2016 m. Jungtinės Tautos paskelbė liepos 30-ąją Tarptautine asteroidų diena. Ši data pasirinkta neatsitiktinai, nes būtent tą dieną 1908 m. virš Akmenuotosios Tunguskos upės sprogo kelių dešimčių metrų skersmens svečias iš kosmoso ir išguldė daugiau kaip 2 tūkst. kilometrų Sibiro taigos.

Vitalijus BALKUS

Laimei, tada viskas įvyko itin menkai apgyvendintoje teritorijoje, ir, kaip manoma, daugiau nei 10 megatonų trotilo ekvivalento galios sprogimas išgąsdino nebent vietos lokius ir briedžius. Tačiau toli gražu ne visuomet asteroidų vizitai Žemėje baigiasi taip sėkmingai, tad vos tik tapo aišku, kad akmenys, tiksliau – tikrų tikriausios uolos, mus aplanko reguliariai, pradėta svarstyti, kaip nuo šių „dangiškųjų dovanų“ apsisaugoti.

Kalnakasybos inžinieriaus hipotezė

Mintis, kad iš kosmoso gali atskrieti akmuo, atsitrenkti į Žemę ir palikti joje kraterį, dar prieš 100 metų mokslininkams atrodė lyg pasakos siužetas. Apvalias duobes net ir XIX a. geologai laikydavo karstinėmis įgriuvomis, senais ugnikalniais, na, o jei visai nepavykdavo nustatyti galimos jų kilmės, net ir XX a. antrajame dešimtmetyje buvo bandoma aiškinti jų atsiradimą „efektais, susijusiais su Žemės pulsacija“. Plika akimi matomų kraterių kilmė sukeldavo to meto mokslininkų susidomėjimą, o štai kelių ar net keliasdešimties kilometrų skersmens įdubos nebuvo laikomos niekuo ypatingomis.

Tik 1902 m. kalnakasybos inžinierius Danielis Baringeris susidomėjo Arizonoje esančiu krateriu, kuris vėliau buvo pavadintas jo vardu ir dabar yra bene žinomiausias tokio tipo krateris pasaulyje. Matydamas visiškai taisyklingą jo formą, D. Baringeris iškėlė hipotezę, kad tai – dangaus kūno paliktas pėdsakas. Tiesa, vietos indėnai, šimtmečius žinoję apie kraterio egzistavimą ir naudoję ten randamą metalą, savo padavimuose taip pat teigė, kad kraterio kilmė – dangiška, tačiau indėnų legendos buvo prastas argumentas moksliniame ginče.

Kaip, beje, ir D. Baringerio teiginiai, kad jis artimiausiu metu suras kraterio gilumoje įstrigusį dangaus kūną ir taip įrodys savo tiesą. D. Baringeris paieškos darbus pradėjo, bet nieko nerado ir neįrodė. Tačiau drąsi jo hipotezė buvo visiškai pagrįsta, ir 1960-aisiais ją įrodė astrogeologijos pradininkas Judžinas Šumeikeris, nurodęs tikslius požymius, kaip atskirti dangaus kūnų paliktus pėdsakus nuo kitų reljefo elementų. Tad po kelerių metų mokslininkai jau žinojo daugiau nei 50 tokių objektų.

Bauginantys Žemės randai

Ir štai tuomet kilo noras apskaičiuoti, kokia gi sprogimo galia turėjo būti, kad atsirastų, pavyzdžiui, jau minėtas Arizonos krateris. Pasirodo, 1,2 km skersmens ir vos 230 m gylio krateris – tai sprogimo, prilygstančio 8 tūkst. tokių branduolinių bombų, kurios 1945 m. buvo susprogdintos virš Hirosimos, padarinys. Kita bloga naujiena buvo ta, kad minėtas krateris buvo mažas, palyginti su kitais jau žinomais krateriais. Maža to, kai kurie krateriai pagal geologinę chronologiją buvo atsiradę palyginti neseniai. Tapo akivaizdu, kad Žemė su stambiais uolienų gabalais susiduria ganėtinai dažnai ir tokių susidūrimų įvyko jau tada, kai planetoje gyveno žmonės.

Plačioji publika greitai pasigavo spaudos skleidžiamas apokaliptines nuotaikas ir ėmė reikalauti vis naujų tyrimų. Visus domino, ką gi darys vyriausybės, jei paaiškės, kad pavojingas dangaus kūnas artėja prie Žemės. O kol atsakymo į šį klausimą nebuvo, mokslininkai skelbė apie vis labiau gąsdinančius atradimus. Stebint mūsų planetą iš kosmoso buvo aptinkami kelių šimtų kilometrų skersmens megakrateriai: nustatytas 180 km skersmens Čiksulubo krateris Meksikoje, Kanadoje esantys 100 ir 240 km skersmens Manikuagano ir Sadberio krateriai, didžiausias – daugiau nei 300 km skersmens – smūginis Vredeforto krateris Pietų Afrikos Respublikoje.

Šių kraterių smūginė kilmė – jau įrodyta. Apie sprogimo galią, kurios prireikė šiems milžinams sukurti, baisu net pagalvoti, tačiau tam, kad mūsų civilizacijos egzistavimas būtų baigtas, tokios galios net nereikia – pakaktų ir gana kuklių dangaus kūnų.

Vos nesukėlė katastrofos

2013 m. vasario 15 d. Čeliabinsko (Rusijoje) gyventojai stebėjo neįprastą vaizdą – dangumi skriejo ugnies kamuolys, kuris galiausiai sprogo. Sprogimo sukelta banga išdaužė pastatų langus, išvertė kelias tvoras. Po šio įvykio į gydymo įstaigas kreipėsi 1 615 miestiečių, dauguma jų nukentėjo nuo dužusių stiklų. Apie 100 žmonių pateko į ligonines dėl rimtų sužalojimų, o dėl dviejų gyvybių teko kovoti rimtai. Mokslininkų teigimu, tai buvo įprastas įvykis, tiesiog pirmą kartą meteoritas sprogo virš didelio miesto.

Čeliabinsko meteoritas tebuvo 20 m skersmens ir svėrė ne tiek jau daug – nuo 7 iki 13 tūkst. tonų, nes buvo akmeninis ir greičiausiai porėtas. Spėjama, kad būtent dėl menko tvirtumo jis sprogo mažiausiai 45 km aukštyje ir didžioji dalis jo sudegė net nepasiekusi mūsų planetos, o ant žemės nukrito tik nedideli meteorito gabalai (didžiausias svėrė 654 kg). Tačiau sprogimo galia siekė 20–30 „hirosimų“, ir, jei meteoritas būtų buvęs tvirtesnis, pavyzdžiui, metalinis, jis, pasiekęs Žemės paviršių, būtų sukėlęs tikrų tikriausią katastrofą.

Manoma, kad tokie svečiai mus aplanko ne rečiau negu kartą per 100 metų, o įvertinus tai, kad didžiąją dalį mūsų planetos sudaro vandenynai ir mažai apgyvendintos teritorijos, taip ir lieka nežinoma, kiek meteoritų nukrinta būtent ten. O perpus mažesnių dangaus kūnų atkeliauja pas mus kasmet.

Jei nukristų asteroidas

Populiariojoje spaudoje galime aptikti įvairių lentelių, kuriose parodyta, kokio dydžio asteroidas sunaikintų miestą, o kokio – ir visą mūsų civilizaciją. Tačiau rimtai modeliuoti šiuos dalykus pradėta tik pastaraisiais dešimtmečiais, nes galimų kintamųjų yra tiek daug, kad iki tol nebuvo skaičiavimo pajėgumų, leidžiančių apskaičiuoti tokių dangaus kūnų kritimo padarinius.

2017 m. privatus Saimonso fondas paskelbė labai įdomaus tyrimo ataskaitą. Sautamptono, Lankasterio ir Belfasto universitetų mokslininkai ėmėsi aiškintis galimus asteroido smūgio padarinius konkretiems miestams. Jais buvo pasirinkti Berlynas ir Londonas. Hipotetinis asteroidas – tai 200 m skersmens tvirtos uolienos 20 m/sek. greičiu skriejantis ir 45 laipsnių kampu į Žemę atsitrenkiantis dangaus kūnas. Toks akmuo yra įprastas mūsų Saulės sistemoje.

Rezultatai buvo neguodžiantys. Tiesiogiai nuo smūgio iš 13,9 mln. londoniečių žūtų net 8,7 mln., Berlyne iš 6 mln. gyventojų – 3,5 mln. Ir tai – viena švelniausių mokslinių prognozių. Kiti autoriai, modeliavę realaus dangaus kūno – asteroido Apofio – susidūrimo su Žeme aplinkybes, mini daug dramatiškesnius padarinius.

Apofis – vienas pavojingiausių šiuo metu žinomų asteroidų, galinčių atsitrenkti į Žemę. Jei tai įvyktų, katastrofos scenarijus būtų toks: vos po 10 min. nuo susidūrimo dulkių debesies skersmuo siektų 800 km, griūčių zonos – 700–1 000 km, o maždaug 400 km atstumu sprogimo bangos neatlaikytų net betono statiniai. Dėl karščio kiltų gaisrai ir jų spindulys siektų mažiausiai 200 km. Ir tai – tik momentiniai vos 300 m skersmens asteroido „viešnagės“ padariniai, o juk būtų ir ilgalaikių.

2016-aisiais Jungtinių Amerikos Valstijų mokslininkai modeliavo tokių katastrofų kaip asteroido smūgis ar milžiniško ugnikalnio įsiveržimas poveikį. Jų teigimu, net jei asteroidas nukristų į vandenyną, be įspūdingos cunamio bangos, į atmosferą išsiskirtų tiek vandens garų ir dulkių, kad dramatiški klimato pokyčiai būtų neišvengiami. Ilgalaikiai padariniai būtų dar liūdnesni, jei dangaus kūnas atsitrenktų į kietą žemę. Ne veltui klimato katastrofą, užbaigusią dinozaurų erą, mokslininkai sieja būtent su prieš 65 mln. metų nukritusiu Čiksulubo asteroidu.

Svečiai iš tolimojo kosmoso – dar pavojingesni

Atlikdami skaičiavimus mokslininkai pirmiausia remiasi mūsų Saulės sistemoje esančių asteroidų (vien potencialiai pavojingų yra daugiau nei 1 tūkst.) parametrais. O juk yra ir tikrų kosmoso klajūnų, galinčių pasirodyti bet kuriuo metu. Vienas iš tokių – Oumuamua – 2017 m. pro Saulės sistemą praskriejęs pirmasis žinomas tarpžvaigždinis objektas, atklydęs nežinia iš kokios žvaigždžių sistemos ir nežinia kur nukeliavęs. Tokių kūnų greitis – gerokai didesnis. Pavyzdžiui, minėtas Apofis keliauja 12 km/sek. greičiu, o Oumuamua praskriejo pro mūsų sistemą daugiau nei dukart greičiau, t. y. 26 km/sek. greičiu. Atitinkamai ir jo energija yra žymiai didesnė.

Be to, manoma, kad tai – toli gražu ne pats greičiausias kosminis objektas. Per milijardus klajonių metų, kai kūnus galėjo veikti net kelių žvaigždžių gravitacija, šie kuo puikiausiai gali įsibėgėti net iki 50 km/sek. ar net dar labiau. Skriedamas tokiu greičiu, jei pasiektų Žemę, net 10 m skersmens asteroidas gali pridaryti daug bėdų.

Kalbant apie galimus svečius iš tolimojo kosmoso, negalima atmesti ir tikimybės, kad į mūsų jaukią ir stabilią Saulės sistemą gali atklysti ir vadinamoji planeta našlaitė. Ji, net nesusidūrusi su Žeme, tik sujaukusi mūsų sistemos tvarką, užbaigtų gyvybės egzistavimą mūsų planetoje. Be abejo, su tokio masto katastrofomis mes nesame pajėgūs kovoti net teoriškai, tačiau sutramdyti mažesnius dangaus kūnus jau mokomės.

Žemės sargyba

Šių metų lapkričio 24 d. „SpaceX“ raketa iškėlė į kosmosą DART aparatą. NASA suprojektuotas 610 kg sveriantis ir iki 24 tūkst. km/val. įsibėgėsiantis aparatas turės susidurti su asteroidu Didimu B. Šis asteroidas nėra pavojingas Žemei, tačiau atitinka tipinio pavojingo dangaus kūno parametrus. Tikslas – smūgio metu pakeisti 160 m skersmens asteroido trajektoriją, užfiksuoti rezultatus ir tobulinti pavojingų dangaus kūnų nukreipimo nuo Žemės technologijas. Ar tai pavyks, pamatysime maždaug po 10 mėnesių, tačiau net ir visiškos sėkmės atveju tai dar nebus tikrasis ginklas mūsų planetai apsaugoti.

Per kelis pastaruosius dešimtmečius mokslininkai pasiūlė daug būdų kovoti su pavojingais asteroidais. Pirmiausia tai buvo branduolinės eros projektai – siūlyta į Žemę skriejančius akmenis tiesiog susprogdinti, o jei akmuo – didelis, sukurti galingesnį užtaisą ir tada susprogdinti. Tik štai problema ta, kad iki šiol sukurtas galingiausias branduolinis užtaisas geriausiu atveju sunaikins smulkų asteroidą, o didelį pavers nuolaužų, kurių skersmuo bus keli šimtai metrų, kruša. Ir tų nuolaužų trajektorija bus visiškai neprognozuojama. Maža to, įspūdingo dydžio bombą reikia iki dangaus kūno kažkaip nugabenti...

Alternatyvus sprendimas – nedidelis į gręžinį patalpintas užtaisas, leidžiantis susprogdinti asteroidą iš vidaus. Nors Holivudo filmuose toks siužetas – labai populiarus, visgi problemos tai greičiausiai neišspręs: asteroido nuolaužos vis tiek liks, be to, ir patį aparatą reikia sukurti bei būtina įsitikinti, kad jis veiks bet kokios sudėties kūnus. Gerai, jei tai bus presuotų dulkių kamuolys, o jei geležies gabalas?

Tiesa, yra dar vienas gręžimo idėjos variantas – pritvirtinus prie asteroido variklius, pasukti jį reikiama kryptimi. Ir ši mintis nėra utopinė, nes, kaip rodo teoriniai skaičiavimai, jei pavojus bus pastebėtas laiku, t. y. prieš 20 ar daugiau metų iki numanomo susidūrimo, reikės ne tiek jau daug energijos trajektorijai pakeisti mažiau negu 1 laipsniu, ir susidūrimas neįvyks. Koks didžiausias šios idėjos trūkumas? Be abejo, pamatyti patį asteroidą, kuris pavojingai priartės prie mūsų tik po kelių dešimtmečių.

Buvo siūloma ir ekstravagantiškų sprendimų, pavyzdžiui, nudažyti dalį asteroido baltai. Tada skirsis jo dalių temperatūra, o dėl to keisis ir trajektorija. Tiesa, net jei trajektorija dėl to pasikeistų, lieka visiškai neaišku, kaip.
Tad kol kas turime tik bandomą DART technologiją, kai kūno trajektoriją bus mėginama pakeisti mechaniniais smūgiais. Tačiau pagrindo dideliam optimizmui ji taip pat nesuteikia. Manoma, kad 265,5 m skersmens asteroido Benu orbitai pakeisti reikėtų net 75 „Delta IV“ raketų, o tai – fantastinis skaičius.

Kas mums lieka? Stebėti, skaičiuoti ir, pastebėjus galimą problemą, tiesiog padaryti viską, kad susidūrimo padariniai būtų kuo mažesni. Būtent tuo ir užsiima visų kosminių valstybių astronomai. Ir tai daro vis geriau. Dar neseniai reikėjo dešimtis kartų fotografuoti tą pačią dangaus sritį ir nuotraukose ieškoti judančių kūnų, o dabar vaizdus analizuoja kompiuteriai.

Be to, labai pasistūmėjo ir Saulės dengiamų kūnų (tokie yra potencialiai pavojingiausi, nes pastebimi tik tada, kai priartėja) paieškos. Galiausiai mes jau mokame gana tiksliai apskaičiuoti asteroidų trajektoriją, tad netikrų pavojaus signalų mažėja, o jei pavojus bus rimtas, turėsime nuo kelerių iki keliasdešimt metų jam pasiruošti. Tiesa, su sąlyga, kad laiku pastebėsime artėjantį svečią.

Daugiau įdomių ir aktualių straipsnių rasite žurnale „Savaitė“. Jį galite gauti tiesiai į savo namus – užsiprenumeravę arba skaityti elektroninę žurnalo versiją.