Czy grozi nam kataklizm ?

  Piątek 15 lutego 2013 zapowiadał się  […]

deep_impact_6257[1]

 

Piątek 15 lutego 2013 zapowiadał się  jak każdy roboczy dzień. Zapełniły się biura i uczelnie. Mieszkańcy Czelabińska przystąpili do zajęć.

Krótko po godzinie dziewiątej zrobiło się przeraźliwie jasno. Niczym kilkadziesiąt słońc naraz. Kilka minut później dobiegł złowieszczy grzmot a następnie straszliwy huk. Wszystko się zatrzęsło, wyleciały szyby, wiele ścian popękało, niektóre runęły.

Ponad tysiąc rannych. Głównie pokaleczonych odłamkami szyb. Zanotowano sporo poparzeń.  Na szczęście zimą nogi, ręce tudzież dekolty były pozasłaniane. Latem mogło by być gorzej.

meteoryt_z_rosji_wart_fortune_640x0_rozmiar-niestandardowy[1]

Był to kilkunastometrowy meteor. Wtargnął w atmosferę z prędkością 20 kilometrów na sekundę, wybuchł na wysokości 30 kilometrów. Energia eksplozji była porównywalna z taktyczną bombą jądrową typu B-61 i to ustawioną na maksa. Gdyby spadł na ziemię mógłby unicestwić sporą dzielnicę mieszkaniową.

Powyższe zdjęcie zostało wykonane sporo ponad 100 kilometrów od punktu zero.

Legendarny Meteor Tunguski, będący inspiracją paru opowieści Science-Fiction, w tym Astronautów Stanisława Lema, spadł 30 czerwca 1908.  Na szczęście na dalekim syberyjskim odludziu. Wybuch szacuje się na 20 megaton. Odpowiednik solidnej strategicznej bomby wodorowej, zdolnej zdmuchnąć wielomilionowe miasto. Ślady widać do dziś choć minęło ponad 100 lat.

b147a0604facaa72d5e5b5c38b317cea.jpg1_[1]

Spadające gwiazdy to ogół małe, kilkukilogramowe kawałki skały lub żelaza, których większość masy już odparowała w górnych warstwach atmosfery. …

Co ileś tysiącleci przybędzie coś większego. Popatrzcie na ten półtorakilometrowy krater z Arizony,  ma kilka tysięcy lat.

800px-Meteor[1]

Raz na ileś milionów lat przyleci coś naprawdę dużego. O wielkości kilku lub kilkunastu kilometrów.  Średnica Ziemi wynosi 12 tysięcy kilometrów. Wydawało by się iż planetoida tysiąc razy mniejsza (a miliard razy lżejsza) to prawie nic. Ot ziarnko piasku przy globusie …

Pozory jednak mylą.

30824c[1]

To właśnie podobna kometa przyniosła 65 milionów lat temu zagładę dinozaurom.  Razem z nimi wymarło większość ówczesnych gatunków roślin i zwierząt. Był to kataklizm na skalę globalną.

Najgorsze są miliardy ton dymu i pyłu wzbite do atmosfery.  Zasłaniają niebo, przychodzi długa zima. Niespodziewany mróz i lód to unicestwienie większości ziemskiej biosfery. Podobne zjawisko było zapowiadane po ewentualnej, globalnej wojnie atomowej.

Czy ludzkość przetrwała by podobną katastrofę ? Wątpliwe. Przynajmniej przy obecnym stanie techniki. Ale pamiętajmy iż był to obiekt z tysiąc razy większy od tego co wybuchł nad Czelabińskiem. Energia circa miliard razy większa.

Podobnych wydarzeń było w historii naszej planety kilka. Zainteresowanych zapraszam do mojego poprzedniego tekstu: fantastyczna historia skrzypów

- UNDATED PUBLICITY PHOTO - Onlookers watch in horror as A comet prepares to crash into the earth in..

 

Skąd tyle energii ?

Żyjemy w Świecie małych prędkości.

Na większości dróg obowiązuje ograniczenie prędkości do 25 metrów na sekundę czyli 90 km/h.  50 metrów na sekundę to już domena piratów drogowych i radość operatorów fotoradaru.

Odrzutowy samolot pasażerski to aż 250 metrów czyli ćwierć kilometra na sekundę. Najszybsze samoloty bojowe (Lockheed SR-71, MIG-25) osiągały prawie kilometr na sekundę.

Kula nowoczesnego karabinu wyborowego to również kilometr na sekundę a pocisk przeciwpancerny półtora.

Tymczasem pierwsza prędkość kosmiczna wynosi 8 km/s, czyli ponad 28 tysięcy kilometrów na godzinę. Tyle potrzeba by utrzymać sputnik na orbicie wokół Ziemi.  Prędkość Ziemi wokół Słońca to około 30 km/s (sto osiem tysięcy kilometrów na godzinę).

Możemy się spodziewać iż uderzający w Ziemię meteor, asteroid (czy kometa) zrobi to z prędkością rzędu 20 – 50 km/s.

Użyjmy znanego ze szkoły wzoru na energię kinetyczną, podstawiając masę jednego kilograma i prędkość 20 kilometrów na sekundę (20000 m/s).

E = ½ m V²

Uzyskamy dwieście milionów jouli. Wybuch jednego kilograma trotylu daje około ich 4 miliony. Podzielmy teraz dwieście przez cztery … pięćdziesiąt, nie ?

W przypadku prędkości 30 kilometrów na sekundę będzie to nie 200 ale aż 450 milionów jouli.

0ea02ff4-22ea-11e2-8004-0025b511229e[1]

Łatwo oszacować iż uderzenie meteoru w Ziemię wyzwoli 50-100 razy tyle energii co eksplozja analogicznej masy TNT. Krakowskim targiem przyjmijmy:  1kg meteoru = 75 kg trotylu.

Popatrzmy na aerodynamiczne kształty samolotów. Dopracowanie ich sylwetek to rezultat ciężkiej pracy inżynierów i ogromnych wydatki.  A mimo wszystko są zaopatrzone w potężne silniki by  pokonać opór powietrza.

Dla  meteoru opór ten jest tysiące razy większy. Tarcie powietrza w ciągu sekund rozgrzewa je do tysięcy stopni.  Większość ich ogromnej energii kinetycznej zamienia się w ciepło. Jeśli bolid uderzy w ziemię, czas ten skraca się do mikrosekund.

W momencie uderzenia takiego bolidu o powierzchnię Ziemi panuje temperatura rzędu kilkunastu tysięcy stopni. Spora część masy (również gruntu) po prostu wyparuje w postaci plazmy.

Efekt zbliżony do wybuchu b0mby nuklearnej.

Z tym, że bez skażenia radioaktywnego. Natomiast będzie i fala uderzeniowa i oślepiający błysk światła. W tym sporo ultrafioletu. Wstrząs sejsmiczny. Fale tsunami. Mogą aktywować się wulkany.

Asteroid o średnicy 100 metrów wywoła eksplozję odpowiadającą niemal 100 megaton. Dwa razy tyle co największa w historii bomba wodorowa (zwana  Царь-бомба)  detonowana przez ZSRR w roku 1960.

Tsarbombe3_thumb[1]

skąd się biorą ?

Miliardy kamieni krąży wokół Słońca, pomiędzy orbitą Marsa i Jowisza.  W tym jest z parę milionów planetoid o średnicy kilometra i więcej. Największa z nich Ceres jest zaliczana do planet karłowatych.

W przyszłości pewnie będą stanowić cenną bazę surowcową, ponieważ zawierają praktycznie całą tablicę Mendelejewa. Zresztą i dziś, przynajmniej spora część metali takich jak platyna pochodzi z meteorytów, które spadły tysiące lat temu.

5092ceee5ad54[1]

Drugim miejscem jest Pas Kuipera. Miliardy drobnych komet krążących poza orbitą Neptuna na zewnątrz układu słonecznego. Oczywiście są tam i obiekty większe a nawet odkryto kilka planet karłowatych.

Różnica pomiędzy planetoidami a kometami polega na tym, że o ile te pierwsze to kamienie, o tyle te drugie to coś na kształt brudnych kul śnieżnych: żwir pomieszany z lodem. Z tym, że ten lód to nie tylko woda a również zestalone, w niskiej temperaturze, gazy: metan i amoniak.

Gdy kometa przeleci kilka razy w pobliżu Słońca gazy odparowują, tworząc elegancki jej ogon, pozostaje garść kamieni znana  jako rój meteorów.

kuiper-belt[1]

Masywne planety zewnętrzne (Jowisz, Saturn czy Uran), co jakiś czas deformują, swoim polem grawitacyjnym, orbitę tego czy innego kamienia. W rezultacie spada w kierunku Słońca.

Długo by można dywagować o tych peregrynacjach. Załóżmy dla uproszczenia, że co poniektóre mijają, w swojej drodze ku Słońcu, naszą planetę. A mała część z nich, nawet niebezpiecznie blisko.

No i co jakiś czas któryś rąbnie …

738686287[1]

Co robimy ?

Przede wszystkim obserwujemy i monitorujemy.

NASA sklasyfikowała 1371 obiektów zwanych PHAs ( czyli Potentially Hazardous Asteroids) a zatem planetoid potencjalnie zagrażających kolizją z Ziemią.  Monitorowanych jest również kilkaset obiektw zwanych NEAs (Near Earth Asteroids).

Asteroidy to obiekty bardzo, bardzo słabo widoczne. (22-giej i dalszej wielkości gwiazdowej)

Próbujemy obserwować kamienie o wielkości kilkuset metrów z odległości wielu milionów kilometrów. Częstokroć, w dodatku są dość ciemne. To tak jakby śledzić ziarenko piasku z odległości stu kilometrów. W dodatku precyzyjnie pomierzyć, tak aby dało się policzyć jego orbitę.

Nie dziwmy się iż astronomowie potrzebują drogich i precyzyjnych instrumentów – nie jest to fanaberia lecz konieczność.

M35[1]

Tysiące, tysiące zdjęć nieba, z teleskopów, zawierające miliony różnych ciał niebieskich. Z tego Kopciuszek musi wyłowić właśnie asteroidy a następnie je poklasyfikować. Uff … co za benedyktyńska praca. Ale jednak to się robi. NASA, ESA … Astronomowie z całego Świata.

A jeśli stwierdzimy iż na prawdę grozi nam kolizja ?

Jeśli umiemy przewidzieć kiedy i gdzie nastąpi to przynajmniej można się przygotować. Ewakuować, zminimalizować ewentualne straty i liczbę ofiar. To już dużo.

 

kerbalnasa[1]

Naturalnym rozwiązaniem było by wysłanie automatycznej sondy lub nawet wyprawy załogowej. Powstało sporo pomysłów jak rozbić taką planetoidę względnie odchylić jej bieg. Niestety nie ma komu i jak to zrealizować … Czkawką odbijają się niedociągnięcia ostatnich dekad, w wyniku których astronautyka popadła w stagnację.

Warto by sprawę jakoś uprzytomnić, choćby tym co pojechali na synekury do Brukseli. Jest coś takiego jak Europejska Polityka Kosmiczna. A poza wszystkim, oni też miewają rodziny i potomstwo …

50 milionów kosztowała wypasiona witryna dla bezdomnych, którą mało kto odwiedza a już raczej nie bezdomni. Za te pieniądze można by zrealizować całkiem spory, pożyteczny projekt naukowy. A nawet kilka.

 

Titans-of-the-Past-and-Ice-Age-Mammals_Singapore_112[1]

Kiedy uderzy coś naprawdę groźnego ? Nie wiemy. Równie dobrze może to być za milion lat jak i za tydzień … Mam nadzieję, że okażemy się, jako gatunek, jednak mądrzejsi od trylobitów i dinozaurów.

Zainteresowanym polecam film katastroficzny „Deep Impact” dystrybuowany w Polsce pod tytułem „Dzień Zagłady„. Jego opis znajdziecie choćby na Filmweb. .

 

 


 

Post Scriptum:

Osiwieć można czytając o takich strasznych rzeczach, nie ?

desiwizator

I na to znajdzie się rada, poczytajcie:  Aktywuj kolor siwych włosów bez farbowania

;)