Quanto sono pericolose le migliaia e milioni di asteroidi che circondano la terza roccia dal Sole - Terra? Poiché un impatto con un asteroide rappresenta un rischio reale per la vita e la proprietà, questa è una domanda che chiede risposte da decenni. Ma ora, gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno ricevuto dati da una varietà di risorse del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e hanno tracciato una serie sorprendente di dati che durano 20 anni.
Quest'ultima raccolta di dati sottolinea quanto siano frequenti alcune di queste palle di fuoco più grandi, con la più grande è l'evento di Chelyabinsk del 15 febbraio 2013 che ha ferito migliaia di persone in Russia. I nuovi dati miglioreranno la nostra comprensione della frequenza e della presenza di asteroidi piccoli e grandi che sono pericolosi per le aree popolate in qualsiasi parte della Terra.
I dati di "sensori governativi" - che significano i satelliti di "allarme precoce" per monitorare i lanci di missili (da potenziali nemici) e i monitor di terra a infrarossi - mostrano la distribuzione di eventi di bolide (palla di fuoco). I dati mostrano innanzitutto come gli eventi siano distribuiti uniformemente in tutto il mondo. Questi dati vengono ora divulgati al pubblico e ai ricercatori per analisi più dettagliate.
I dati più recenti rilasciati dal governo degli Stati Uniti mostrano sia la frequenza con cui i bolidi sono frequenti, sia l'efficacia con cui l'atmosfera terrestre protegge la superficie. Un sottoinsieme di questi dati era stato analizzato e riportato dal Dr. Peter Brown dell'Università dell'Ontario Occidentale, in Canada e dal suo team nel 2013, ma includeva solo 58 eventi. Questo nuovo set di dati contiene 556 eventi.
I dati appena rilasciati mostrano anche come l'atmosfera terrestre sia una barriera superiore che impedisce la penetrazione e l'impatto di piccoli asteroidi sulla superficie terrestre. Anche l'asteroide di Chelyabinsk di 20 metri (65 piedi) è esploso a mezz'aria, dissipando la potenza di un'esplosione nucleare a 29,7 km (18,4 miglia, 97,400 piedi) sopra la superficie. Altrimenti, questo asteroide avrebbe potuto cancellare gran parte di una città moderna; Chelyabinsk fu anche salvata per pura fortuna - l'asteroide entrò in un angolo poco profondo che portava alla sua morte; più ripidamente, e sarebbe esploso molto più vicino alla superficie. Mentre molti esplodono nell'atmosfera superiore, spesso si verifica un ampio campo sparso di piccoli frammenti. In tempi storici, città e villaggi hanno riferito di essere stati colpiti da simili spruzzi di pietre dal cielo.
La NASA e JPL hanno sottolineato che gli investimenti nella diagnosi precoce degli asteroidi sono aumentati di 10 volte negli ultimi 5 anni. Ricercatori come il Dr. Jenniskens presso l'Istituto SETI hanno sviluppato una rete di telecamere all-sky che hanno determinato le orbite di oltre 175.000 meteore che si sono bruciate nell'atmosfera. E la Fondazione B612 è stata la più forte sostenitrice della scoperta di tutti gli asteroidi pericolosi. B612, guidato dagli ex astronauti Ed Lu e Rusty Schweikert, ha progettato un telescopio spaziale chiamato Sentinel che avrebbe trovato asteroidi pericolosi e avrebbe contribuito a salvaguardare la Terra per secoli nel futuro.
La velocità è tutto. Mentre Chelyabinsk aveva solo 1/10 della massa del super vettore di classe Nimitz, ha viaggiato 1000 volte più veloce. La sua energia cinetica a causa della sua velocità era da 20 a 30 volte quella rilasciata dalle armi nucleari utilizzate per porre fine alla guerra contro il Giappone - da circa 320 a 480 chilotoni di TNT. In breve, gli asteroidi sono considerati qualsiasi roccia spaziale più grande di 1 metro e quelli più piccoli sono chiamati meteoroidi.
Due precedenti sondaggi possono essere confrontati con questi nuovi dati. Uno di Eugene Shoemaker negli anni '60 e un altro del Dr. Brown. Il lavoro iniziale di Shoemaker usando i conteggi del cratere lunare e il lavoro più recente del gruppo del Dr. Brown, utilizzando sensori del Dipartimento della Difesa, hanno determinato stime della frequenza dei tassi di impatto degli asteroidi (bolide) rispetto alle dimensioni dei piccoli corpi. Questi due sondaggi differiscono di un fattore dieci, ovvero, quando Shoemaker mostra le frequenze nell'ordine di 10 o 100 anni, Brown è nell'ordine di 100 e 1000 anni. I dati più recenti, che hanno adattato il lavoro precedente di Brown, stanno ora aumentando la frequenza di eventi pericolosi a quella del lavoro di Shoemaker.
Il lavoro del Dr. Brown e dei co-investigatori ha portato al seguente grafico che mostra la frequenza delle collisioni con la Terra di asteroidi di varie dimensioni. Questa trama da una lettera alla natura di P. Brown et al. ha utilizzato 58 bolidi dai dati accumulati dal 1994 al 2014 da sensori governativi. Brown e altri miglioreranno la loro analisi con questo set di dati più dettagliato. La trama mostra che ci si può aspettare un evento di tipo Chelyabinsk ogni 30 anni circa, sebbene l'incertezza sia alta. I nuovi dati possono ridurre questa incertezza. Gli eventi di Tungunska che potrebbero distruggere un'area metropolitana delle dimensioni di Washington DC si verificano meno frequentemente, circa una volta al secolo.
Gli asteroidi sono disponibili in tutte le dimensioni. Gli asteroidi più piccoli sono molto più comuni, quelli più grandi meno. Una distribuzione comune vista in natura è rappresentata da una curva a campana o distribuzione "normale". Fortunatamente il numero maggiore di asteroidi è centinaia, mentre i piccoli "buster della città" contano tra i 100 e le migliaia, se non milioni. E per fortuna, la Terra è piccola in proporzione al volume di spazio anche solo lo spazio occupato dal nostro Sistema Solare. Inoltre, il 69% della superficie terrestre è coperta da oceani. Gli umani si rannicchiano solo su circa il 10% della superficie della Terra. Ciò riduce le probabilità di impatto di un asteroide che colpisce un'area popolata di un fattore dieci.
Nel complesso, il rischio derivante dagli asteroidi è molto reale, come sottolineato dall'evento di Chelyabinsk. Dal tempo dell'impatto di Tugunska in Siberia nel 1908, la popolazione umana è quadruplicata. Il numero di città di oltre 1 milione è aumentato da 12 a 400. Comprendendo quante e quante volte si verificano questi impatti di asteroidi oltre alla crescita della popolazione umana negli ultimi cento anni aumenta l'urgenza di un telescopio di scoperta di asteroidi vicino alla Terra tale come Sentinella di B612 che potrebbe trovare tutti gli oggetti pericolosi in meno di 10 anni, mentre le osservazioni a terra impiegheranno 100 anni o più.
Riferimento:
La nuova mappa mostra la frequenza degli impatti di piccoli asteroidi, fornisce indizi su una popolazione di asteroidi più ampia
Didascalia completa della trama inclusa da LETTERS TO NATURE, L'aeronautica di Chelyabinsk: Implications for the Impact Hazard, P.G. Brown, et al.
Il flusso cumulativo stimato di impattatori sulla Terra. Il flusso di impatto del bolide sulla Terra (flusso di Bolide 1994-2013 - cerchi neri) basato su ~ 20 anni di osservazioni globali dai sensori del governo degli Stati Uniti e dai dati delle onde radio ad infrarossi. La copertura globale è in media dell'80% su un totale di 58 bolidi osservati con E> 1 kt e comprende il bolide di Chelyabinsk Chelyabinsk (cerchio nero all'estrema destra). Questa correzione della copertura è approssimativa e la curva del flusso di bolide è probabilmente un limite inferiore. La linea di colore marrone rappresenta un precedente adattamento powerlaw da un set di dati più piccolo per bolidi tra 1 - 8 m di diametro15. Le barre di errore rappresentano solo le statistiche di conteggio. Per confronto, tracciamo stime distorte della frequenza di impatto dell'asteroide vicino alla Terra sulla base di tutti i dati di ricerca telescopica del rilevamento di asteroidi fino alla metà del 2012 (quadrati verdi) 8 e altri set di dati telescopici precedentemente analizzati in modo indipendente tra cui scoperte NEAT (quadrati rosa) e infine dal sondaggio Spacewatch (quadratini blu), in cui i diametri sono determinati assumendo un albedo di 0,1. L'energia per i dati telescopici viene calcolata ipotizzando una densità apparente media di 3000 kgm-3 e una velocità d'urto media di 20,3 km-1. La frequenza di impatto intrinseco per questi dati telescopici è stata trovata usando una probabilità media di impatto per i NEA come 2 × 10-9 all'anno per l'intera popolazione. I conteggi dei crateri lunari convertiti in un flusso di impatto equivalente e ipotizzando un albedo geometrico di 0,25 (linea continua grigia) sono mostrati per il confronto9, sebbene notiamo che la contaminazione da crateri secondari e le stime moderne della popolazione NEA che suggeriscono che gli albedos inferiori tenderanno a spostare questa curva a destra e in basso. Infine, mostriamo l'afflusso stimato dalle misurazioni globali delle onde aeree condotte dal 1960-1974 che hanno rilevato impattatori di bolide più grandi (5-20 m) (triangoli rossi verso l'alto) usando un metodo migliorato per la stima dell'energia rispetto alle precedenti interpretazioni di questi stessi dati.
