Kilka pytań na marginesie informacji o pewnej asteroidzie. Pytania i postulaty / Piotr Kotlarz

0
158

Prawa rynku, walka o klienta (w tym wypadku czytelnika) zmuszają dzisiejsze dziennikarstwo do poszukiwania sensacji, epatowania grozą. Opowiadał mi kiedyś pracujący w hamburskiej telewizji znajomy, że jednym z ważnych kryteriów doboru materiałów do programu informacyjnego tej stacji była ilość ofiar. Konflikt zbrojny, wypadek, w którym ginie więcej niż dziesięć osób, powódź, a jeszcze lepiej tsunami, czy erupcja wulkanu, to informację, które znajdziemy w różnych mediach niemal codziennie. Świat jest wielki, zawsze gdzieś do takich wydarzeń dojść musi. Często zresztą są przedstawiane przesadnie. Pamiętam, jak kiedyś, pod koniec XX wieku, wybierając się do Hamburga przykuła moją uwagę informacja w naszej telewizji o powodzi, która dotknęła to miasto. Po przybyciu do tej wielkiej, wówczas trzy i półmilionowej metropolii, ze zdziwieniem  dostrzegłem, że w Hamburgu nikt o takiej powodzi nie słyszał. Cóż, trzeba czymś przykuć uwagę odbiorcy…

Stąd w naszych mediach tak częste informacje o grożącym nam „prawie końcu świata” z powodu zmian klimatycznych, czy zagrożeń z kosmosu. Niestety najczęściej autorzy tych artykułów bardzo nieczęsto posuwają się poza chwytliwe (swym sensacyjnym brzmieniem) tytuły.

Tak było i tym razem. Moją uwagę przykuł artykuł noszący sensacyjny tytuł: „Chiny chcą zniszczyć asteroidę. Stanowi zagrożenie dla Ziemi”[1]. Cały artykuł możemy przeczytać w minutę i zawiera tylko kilka podstawowych informacji. Przecież liczy się tylko chwilowe zwrócenie uwagi czytelnika, kliknęcie, którego efektem będzie możliwość zaprezentowania kilku kolejnych reklam. Komercjalizacja mediów sięga granic, których kres wciąż testują ich właściciele.

Przytoczony artykuł zawiera tylko kilka podstawowych informacji. Najważniejsza jest w tytule, ponadto nieco o samej asteroidzie oraz o podobnym pomyśle (zniszczenia asteroidy) przez Amerykanów. Oczywiście nie możemy mówić o zniszczeniu asteroidy, a tylko o próbie jej rozbicia lub zmianie jej orbity, ale to już inna kwestia.

Ponieważ interesuje mnie kwestia asteroid, zwłaszcza tych, które w przeszłości spadały na naszą planetę (piszę o nich w książce „Kataklizmy, które zmieniały obraz Ziemi”), postanowiłem przyjrzeć się kwestii asteroidy Bennu nieco bliżej.

Od razu dwie bardzo optymistyczne informacje. Po pierwsze w ciągu ostatnich lat nasza wiedza znacznie wzrosła. Jeszcze do końca XX wieku o istnieniu wielu asteroid nawet nie wiedzieliśmy, tym bardziej ograniczona była wiedza o ich budowie, wielkości, czy orbitach itp. Po drugie doszło do niewyobrażalnego rozwoju Internetu i innych możliwości poznawczych (jak choćby tłumacz gogle, który jest już dziś na tyle doskonały, że bez trudu możemy korzystać z informacji zawartych w innych językach).

Szukając informacji o Bennu sięgnąłem do Wikpiedii brytyjskiej. Przy okazji, polecam porównanie tejże z polską, choćby w tym zakresie mamy jeszcze wiele do nadrobienia.

Wracając do asteroidy, chciałbym odwołując się do jej tematu dokonać, po pierwsze kilku sprostowań, ponadto w zakończeniu postawić kilka pytań i zgłosić kilka postulatów.

Pisze autor artykułu w Wirtualnej Polsce (Karol Kołtowski): Obiekt ma zbliżyć się do Ziemi na odległość 7,5 miliona kilometrów w ciągu najbliższych 150 lat. Jest to odległość, która może wzbudzać niepokój. Dla porównania – Księżyc oddalony jest od Ziemi o 384 tysiące kilometrów, a Mars, w zależności od pory roku o 55 do 401 milionów kilometrów. To pozwala zobrazować skalę zagrożenia. Jednocześnie trzeba podkreślić, że uczeni obliczyli prawdopodobieństwo kolizji Ziemi z Bennu na 1 do 2700.

W innym artykule czytamy jednak, że: Na podstawie badań przeprowadzonych przez ekspertów z włoskiego Uniwersytetu w Pizie wiadomo, że asteroida ośmiokrotnie zbliży się do Zielonej (Niebieskiej?) Planety. Zbliżenia będą miały miejsce w przedziale lat 2169-2199. Wówczas zajdzie prawdopodobieństwo jej zderzenia z powierzchnią Ziemi – według szacunkowych badań włoskich naukowców wynosi ono 0,037 procent. Ale NASA z kolei przewiduje inny termin. Zdaniem badaczy z Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej, do zderzenia dojdzie 25 września 2135 roku[2].

Cytowana powyżej dziennikarka, Patrycja Krzymińska, zwiększa pulę strachu, pisząc: A zagrożenie to jest bardzo poważne – gdyby Bennu uderzyła w naszą planetę, wyginęłoby co najmniej 60 procent zamieszkującej ją populacji. (…) Jest kolosalna – ma ponad 500 metrów średnicy i waży około 77 milionów ton. Okrąża Słońce w przeciągu roku i 71 dni, przecinając również orbitę ziemską. Z każdym okrążeniem jest coraz bliżej nas. To właśnie ta tendencja niepokoi naukowców, popychając ich do coraz dokładniejszych badań i analiz.

Autorka ta dodaje, że: To jednak nie wszystkie informacje, którymi podzieliła się z NASA bezzałogowa sonda OSIRIS-REx, wysłana na planetoidę Bennu. Okazuje się, że asteroida jest niebezpieczna również z powodu innej aktywności, która na niej zachodzi. Sonda zaobserwowała, że na obiekcie regularnie dochodzi do wybuchów. W wyniku tych eksplozji, Bennu emituje do przestrzeni odłamki skalne, które w przyszłości mogą znaleźć się niebezpiecznie blisko Ziemi. Zdaniem ekspertów z NASA, mogą istnieć minimum 3 przyczyny tego typu zjawiska na Bennu: w asteroidę uderzają inne obiekty powodując wybuchy, na obiekcie gwałtownie uwalniania jest para wodna lub dochodzi do naprężenia termicznego.

To rzeczywiście intrygujące informacje. Postanowiłem przyjrzeć się im bliżej.  Czego więcej dowiadujemy się odkrytej dopiero w 1999 roku asteroidzie Bennu, a której  nazwa wywodzi się od Bennu, starożytnego egipskiego mitologicznego ptaka, nawiązując do Słońca, idei stworzenia i odrodzenia, z brytyjskiej Wikipedii?

Bennu ma średnią średnicę 490 m (1610 stóp; 0,30 mil), jest aktywną asteroidą ,  sporadycznie emitującą pióropusze cząstek  i skał o wielkości do 10 cm (3,9 cala).  Naukowcy stawiają hipotezę, że uwolnienia te mogą być spowodowane przez pękanie termiczne, lotne uwalnianie w wyniku odwodnienia krzemianów warstwowych , kieszenie wody podpowierzchniowej  i/lub uderzenia meteorytów .

Jako aktywna asteroida z niewielką minimalną odległością przecięcia orbity od Ziemi, Bennu może być macierzystym ciałem słabego deszczu meteorów. Cząstki Bennu będą emitować około 25 września b.r. z południowej konstelacji z Rzeźbiarza . Przypuszczalnie przez krótki czas (mniej niż godzinę) będą widoczne nawet bez pomocy teleskopów.

To ciekawe informacje, wskazują bowiem na to, że masa Bennu wciąż ulega niewielkiemu, ale jednak zmniejszeniu. hipotezy dotyczące skali jej ewentualnego zagrożenia powinny więc uwzględniać i ten czynnik. Ważna jest też budowa tej asteroidy, w ustalaniu skali zagrożenia powinniśmy brać bowiem pod uwagę jaki jej procent zostałby ewentualnie spalony w momencie wkraczania w naszą atmosferę.

Badania tej asteroidy, które były celem misji OSIRIS-REx[3] wykazały, ze składa się ona z materiału węglowego. Bennu, pochodzi z rozpadu znacznie większego ciała macierzystego –planetoidy lub protoplanety. Podstawowa mineralogia i chemiczna natura Bennu została ustalona w ciągu pierwszych 10 milionów lat formowania się Układu Słonecznego, gdzie materiał węglowy przeszedł pewne ogrzewanie geologiczne i transformację chemiczną wewnątrz znacznie większej planetoidy lub protoplanety zdolnej do wytworzenia wymaganego ciśnienia, ciepło i nawodnienie (w razie potrzeby) – w bardziej złożone minerały.  [Moim zdaniem , potrzebne do tej transformacji ciśnienie i ciepło powstawały w wyniku  zderzeń różnych panetoid w pasie asteroid miedzy Marsem a Jowiszem.]

Istnienie Bennu jako asteroidu prawdopodobnie rozpoczęło się w wewnętrznym pasie asteroid jako fragment większego ciała o średnicy 100 km. Symulacje sugerują 70% szans, że pochodzi ono z rodziny Polana i 30% szans, że pochodzi z rodziny Eulalia.

Impaktory na głazach Bennu wskazują, że Bennu znajdował się na orbicie okołoziemskiej (oddzielonej od głównego pasa asteroid ) przez 1–2,5 miliona lat. Następnie orbita dryfowała w wyniku efektu Jarkowskiego i rezonansów średniego ruchu z gigantycznymi planetami, takimi jak Jowisz i Saturn. Różne interakcje z planetami w połączeniu z efektem Jarkowskiego zmodyfikowały asteroidę, prawdopodobnie zmieniając jej obrót, kształt i cechy powierzchni.

Bennu krąży obecnie wokół Słońca z okresem 1.1955 roku. 22 września 1999 Bennu przeszło 0,0147 au od Ziemi, a sześć lat później, 20 września 2005 roku, minęło  Ziemię o 0,033 au. Następne bliskie podejścia, poniżej 0,09 ja, nastąpią 30 września 2054 r., a następnie 23 września 2060 r., co nieco zakłóci orbitę. Pomiędzy bliskim zbliżeniem w 1999 a 2060, Ziemia wykonała 61 okrążeń orbity, a Bennu 51. Jeszcze bliższe zbliżenie nastąpi 23 września 2135 między 0,0008 a 0,0036 au.

Oczekuje się, że średnio asteroida o średnicy 500 m (1600 stóp; 0,31 mi) uderzy w Ziemię co około 130 000 lat. Choć – moim zdaniem – wyliczanie takiej cykliczności jest bardzo dyskusyjne, tym bardziej, że dziś w pasie asteroid pozostało zaledwie 0,1% (a może jeszcze mniej) wcześniejszych planetoid lub innych obiektów.

Dynamiczne badanie przeprowadzone przez Andreę Milani i współpracowników z 2010 r. przewidziało serię ośmiu potencjalnych uderzeń Bennu na Ziemię między 2169 a 2199. Skumulowane prawdopodobieństwo uderzenia zależy od właściwości fizycznych Bennu, które w tamtym czasie były słabo znane. Badania wskazują, że potencjalne zagrożenie impaktu nie przekracza 0,071% dla wszystkich ośmiu spotkań.  Autorzy uznali, że dokładna ocena prawdopodobieństwa uderzenia w Ziemię 101955 Bennu wymagałaby szczegółowego modelu kształtu i dodatkowych obserwacji (z ziemi lub ze statku kosmicznego odwiedzającego obiekt) w celu określenia wielkości i kierunku .

Publikacja modelu kształtu i astrometrii na podstawie obserwacji radarowych uzyskanych w latach 1999, 2005 i 2011 umożliwiły lepsze oszacowanie przyspieszenia Yarkovsky’ego i poprawioną ocenę prawdopodobieństwa zderzenia. Obecne (stan na 2014 r.) najlepsze oszacowanie prawdopodobieństwa uderzenia to skumulowane prawdopodobieństwo 0,037% w przedziale 2175 do 2196. Odpowiada to skumulowanemu wynikowi na skali Palermo równej -1,71. Gdyby doszło do zderzenia, oczekiwana energia kinetyczna związana ze zderzeniem wynosiłaby 1200 megaton w ekwiwalencie TNT (dla porównania, ekwiwalent TNT dla Little Boya wynosił około 0,015 megaton).

Inne wyniki wskazują, że Bennu ma 48% szans na wpadnięcie w Słońce, istnieje 10% prawdopodobieństwa, że Bennu zostanie wyrzucony z wewnętrznego Układu Słonecznego, najprawdopodobniej po bliskim spotkaniu z Jowiszem. Bardzo  prawdopodobne jest uderzenie tej asteroidy w Wenus (26%), następnie w Ziemię (10%) i Merkurego (3%). Szanse na to, że Bennu uderzy w Marsa, wynoszą tylko 0,8%, a prawdopodobieństwo, że Bennu ostatecznie zderzy się z Jowiszem, wynosi 0,2%.

Wiele przytoczonych powyżej informacji wskazuje więc, że podejmowanie tego tematu przez różnych dziennikarzy może być tylko jednym z efektów tzw. „sezonu ogórkowego”.

Z jakiego jednak powodu sięgnąłem po temat tej asteroidy? Przecież przedstawione informacje dziś może znaleźć każdy. Do podjęcia tematu skłoniły mnie informacje z pierwszego z cytowanych artykułów, zawarte nawet w ich tytułach.

„Chiny zamierzają zniszczyć lecącą w stronę Ziemi asteroidę”. Autorzy piszę, że według Narodowego Centrum Nauk Kosmicznych konieczne będzie wystrzelenie 23 rakiet, które pozwolą rozbić obiekt na drobne odłamki. Jednocześnie trzeba podkreślić, że uczeni obliczyli prawdopodobieństwo kolizji Ziemi z Bennu na 1 do 2700. Nie wydaje się to wartością dużą, ale chyba nie warto ryzykować. Poza tym przeprowadzenie działań takiego kalibru mogłoby być dla ludzkości doskonałą okazją do przetestowania technologii, która w przyszłości może okazać się jeszcze przydatna.

Autorzy przytaczanych artykułów wskazują, że USA ma inny plan: Stany Zjednoczone także przyglądają się sytuacji związanej z Bennu. NASA zaproponowała zniszczenie obiektu w ramach projektu HAMMER, który zakłada umieszczenie na nim 400 ton ładunków wybuchowych. W porównaniu do propozycji Chińczyków, jego realizacja jest jednak bardziej czasochłonna, a przy tym droższa. Rozwiązanie Amerykanów mogłoby być gotowe za 25 lat, podczas gdy Chińczycy potrzebują zaledwie dekady.

Proponowano także wykorzystanie broni jądrowej w celu zniszczenia Bennu. To z kolei niesie za sobą ryzyko, że odłamki, na które rozpadnie się asteroida, będą zbyt małe i pod taką postacią trafią na Ziemię, tworząc zagrożenie dla ludzi[4].

Tu właśnie pojawiają się postawione w tytule tego artykułu pytania i postulaty.

1 Czy nasza dzisiejsza wiedza uprawnia nas do podejmowania takich działań, bez szczegółowej analizy ich skutków? Rozbicie asteroidy może, po pierwsze wpłynąć na jej budowę, a także na zmianę jej orbity. Czy podejmując tak radykalne działania (chińskie, czy amerykańskie) uwzględniono wszystkie aspekty takich działań? Tu pojawia się kolejne bardzo ważne pytanie.

2 Czyją własnością jest kosmos? Czy powinno istnieć tu tylko prawo pierwszeństwa, prawo silniejszego?  A może powinniśmy powołać międzynarodową organizację (może przy ONZ) do spraw kosmosu, która regulowałaby te kwestie.

3 Działania ludzkie w kosmosie skutkują czasami nieprzewidywalnymi efektami.  Na przykład upadek nieużytecznych już satelitów na Ziemię. Kto ma w tym wypadku ponosić koszty ewentualnych zniszczeń spowodowanych takimi upadkami? Czy wysyłanie satelitów w kosmos nie powinno być dodatkowo ubezpieczane w jakichś ponadnarodowych firmach ubezpieczeniowych?

Postuluję powołanie międzynarodowej organizacji kosmicznej (w ramach ONZ), później uporządkowanie zagadnień prawnych. Proponuję, by odejść w kwestii eksploracji kosmosu od tzw. rywalizacji mocarstwowej, prób wykorzystania tej aktywności w celu dalszego wyścigu zbrojeń. Kosmos, w tym różne asteroidy, są naszą wspólną własnością. Są wspólnym dla nas zagrożeniem, ale też wspólną dla nas szansą rozwoju.

Dziś podejmuję ten temat po raz pierwszy, będę doń wracać. Myślę, że dyskusja taka jest bardzo ważna. Czas najwyższy, by w kwestii eksploatacji kosmosu połączyć siły wszystkich, minimalizując w ten sposób ryzyko przyszłych badań, a z drugiej strony po to by podzielić się sprawiedliwie ich kosztami, a w przyszłości płynących z nich zyskami.

                                                                 Piotr Kotlarz

[1] Karol Kołtowski, Chiny chcą zniszczyć asteroidę. Stanowi zagrożenie dla Ziemi. https://tech.wp.pl/chiny-chca-zniszczyc-asteroide-stanowi-zagrozenie-dla-ziemi-6658961853155872a (8.07.2021).

[2] Patrycja Krzymińska, Asteroida może uderzyć w ziemię. Naukowcy z NASA podają dokładną datę. https://wiadomosci.radiozet.pl/amp/full/418345/Ciek  awostki/Bennu-101955-uderzy-w-Ziemie.-NASA-podaje-date?gclid=Cj0KCQjwraqHBhDsARIsAKuGZeHyU4bO2WVTIt1jYQXR1xvAQwgpSorQTK1hEczsIiQ29VOtmFPxo0UaAnoIEALw_wcB

[3] Statek kosmiczny OSIRIS-REx przybył do Bennu po dwuletniej podróży.  Okrążył asteroidę i szczegółowo odwzorował powierzchnię Bennu, szukając potencjalnych miejsc do pobrania próbek. Analiza orbit pozwoliła na obliczenie masy Bennu i jej rozkładu. 2020 r. OSIRIS-REx z powodzeniem wylądował na powierzchni Bennu, pobrał próbkę za pomocą wysuwanego ramienia, zabezpieczył próbkę i przygotował się do podróży powrotnej na Ziemię.  10 maja 2021 r. OSIRIS-REx pomyślnie zakończył odlot z asteroidy Bennu, jednocześnie niosąc próbkę gruzu asteroidy.

[4]  Karol Kołtowski, Chiny chcą zniszczyć asteroidę. Stanowi zagrożenie dla Ziemi. https://tech.wp.pl/chiny-chca-zniszczyc-asteroide-stanowi-zagrozenie-dla-ziemi-6658961853155872a (8.07.2021).