ai. 2006 , Glimsdal et ai. 2007 , Bottke et ai. 2007 , Jetsu 2011 , G. Kellerin keskustelu dinosaurusten lopusta, ' T. rex ja tuomion kraatteri ” kirjoittanut W. Alvarez, ” Nemesis-tapaus ” kirjoittanut D. Raup, ” Törmäys Maa! Uhka ulkoavaruudesta ” kirjoittanut P. Grego. **Huomaa, että lähes kaikista täällä käsitellyistä aiheista on monenlaisia ​​mielipiteitä, ja ymmärryksemme kehittyy jatkuvasti. Tutkittavaa on paljon.