Przestrzeń jest jednym z elementów wpływających na życie ziemskie. Przyjrzyjmy się niektórym niebezpieczeństwom, które zagrażają ludziom z kosmosu.
Asteroidy. Są to małe planety, których średnica waha się od 1 do 1000 km. Obecnie znanych jest około 300 ciał kosmicznych, które mogą przekroczyć orbitę Ziemi. Spotkanie naszej planety z takimi ciałami niebieskimi stwarza poważne zagrożenie dla całej biosfery. Zdaniem naukowców asteroida o średnicy 5–10 km może w ciągu kilku godzin spalić całą planetę i zniszczyć ludzkość.
Prawdopodobieństwo zderzenia asteroidy z Ziemią wynosi około 10 -8 – 10 -5. Dlatego w wielu krajach trwają prace nad problematyką zagrożenia asteroidami i skażenia przestrzeni kosmicznej przez człowieka. Obecnie głównym sposobem zwalczania planetoid i komet bliskich Ziemi jest technologia rakiet nuklearnych. Biorąc pod uwagę udoskonalenie trajektorii i charakterystyki niebezpiecznych obiektów kosmicznych (HSO), a także wystrzelenie i czas lotu środków przechwytujących, wymagany zasięg wykrywania HSO powinien wynosić 150 mln km od Ziemi.
Rozwijany system ochrony planet przed asteroidami i kometami opiera się na dwóch zasadach: 1) zmianie trajektorii NEO; 2) zniszczenie go na kilka części. W pierwszym etapie rozwoju planowane jest stworzenie usługi monitorowania NEO w taki sposób, aby wykryć obiekt o wielkości około 1 km na 1 – 2 lata przed jego zbliżeniem się do Ziemi. W drugim etapie konieczne jest obliczenie jego trajektorii i przeanalizowanie możliwości zderzenia z Ziemią. Jeżeli istnieje duże prawdopodobieństwo takiego zdarzenia, należy podjąć decyzję o zniszczeniu lub zmianie trajektorii tego ciała niebieskiego. W tym celu planuje się użycie międzykontynentalnych rakiet balistycznych z głowicą nuklearną. Obecny poziom technologii kosmicznej umożliwia tworzenie takich systemów przechwytujących.
Próbę zasymulowania możliwej sytuacji podjęto 4 lipca 2005 roku. Kometa Tempele o średnicy 6 km, znajdująca się w tym momencie w odległości 130 mln km od Ziemi, została wycelowana w pocisk o masie 372 kg, wystrzelony z amerykańskiego statku kosmicznego Deep Impact-1. Doszło do eksplozji odpowiadającej 4,5 tonie materiałów wybuchowych. Powstał krater wielkości boiska do piłki nożnej i głębokości wielopiętrowego budynku, podczas gdy trajektoria komety pozostała prawie niezmieniona. (Gazeta rosyjska, 07.05.2005).
Ciała mniejsze niż 100 m mogą pojawić się w bezpośrednim sąsiedztwie Ziemi dość nagle. W takim przypadku uniknięcie kolizji poprzez zmianę trajektorii jest prawie niemożliwe. Jedynym sposobem, aby zapobiec katastrofie, jest zniszczenie ciał na kilka małych fragmentów.
Promieniowania słonecznego. Ma ogromny wpływ na życie ziemskie Promieniowanie słoneczne.
Słońce- centralne ciało Układu Słonecznego, kula gorącej plazmy. Źródłem energii słonecznej jest jądrowa przemiana wodoru w hel. W centralnym obszarze Słońca temperatura przekracza 10 milionów stopni Kelvina (w przeliczeniu na stopnie Celsjusza: °C = K-273,15), odległość do Ziemi wynosi 149,6 miliona km.
Scharakteryzowano intensywność aktywności słonecznej Liczby wilka(względna liczba plam słonecznych), które zmieniają się z częstotliwością 11 lat. Stwierdzono korelację pomiędzy 11-letnim cyklem aktywności Słońca a trzęsieniami ziemi, wahaniami poziomu zbiorników słodkiej wody, plonami rolniczymi, rozmnażaniem i migracją owadów, epidemiami grypy, duru brzusznego, cholery, a także liczbą chorób sercowo-naczyniowych. choroby.
słoneczny wiatr Jest to strumień zjonizowanych cząstek (głównie plazmy helowo-wodorowej) wypływający z korony słonecznej z prędkością 300-1200 km/s do otaczającej ją przestrzeni kosmicznej. Docierając do Ziemi, powodują strumienie wiatru słonecznego burze magnetyczne.
Nazywa się promieniowaniem słonecznym, które ma charakter elektromagnetyczny i korpuskularny słonecznypromieniowanie. Promieniowanie elektromagnetyczne Słońca obejmuje najtwardsze promieniowanie gamma, promieniowanie rentgenowskie i ultrafioletowe, a także pomiarowe fale radiowe, ale jego główna część leży w widzialnej części widma. Korpuskularne promieniowanie słoneczne składa się głównie z protonów. Najbardziej aktywna biologicznie jest ultrafioletowa (UV) część widma słonecznego. Krótsze fale, niebezpieczne dla człowieka, są pochłaniane przez ozon i tlen.
W ostatnim czasie zwrócono uwagę na kwestię zwiększonej zachorowalności na nowotwory skóry u osób narażonych na nadmierne promieniowanie słoneczne. Dlatego naukowcy wyjaśniają wyższą zapadalność na raka skóry w regionach południowych w porównaniu z północnymi.
Magnetyzm ziemski (geomagnetyzm). Ziemskie pole magnetyczne ma wyjątkowe znaczenie dla procesów naziemnych: reguluje interakcje Słońce-Ziemia, chroni powierzchnię Ziemi przed wysokoenergetycznymi cząsteczkami przylatującymi z kosmosu, wpływa na przyrodę ożywioną i nieożywioną. Pole magnetyczne służy do orientacji w nawigacji podczas poszukiwań minerałów.
Magnetosfera Ziemia to obszar przestrzeni okołoziemskiej, którego właściwości fizyczne są określone przez ziemskie pole magnetyczne i jego oddziaływanie z cząstkami pochodzenia kosmicznego.
Burza magnetyczna- zaburzenia magnetosfery, którym towarzyszą zorze polarne, zaburzenia jonosfery, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie o niskiej częstotliwości.
W okresach burz magnetycznych zwiększa się liczba zawałów serca, pogarsza się stan pacjentów z nadciśnieniem, pojawiają się bóle głowy, bezsenność i zły stan zdrowia. Zdaniem ekspertów jest to spowodowane tworzeniem się agregatów krwinek (w mniejszym stopniu u zdrowych osób), spowolnieniem przepływu krwi włośniczkowej i początkiem niedoboru tlenu w tkankach. Burze magnetyczne powodują także zakłócenia w komunikacji, systemach nawigacji statków kosmicznych, występowanie wirowych prądów indukcyjnych w transformatorach i rurociągach, a nawet zniszczenia systemów energetycznych.
SanPiN 2.2.4.1191-03 „Pola elektromagnetyczne w warunkach przemysłowych” po raz pierwszy ustaliły tymczasowe dopuszczalne poziomy tłumienia pola geomagnetycznego.
Pasy radiacyjne Ziemi. Wewnętrzne obszary magnetosfery Ziemi, w których ziemskie pole magnetyczne utrzymuje naładowane cząstki (protony, elektrony, cząstki alfa), nazywane są pasem promieniowania Ziemi. Wypływowi naładowanych cząstek z pola promieniowania Ziemi zapobiega specjalna konfiguracja linii pola geomagnetycznego, która tworzy pułapkę magnetyczną dla naładowanych cząstek. Cząstki uwięzione w ziemskiej pułapce magnetycznej podlegają ruchowi oscylacyjnemu w płaszczyźnie prostopadłej do linii sił.
Pasy radiacyjne Ziemi stanowią poważne zagrożenie podczas długich lotów w przestrzeni blisko Ziemi. Długi pobyt w pasie wewnętrznym może prowadzić do uszkodzeń radiacyjnych organizmów żywych wewnątrz statku kosmicznego.
Tekst
Artem Łuczko
Wiadomo na pewno, że ponad 99% gatunków żywych istot, jakie kiedykolwiek istniały na naszej planecie, zniknęło. I jest mało prawdopodobne, aby dana osoba żyła wiecznie. Zadając pytania o to, co zagraża naszemu istnieniu, rysujemy w głowach apokaliptyczne obrazy z filmów science-fiction o gigantycznym meteorycie lub inwazji najeźdźców z kosmosu. Ale są też mniej kinowe, ale bardzo realne scenariusze, o których niewiele osób myśli. Postanowiliśmy wymienić niektóre z nich w tym materiale.
Burze słoneczne
Najmniejsza awaria w działaniu naszego gigantycznego reaktora termojądrowego – czyli Słońca – może doprowadzić do tego, że nasza planeta może po prostu stać się albo za zimna, albo za gorąca, aby podtrzymać życie i niezbędne do niego składniki: a mianowicie oddychającą atmosferę i woda w stanie ciekłym. Słońce jest dość stałą gwiazdą w porównaniu z większością innych gwiazd w naszej Galaktyce, ale jego strumień promieniowania wciąż zmienia się w stosunkowo stabilnym cyklu 11-letnim. Zmiany te wynoszą zaledwie 0,1%, ale nawet ta znikoma liczba ma dość poważny wpływ na klimat Ziemi.
Umiarkowane burze zdarzają się regularnie 100–150 razy w roku, ale superburza słoneczna może zniszczyć znaczną część sieci energetycznej w krajach rozwiniętych. Najpotężniejszą burzą w historii pomiarów była burza z 1859 roku, znana również jako „Wydarzenie Carringtona”. Wyrzut koronalny był tak potężny, że zorzę polarną obserwowano na całym świecie, nawet nad Karaibami. Burza słoneczna spowodowała zakłócenia w amerykańskich liniach telegraficznych. Ale w połowie XIX wieku nie było żadnej poważnej infrastruktury elektrycznej, ale gdyby taki kataklizm miał miejsce dzisiaj, uszkodziłby transformatory wysokiego napięcia i pozostawił całe kraje bez prądu, cofając nas o sto lat.
Rozbłysk gamma
Słońce nie jest jedyną gwiazdą, która stanowi zagrożenie dla naszej planety. W odległych galaktykach obserwuje się wielkoskalowe kosmiczne emisje energii, nazywane są rozbłyskami gamma. Te najjaśniejsze zjawiska elektromagnetyczne zachodzą podczas eksplozji supernowej, kiedy szybko wirująca masywna gwiazda zapada się w gwiazdę neutronową, gwiazdę kwarkową lub czarną dziurę. W tym przypadku w ciągu kilku sekund rozbłysku uwalnia się tyle energii, ile Słońce uwalnia w ciągu 10 miliardów lat.
Źródła tych emisji znajdują się w odległości miliardów lat świetlnych od Ziemi, a w naszej Galaktyce rozbłysk gamma zdarza się mniej więcej raz na milion lat, jednak jeśli zdarzy się wystarczająco blisko Ziemi, jego konsekwencje będą znacząco oddziaływać na wszystkie żywe istoty . Według badań przeprowadzonych w 2004 roku rozbłysk gamma w odległości około 3262 lat świetlnych może zniszczyć nawet połowę ziemskiej warstwy ozonowej, która stanowi naszą główną ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym. W tym przypadku promienie powstałe w wyniku eksplozji w połączeniu ze zwykłym promieniowaniem słonecznym przechodzącym przez osłabiony „filtr” ozonowy mogą spowodować masowe wymieranie ludzkości.
Jeśli rozbłysk gamma nastąpi w odległości 10 lat świetlnych (w takich granicach jest od nas około 10 gwiazdek) będzie to równoznaczne z eksplozją bomby atomowej na każdym hektarze nieba, a na połowie planety całe życie zostanie wytępione natychmiast, a na drugiej połowie nieco później w wyniku skutków ubocznych.
Superwulkany
W głębi naszej planety czai się poważne niebezpieczeństwo. Wiadomo, że erupcje tzw. superwulkanów, których na Ziemi jest około 20, mogą zmienić klimat na Ziemi i doprowadzić do najstraszniejszych konsekwencji. Zaletą jest to, że takie erupcje zdarzają się średnio raz na 100 tysięcy lat.
Jedną z najniebezpieczniejszych sił podziemnych jest Kaldera Yellowstone, która ma wymiary około 55 km na 72 km i zajmuje jedną trzecią terytorium słynnego parku narodowego. Naukowcy odkryli, że wulkan wybuchł trzykrotnie, ostatni raz 640 tysięcy lat temu. Prawdopodobieństwo nowej gigantycznej erupcji naukowcy szacują na 0,00014% rocznie.
Erupcja wulkanu Yellowstone zagraża całej ludzkości. Według naukowców do stratosfery zostanie wyrzucona ogromna chmura, która może wisieć przez długi czas, uniemożliwiając promieniom słonecznym przedostanie się do Ziemi. Zmniejszenie mocy promieniowania słonecznego o połowę doprowadzi do globalnej nieurodzaju, a zapasy żywności dostępne na Ziemi ledwo wystarczą na kilka miesięcy. Średnia roczna temperatura na Ziemi może spaść o 12 stopni i powrócić do pierwotnej pozycji dopiero za 2-3 lata.
Inne mniejsze wulkany mogą grozić tragicznymi konsekwencjami o innym charakterze. Na przykład wulkan na wyspie La Palma w archipelagu Wysp Kanaryjskich, jeśli wybuchnie, może spowodować gigantyczną falę oceaniczną, która może zalać Karaiby i rozległe obszary wybrzeża USA. Jedno ze zboczy wulkanu jest niestabilne i jeśli zacznie wybuchać, do oceanu może wpaść skała ważąca pół biliona ton. Spowoduje to falę o wysokości 650 metrów, która bez trudności szybko przepłynie Atlantyk.
Światowa pandemia
Populacja naszej planety stale rośnie, a ponad 50% ludzi żyje już w miastach. Przeludnienie prowadzi do wzrostu mutacji, a duża gęstość zaludnienia prowadzi do szybkiego rozprzestrzeniania się chorób. Najwyraźniej tendencja ta będzie się tylko utrzymywać, a w przyszłości należy spodziewać się pojawienia się nowych strasznych epidemii, które mogą zabić całe miasta.
Jednocześnie antybiotyki stają się coraz bardziej bezużyteczne, co poważnie niepokoi Światową Organizację Zdrowia. Wzrost oporności na antybiotyki grozi cofnięciem ludzkości do czasów sprzed wynalezienia penicyliny, kiedy najbardziej banalna infekcja stała się śmiertelna. „W przypadku braku szybkich i skoordynowanych działań ze strony wielu zainteresowanych stron nasz świat wkracza w erę, w której antybiotyki przestają być skuteczne, a powszechne infekcje i drobne urazy, które można było leczyć przez dziesięciolecia, są obecnie ponownie zagrożone śmiercią” – twierdzi WHO Zastępca dyrektora generalnego ds. bezpieczeństwa zdrowotnego dr Keiji Fukuda.
Ogólnie rzecz biorąc, nietrudno sobie wyobrazić, jak wybuchnie nowa epidemia dżumy, a lekarze nie będą mogli jej powstrzymać. Wszyscy wiedzą, czym jest Czarna Śmierć, która szalała w połowie XIV wieku i zniszczyła prawie połowę światowej populacji, po czym odbudowa populacji zajęła 150 lat. Kolejna straszna pandemia miała miejsce w latach 1918-1919, kiedy na hiszpańską grypę zmarło około 50 do 100 milionów ludzi (lub około 5% populacji). Przy obecnym poziomie urbanizacji i rozwoju infrastruktury transportowej sytuacja będzie się tylko pogarszać.
W 2010 roku zespół epidemiologów zbudował komputerowy model wirusa Nipah, a następnie monitorował jego rozprzestrzenianie się i rozwój. Raport z wyników symulacji komputerowej stał się podstawą filmu „Zarażenie”. Zatem fantazje o śmiercionośnym wirusie niewiadomego pochodzenia, który szybko rozprzestrzenia się po całym świecie, mogą stać się rzeczywistością.
Wyczerpanie zasobów
Nikt nie wie na pewno, ile ropy znajduje się w głębinach naszej planety. Jednak według optymistycznych prognoz do 2050 r. połowa światowych zasobów ropy zostanie już wypompowana (wg opublikowanych danych wywiadowczych). „Pierwszym i najbardziej palącym problemem, z jakim wówczas przyjdzie nam się zmierzyć, będzie koniec ery tanich paliw kopalnych. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że to zasoby taniej ropy i gazu ziemnego stanowią podstawę współczesnego dostatniego życia” – pisze fatalistyczny pisarz James G. Kunstler.
Kryzys naftowy będzie miał przerażające konsekwencje, na które większość ludności świata nie jest przygotowana. A proces ten będzie dotyczył nie tylko krajów uprzemysłowionych. Z biegiem czasu, gdy ropa stanie się coraz rzadszym zasobem, kraje bardziej rozwinięte będą musiały szukać jej tam, gdzie się znajduje – u swoich słabszych sąsiadów. Rozpocznie się nowy etap wyzysku krajów „biednych” przez kraje „bogate”: na Bliskim Wschodzie i w Afryce będzie wybuchać coraz więcej konfliktów zbrojnych.
Niedobór ropy może spowodować dotkliwy niedobór innych zasobów niezbędnych do życia człowieka. Miliardy ludzi będą głodować z powodu powszechnego uzależnienia od paliw kopalnych. Ostatecznie wszystko to może doprowadzić do powrotu do rolnictwa na własne potrzeby.
Być może pewnego dnia ludzkość odejdzie od igły oliwnej i zastąpi benzynę alkoholem, który będzie pozyskiwany z kukurydzy lub trzciny cukrowej. Nie jest jednak znana metoda produkcji metali ziem rzadkich, a potencjalne zamienniki albo nie istnieją w przyrodzie, albo mają niewystarczające właściwości. A bez tych substancji nie mielibyśmy smartfonów, komputerów, pojazdów elektrycznych ani żadnej innej elektroniki, a co za tym idzie, nie byłoby postępu.
Według obliczeń naukowców z Uniwersytetu Yale w USA źródła metali ziem rzadkich wyczerpują się w zastraszającym tempie. Obecnie około 95% wszystkich metali ziem rzadkich wydobywa się w Chinach, a ostatnio ich rząd wprowadził ograniczenia w eksporcie niektórych pierwiastków, a także podwoił ich ceny dla producentów spoza Chin.
Szary śluz
Wraz z rozwojem technologii ludzkość powinna obawiać się, że technologie te wymkną się spod kontroli i zniszczą ich twórców. Jednym z hipotetycznych zagrożeń jest to, co futuryści nazywają szarą mazią (Szara maź)- samoreplikująca się nanotechnologia molekularna, która nie jest posłuszna człowiekowi.
Po raz pierwszy amerykański naukowiec Kim Eric Drexler, nazywany „ojcem nanotechnologii”, mówił o możliwości stworzenia takiej substancji. Naukowiec omówił ideę stworzenia nanorobotów w swojej książce „Machines of Creation”. Pierwotny pomysł sugerował, że mikroskopijne maszyny można konstruować w laboratorium, ale ich właściwości można też nabywać przez przypadek.
W 2010 r. po raz pierwszy wykazano, że nanoroboty oparte na DNA są w stanie znajdować i niszczyć komórki nowotworowe, pozostawiając zdrową tkankę nienaruszoną. Maleńkie kapsułki uwalniają niezbędne dawki leków po wykryciu celu i specyficznie niszczą „wroga”. W rezultacie okazało się, że te nanoroboty mogą istnieć jeszcze przez miesiąc po śmierci „mistrza”.
Jak dotąd nanocyborgi są oczywiście opracowywane wyłącznie na użytek ludzi, ale teoretycznie są w stanie zarówno tworzyć, jak i niszczyć. Jeśli z jakiegoś powodu nanoboty przedostaną się do biosfery i zaczną się rozmnażać w nieskończoność, wykorzystując jako materiał do stworzenia swoich kopii wszystko, do czego dotrą, w rzeczywistości mogą zacząć wchłaniać wszystko wokół siebie, łącznie z samą planetą. Jednocześnie hipotetyczny „szary maź” będzie bardzo trudny do zniszczenia, ponieważ wystarczy jeden ocalały replikator, aby mógł ponownie zacząć się rozmnażać. Jeśli taki robot trafi do Oceanu Światowego, zniszczenie go będzie po prostu niemożliwe.
Holokaust nuklearny
Chociaż na świecie jest 7 krajów, które posiadają broń nuklearną, prawdopodobieństwo wybuchu wojny nuklearnej nie może być zerowe, mimo że może ona doprowadzić do wyginięcia ludzkości lub końca współczesnej cywilizacji na Ziemi. Przyczyny tego zagrożenia są dość oczywiste: wybuchowi nuklearnemu towarzyszy niszczycielska fala uderzeniowa, która po drodze niszczy wszystko wokół, palące promieniowanie świetlne i promieniowanie przenikliwe, które powoduje nieodwracalne zmiany w materii. Ludzie, nawet ci, którzy bezpośrednio w wyniku eksplozji nie odnieśli poważnych obrażeń, prawdopodobnie umrą z powodu chorób zakaźnych i zatruć chemicznych. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że spalą się w pożarach lub zamurują gruzami.
Wybuch jądrowy powoduje zaburzenie pola elektromagnetycznego, które powoduje wyłączenie urządzeń elektrycznych i radioelektronicznych - czyli wszystkich linii komunikacyjnych, transformatorów, urządzeń półprzewodnikowych, co doprowadzi do utraty wszystkich nowoczesnych technologii.
Pomimo wszystkich zagrożeń, na jakie narażona będzie cywilizacja, analitycy sugerują, że miliardy ludzi będą jednak w stanie przetrwać globalną wojnę termojądrową. Ale po jej zakończeniu może rozpocząć się zima nuklearna. Powszechne eksplozje i pożary przeniosą do stratosfery gigantyczne ilości dymu i sadzy. W rezultacie promienie słoneczne zostaną odbite od tych cząstek, a temperatura na planecie wszędzie spadnie do temperatur arktycznych, a populacja, która przeżyje, będzie musiała dostosować się do nowych, trudnych warunków.
Niewiedza i głupota
Najbardziej niedocenianym zagrożeniem dla każdego społeczeństwa jest ignorancja (nieświadome lub świadome) w połączeniu z biernością i lenistwem. Obydwa typy ignorancji są karmione przez media – główne narzędzia polityków i korporacji.
To właśnie „kult ignorancji” jest przyczyną tego, że w XXI wieku na świecie są religijni fundamentaliści, rasiści, ludzie czczący władzę i demonizujący wszystkich, którzy jej nie mają. To z powodu powszechnej ignorancji wszędzie są ludzie, którzy zaprzeczają globalnemu ociepleniu i wykorzystują innych dla osobistego zysku.
W „latach karmienia” wzrasta niewiedza, a znaczenie i konieczność edukacji stają się mniej oczywiste. Młodsze pokolenie, czerpiąc korzyści z systemu, który zbudowali ich przodkowie, stopniowo zapomina, jak i po co ten system został zbudowany. W ostatecznym rozrachunku niekompetentni ludzie zdobywają władzę przy wsparciu większości, narażając w ten sposób fundamenty samego systemu.
Populizm i brak kompetencji stanowią realne zagrożenie dla ludzkości. Na przykład badacze z USA (kraj będący obecnie u szczytu dobrobytu dzięki postępowi technologicznemu i skutecznej polityce gospodarczej XIX i XX wieku) sugerują, że szczyt ten można interpretować jako początek spadku. Choćby dlatego, że była kandydatka na wiceprezydenta USA Sarah Palin nie zna podstawowych teorii naukowych.
Powyższy rysunek przedstawia wykres, na którym kolorem niebieskim zaznaczono rozwój edukacji, a kolorem czerwonym towarzyszący mu rozwój gospodarczy od czasów starożytnej Grecji do czasów współczesnych. Chociaż liczba ta jest dość spekulacyjna, takie pesymistyczne poglądy są dość powszechne wśród futurystów.
Max Tegmark, profesor fizyki w Massachusetts Institute of Technology, również uważa, że ludzka głupota jest największym problemem całej ludzkości, a sztuczna inteligencja jest jej największym egzystencjalnym zagrożeniem. Osoby o ograniczonym funkcjonowaniu intelektualnym, ignorując potencjalne katastrofalne skutki, mogą pozwolić sztucznej inteligencji rozwinąć się w coś zdolnego zniszczyć ludzkość.
Piętnastego lutego minęło pięć lat od pojawienia się na niebie nad Czelabińskiem dużego meteoroidu, który wywołał zamieszanie w mieście i wzbudził zainteresowanie astronomów na całym świecie. Co się stało tego dnia? Czy coś takiego mogłoby się powtórzyć? Co ludzkość robi i może zrobić, aby przynajmniej takie zdarzenia nie wydarzyły się nagle, a maksymalnie nauczyły się odpierać takie zagrożenia? Z tymi pytaniami redaktorzy N+1 zwrócił się do astronoma Leonida Elenina, pracownika Instytutu Matematyki Stosowanej Rosyjskiej Akademii Nauk, dla którego incydent nad Czelabińskiem miał szczególne znaczenie.
Piętnasty lutego 2013 roku zaczął się dla mnie nieoczekiwanie – o godzinie 7:30 rano otrzymałem telefon od jednej z agencji rządowych z pytaniem: „Co się stało nad Czelabińskiem?” Kiedy zrozumieliśmy, co się stało, główne pytanie pojawiło się kolejne: dlaczego nie odkryliśmy tego ciała wcześniej? Pikanterii sytuacji dodał także fakt, że tego samego dnia słynna bliska Ziemi asteroida 2012 DA14 miała przelecieć obok Ziemi, ale w bezpiecznej odległości od niej, a dzień przed opisanymi wydarzeniami, przemawiając na konferencji prasowej zapewniałem zebranych, że ani jedna ze znanych planetoid nie zagraża nam w najbliższej przyszłości. Pierwsza szybka analiza danych z kamer wideo wykazała, że kula ognia nie ma nic wspólnego z asteroidą 2012 DA14 i stało się jasne, dlaczego ten meteoroid podkradł się do nas niezauważony... Ale najpierw co najważniejsze.
Najpierw dowiedzmy się, czym są te obiekty, skąd pochodzą, w jaki sposób są wykrywane i dlaczego gość z Czelabińska fizycznie nie mógł zostać wykryty za pomocą istniejących środków kontroli przestrzeni kosmicznej.
Teleskopy w pogotowiu
Pierwszą asteroidę bliską Ziemi (NEA) odkryto w 1898 roku. Następnie otrzymał numer 433 i imię Eros. Tak, tak, to ta asteroida z serialu „The Expanse”. W tamtym czasie jej orbita wydawała się wyjątkowa, ponieważ większość asteroid krąży wokół Słońca w Głównym Pasie Asteroid, pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza.
Po około 100 latach nastąpiła rewolucja w dziedzinie rejestracji obrazu – płyty fotograficzne stały się historią, a na ich miejsce zaczęto wprowadzać kamery CCD. Przejście z informacji analogowej na „cyfrową” zrewolucjonizowało astronomię, m.in. w zakresie obserwacji pozycyjnych małych ciał Układu Słonecznego, do których należą asteroidy i komety. Nowa technologia umożliwiła szybkie i dokładne wyznaczenie współrzędnych ciał niebieskich, obliczenie ich orbit oraz zautomatyzowanie procesu wykrywania nowych obiektów w otrzymanych ramkach, ponieważ wcześniej odbywało się to ręcznie za pomocą urządzeń zwanych komparatorami migawkowymi.
Stopniowo astronomowie zaczęli rozumieć, że obiekty takie jak Eros są dość powszechne w Układzie Słonecznym i zgodnie z teorią prawdopodobieństwa mogą zderzać się z planetami. Był to dopiero pierwszy krok w kierunku zrozumienia problemu zagrożenia asteroidą-kometą (ACH).
W 1980 roku naukowcy - ojciec i syn Alvarez - sformułowali teorię zderzenia Ziemi z dużym ciałem niebieskim (o średnicy 8-10 kilometrów) w odległej przeszłości i powiązali powstanie gigantycznego krateru Chicxulub w Zatoce Meksykańskiej z wyginięciem dinozaurów. Ponadto. I tak w 1983 roku nowo odkryta kometa C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock) przeleciała zaledwie 4,67 miliona kilometrów od Ziemi. Rozmiar jej jądra był porównywalny z ciałem, które zderzyło się z Ziemią 65 milionów lat temu.
Przełomem było zderzenie komety P/1993 F2 (Shoemaker-Levy 9), a właściwie łańcucha jej fragmentów, z Jowiszem. Kometa została odkryta w 1993 roku, już rozerwana przez grawitację gigantycznej planety, a zderzenie z nią było tylko kwestią czasu. 7 lipca 1994 roku 21 fragmentów komety, każdy o wielkości do dwóch kilometrów, weszło w atmosferę Jowisza. Całkowite uwolnienie energii wyniosło około 6 milionów megaton, czyli 750 razy więcej niż cały potencjał nuklearny zgromadzony na Ziemi!
Rysunek 1. Liczba planetoid bliskich Ziemi (NEA) odkrytych w ostatnich dziesięcioleciach. Obiekty o średnicy kilometra i większej są zaznaczone na czerwono, 140 metrów i więcej na pomarańczowo, a wszystkie pozostałe na niebiesko.
Po tych wszystkich wydarzeniach Stany Zjednoczone przyjęły rządowy program poszukiwania niebezpiecznych ciał niebieskich zbliżających się do Ziemi. W 1998 roku zaczął działać pierwszy teleskop przeglądowy. W ciągu kilku lat zaczęto pracować nad tym tematem kilkoma innymi narzędziami, a na wyniki nie trzeba było długo czekać. Rycina 1 przedstawia statystyki odkryć ASZ od 1980 roku, co mówi samo za siebie.
Obecnie nad tematem ACO pracuje kilka dedykowanych instrumentów o średnicy zwierciadła głównego dochodzącej do 1,8 metra. Wiele teleskopów, które rozpoczęły swoją pracę 20 lat temu, zostało zmodernizowanych – zainstalowano na nich nowe, kolosalne kamery CCD. Na przykład mozaika chipów CCD w teleskopie Pan-STARRS ma średnicę pół metra. Rodzi się pytanie: czy teraz będziemy w stanie wcześniej odkryć meteoroid Czelabińska? NIE! I własnie dlatego.
Trajektoria meteoroidu nad Czelabińskiem
Trudne do wykrycia
Wszystkie asteroidy bliskie Ziemi dzielą się na trzy rodziny, w zależności od ich orbity. Wszystkie mają aphelium (najbardziej odległy od Słońca punkt orbity) poza orbitą Ziemi, dzięki czemu można je wykryć. Naukowcy zastanawiali się jednak: czy istnieją podobne obiekty krążące wokół Słońca po orbicie Ziemi i niebezpiecznie zbliżające się do naszej planety w pobliżu swojego aphelium?
Jeśli orbita ciała niebieskiego znajduje się wewnątrz orbity Ziemi, wówczas dość trudno jest je zaobserwować, nawet jeśli jest to planeta. Nie bez powodu Wenus nazywana jest „gwiazdą poranną”. Jest widoczny na naszym niebie o zmierzchu, wieczorem lub o poranku. Ale to bardzo jasny obiekt, ale jak wykryć małe asteroidy na jeszcze nie ciemnym, zmierzchającym niebie? Przeprowadzono taki eksperyment. Teleskop zainstalowany wysoko w górach był skierowany na obszary nad horyzontem, gdy Słońce już chowało się za nim. Penetracja teleskopów (zdolność wykrywania słabych obiektów) na jasnym niebie jest katastrofalnie ograniczona, ale nawet w takich warunkach udało się odkryć kilka obiektów, które zostały sklasyfikowane jako nowa rodzina planetoid bliskich Ziemi. To doświadczenie pokazało, że jeśli nie widzimy pewnych obiektów, nie oznacza to, że ich nie ma (efekt selekcji obserwacyjnej).
Od razu odpowiem na pytanie o zastosowanie radioteleskopów. Tak, mogą pracować w dzień, jednak obecnie ich charakterystyka promieniowania (kąt widzenia) jest bardzo mała i nie pozwala na wyszukiwanie obiektów na dużych odległościach. W dzisiejszych czasach lokalizowanie asteroid często wymaga wsparcia optycznego – teleskopy wyjaśniają orbitę ciała niebieskiego, a radioteleskop nakierowuje się na określone już współrzędne.
Meteoryt Czelabińsk nie należał do tej rodziny wewnętrznych NE (rodzina Atira), ale zbliżał się do nas od strony Słońca i to był główny powód, dla którego nie został wykryty. Innym powodem są jego niewielkie rozmiary. Przed wejściem do atmosfery jego średnica wynosiła około 17 metrów. Typowy czas wykrycia obiektów tej wielkości wynosi mniej niż jeden dzień, gdy zbliżają się one bardzo blisko Ziemi i są w stanie je wykryć nowoczesne teleskopy.
Swoją drogą wydarzenie w Czelabińsku dość mocno wstrząsnęło umysłami naukowców pracujących nad zagadnieniami ACO. Wcześniej sądzono, że obiekt o średnicy mniejszej niż 50–80 metrów nie będzie w stanie wyrządzić ludziom większej szkody, gdyż spłonie w atmosferze. Wydarzenia nad Czelabińskiem pokazały, że tak nie jest. Wszelkie zniszczenia nie powstały w wyniku zderzenia samego ciała z powierzchnią Ziemi, ale w wyniku eksplozji powietrza na wysokości około 19 kilometrów. Przypomnę, że rannych zostało ponad tysiąc osób. Gdyby do tego doszło na gęsto zaludnionych obszarach Europy lub Japonii, ofiar byłoby znacznie więcej. Teraz naukowcy rozumieją, że poszukiwanie asteroid o rozmiarach dekametrowych (o średnicy kilkudziesięciu metrów) jest ważnym zadaniem ACO.
Do takich poszukiwań zaczęto używać dużych teleskopów, pracujących nad problemami astrofizycznymi i kosmologicznymi. Na przykład ulepszony 4-metrowy teleskop poszukujący ciemnej energii to Kamera Ciemnej Energii (DECam). Za kilka lat w Chile powinien zacząć działać teleskop przeglądowy nowej generacji – Wielki Teleskop Przeglądowy Synoptyczny (LSST) o średnicy zwierciadła głównego wynoszącej 8,3 metra! Instrument ten znacznie rozszerzy zasięg wykrywania małych obiektów bliskich Ziemi. Ale to wszystko nie rozwiąże problemu wewnętrznego ASZ.
Rysunek 2. Punkty libracyjne (punkty Lagrange'a). Punkty L1, L4, L5 są szczególnie wygodne do przemieszczania się do nich w celu oceny zagrożenia dla Ziemi ze strony lecących w jej stronę asteroid.
Aby skutecznie go rozwiązać, konieczne jest wystrzelenie teleskopów poszukiwawczych w przestrzeń kosmiczną, i to nie tylko w kosmos, ale z dala od Ziemi. Np. do punktów libracji (punktów Lagrange’a) L1, L4, L5 (Rysunek 2). W tym przypadku będziemy patrzeć na Ziemię z boku, co pozwoli nam wykryć niebezpieczne obiekty zbliżające się do naszej planety od strony Słońca. Według obliczeń teoretycznych jeszcze większą skuteczność detekcji można osiągnąć umieszczając statek kosmiczny na orbicie Wenus lub Merkurego.
Techniczną realizację takich projektów komplikuje konieczność przesyłania dużych ilości danych na duże odległości. Dla punktu L1 jest to 1,5 miliona kilometrów, dla L4/L5 - 150 milionów kilometrów, natomiast dla orbity Wenus waha się ona od 38 do 261 milionów kilometrów. Tutaj musisz znaleźć równowagę między dwoma podejściami. Co jest lepsze: przesyłanie „surowych” klatek na Ziemię, a następnie na wydajnych komputerach wyciśnięcie z nich maksimum informacji – w naszym przypadku wykrywanie nawet najciemniejszych obiektów – czy przesyłanie samych pomiarów i przeprowadzanie na pokładzie wszystkich uproszczonych procesów? Najprawdopodobniej zostanie zastosowana symbioza obu podejść. A to tylko jeden z wielu złożonych problemów technicznych, które będą musieli rozwiązać naukowcy i inżynierowie.
Trwają badania teoretyczne takich misji, m.in. w Rosji. Dopiero gdy będziemy w stanie masowo wykryć wewnętrzne NEA i zbadać ich populację, będziemy w stanie rozwiązać jeden z problemów ACO dotyczących wykrywania niebezpiecznych obiektów. Ale to nie wszystko. No cóż, pytacie, odkryliśmy obiekt lecący na kursie kolizyjnym w stronę Ziemi, ale co dalej?
Badania mikroskopowe meteorytu Czelabińsk
Jeszcze trudniej „powalić”
Realistycznie rzecz biorąc, na razie możemy jedynie obliczyć czas i miejsce upadku. Oznacza to, że należy powiadomić służby specjalne i podjąć próbę ewakuacji ludności z niebezpiecznego obszaru. W tym celu należy wydłużyć charakterystyczny czas realizacji z kilku godzin do kilku dni. Jeśli mówimy o parowaniu zagrożenia, to wszystko nie jest takie proste. Jeśli jest to sytuacja nadzwyczajna i w najbliższej przyszłości grozi nam niebezpieczeństwo, to wybór jest niewielki – albo uderzenie czysto kinetyczne (cios ślepą próbą), albo uderzenie wybuchowe połączone z kinetycznym (zakopujemy naładować i zdetonować).
Wszystko wydaje się być piękne i nawet całkiem wykonalne. Udało nam się już zbombardować małe ciała, ładunek jest, można stworzyć lotniskowce przechwytujące, ale jest kilka „ale”.
Po pierwsze, podejście to dotyczy tylko stosunkowo małych obiektów. Dobra wiadomość jest taka, że zdecydowaną większość dużych NEA znamy już i nie stanowią one realnego zagrożenia w horyzoncie kilkuset lat. Ale wciąż istnieją nieznane komety, które, jak widzimy, mogą zbliżyć się do Ziemi.
Po drugie, aby trafić w obiekt, trzeba dobrze znać jego orbitę, a to wymaga długiego czasu obserwacji (łuk obserwacyjny). Jeśli obiekt zostanie wykryty na kilka dni przed kolizją, nawet jeśli nasz przechwytywacz będzie pracował pełną parą, możemy tam nie dotrzeć.
I po trzecie, opisanych powyżej metod nie da się kontrolować – czyli niszcząc jeden duży obiekt, możemy otrzymać chmurę odłamków, która przedostanie się do atmosfery i nie wszystkie ulegną spaleniu. A potem pojawia się pytanie, co jest lepsze: jeden duży obiekt czy rój jego fragmentów. Albo możemy użyć siły kinetycznej, aby poruszyć asteroidę inaczej niż byśmy chcieli, przesuwając ją np. na orbitę z jeszcze większym prawdopodobieństwem zderzenia. Ponieważ nie piszemy scenariusza do nowego hitu, sprawy mogą nie pójść zgodnie z planem…
Jeśli obiekt jest dla nas niebezpieczny w średnim okresie, w perspektywie kilkudziesięciu lat, wówczas możemy zastosować metody miękkiego i co ważne kontrolowanego oddziaływania. Dla nieprzeszkolonej osoby mogą się one wydawać dość dziwne, ale naprawdę mogą zadziałać, jeśli mamy do stracenia dziesięciolecia. Przykładowo możemy umieścić mały statek kosmiczny w pobliżu asteroidy, co przyciągnie asteroidę – tak jak asteroida przyciągnie aparat, ale oczywiście z większą siłą, bo ogromny blok jest znacznie masywniejszy. W tym przypadku możemy bardzo dokładnie obliczyć wpływ i przewidywalnie, bardzo powoli, zmienić orbitę ciała niebieskiego.
Możesz wylądować statkiem kosmicznym na powierzchni asteroidy i zmienić jej orbitę za pomocą silników o niskim ciągu. Lądowanie na jądrze asteroidy lub komety nie jest już fantazją – zostało już zrealizowane. Możesz nawet namalować asteroidę! Tak, tak, pomaluj jedną stronę asteroidy na biało, tak aby odbijała światło słoneczne, a druga, niepomalowana strona nagrzewa się, emitując energię cieplną, która może nadać asteroidzie dodatkowe przyspieszenie (efekt Jarkowskiego). Znając kształt asteroidy i parametry jej obrotu wokół własnej osi, możesz dokładnie obliczyć, jak należy ją pomalować, aby uzyskać pożądany efekt.
Oto krótki przegląd problemów ACO, choć oczywiście temat ten jest znacznie szerszy i głębszy. Są tacy, którzy twierdzą, że problem ten nie zasługuje na uwagę, ponieważ prawdopodobieństwo poważnej kolizji jest bardzo niskie. Tak, tak jest, a zadaniem prawdziwych naukowców nie jest straszyć, ale ostrzegać. Choć prawdopodobieństwo jest rzeczywiście bardzo małe, ceną bierności są miliony, miliardy istnień ludzkich, a być może los całej cywilizacji. Ludzkość ma wszystko, żeby nie pójść smutną drogą dinozaurów (choć dla nas upadek ciała niebieskiego w Zatoce Meksykańskiej okazał się szczęśliwym wydarzeniem – wtedy pierwsze ssaki wyciągnęły swój szczęśliwy los).
Dlatego musimy zrobić wszystko, aby chronić nasz świat i dotyczy to oczywiście nie tylko zagrożenia asteroidą-kometą. Życzę wszystkim powodzenia i częściej spoglądajcie na nocne niebo - jest bardzo piękne i wciąż skrywa wiele tajemnic, które musimy rozwiązać!
Leonid Elenin
Dopóki nie zostanie udowodnione istnienie cywilizacji pozaziemskich, można jedynie puścić wodze fantazji i hollywoodzkim grubasom na temat tego, jak wyglądałaby inwazja obcych na Ziemię. Istnieją jednak inne niebezpieczeństwa wykraczające poza naszą planetę, które potencjalnie zagrażają naszemu istnieniu. Niektóre z nich są mało prawdopodobne, inne zaś wydarzyły się już w długiej, cierpliwej historii Ziemi i są całkiem realne...
Czy cywilizacje pozaziemskie wymarły?
Latem 1950 roku w stołówce Laboratorium Los Alamos włoski fizyk i laureat Nagrody Nobla Enrico Fermi (jedna z czołowych postaci amerykańskiego projektu bomby atomowej) prowadził nieformalną rozmowę z trzema innymi fizykami. Po wysłuchaniu argumentów swoich kolegów na rzecz istnienia w Galaktyce bardzo wielu wysoko rozwiniętych cywilizacji, Fermi zapytał: „No cóż, gdzie oni w takim razie są?”
Co dziwne, to pytanie, zwane „paradoksem Fermiego”, jest w naszych czasach znacznie bardziej znane niż wszystkie osiągnięcia naukowe wielkiego Włocha. W rozszerzonym sformułowaniu ten paradoks brzmi następująco: „Prawa natury są takie same w całym Wszechświecie, dlatego każda wysoko rozwinięta cywilizacja ma takie same możliwości naukowe, techniczne i technologiczne jak ludzkość”. Dzięki statkom kosmicznym zdolnym osiągnąć prędkość co najmniej 10% prędkości światła cywilizacja mogłaby rozprzestrzenić się po Galaktyce i skolonizować planety nadające się do zamieszkania w ciągu zaledwie kilku milionów lat – co jest okresem nieistotnym według standardów kosmicznych. Gdyby zatem w Galaktyce istniały naprawdę liczne cywilizacje, pierwsza z nich dotarłaby tutaj miliony (a nawet miliardy) lat temu. Ale w tym przypadku sama nieobecność kosmitów na Ziemi jest przekonującym dowodem na brak wysoko rozwiniętych cywilizacji pozaziemskich jako takich.
Oczywiście od czasu rozmowy Fermiego z kolegami wysunięto wiele hipotez wyjaśniających ten paradoks. Jedna z hipotez głosi, że powstające cywilizacje są krótkotrwałe – każda z nich zostaje ostatecznie zniszczona przez kosmiczną katastrofę. To założenie nasuwa smutne myśli – może ludzkość spotka ten sam los? Jakie katastrofy kosmiczne mogą zagrozić naszej cywilizacji?
Bezpośrednie uderzenie
Najbardziej oczywistym zagrożeniem jest możliwe uderzenie asteroidy lub komety w Ziemię. Przypominaniem o tym zagrożeniu są gigantyczne kratery pozostawione na powierzchni naszej planety po zderzeniach z asteroidami w przeszłości. Wystarczy przypomnieć 10-kilometrową asteroidę Chicxulub, która spadła na Ziemię 65 milionów lat temu – wydarzenie to, zdaniem wielu naukowców, oznaczało koniec ery dinozaurów. Po tej katastrofie pozostał krater uderzeniowy położony na Półwyspie Jukatan, o średnicy około 180 km i głębokości 17-20 km.
Jeszcze większy jest krater Vredefort położony w Republice Południowej Afryki. Utworzony dwa miliardy lat temu krater ma średnicę 250 kilometrów. Można się tylko domyślać, jakiego rodzaju katastrofą planetarną było zderzenie z asteroidą, które doprowadziło do pojawienia się tego krateru (życie na Ziemi w tamtej epoce ograniczało się do bakterii, ale gdyby na Ziemi istniały złożone organizmy, prawdopodobnie zostałyby one całkowicie zniszczone) .
Na szczęście ludzie, w przeciwieństwie do dinozaurów, mogą przynajmniej spróbować uchronić się przed zagrożeniem ze strony asteroid. Przy obecnym rozwoju technologii ludzkość będzie bronić się przed nagle pojawiającą się asteroidą atakami rakiet z ładunkami atomowymi lub termojądrowymi. W przyszłości niewątpliwie powstaną bardziej zaawansowane mechanizmy „obrony przed asteroidami”.
Burze geomagnetyczne
Jednak postęp technologiczny, który czyni życie wygodnym i może chronić przed wieloma zagrożeniami, pod pewnymi względami czyni ludzkość bardziej bezbronną. Przypomina o tym wydarzenie, które miało miejsce 28 sierpnia 1859 roku. Tego dnia chmury naładowanych cząstek wyrzucone przez Słońce, docierając do Ziemi, spowodowały oscylacje w polu elektrycznym i magnetycznym o potwornej sile. Zorza polarna w nocy z 28 na 29 stycznia pokryła całe niebo od biegunów aż po równik (obserwowali ją nawet mieszkańcy tropikalnej Kuby). Igły kompasów magnetycznych kręciły się jak szalone, systemy telegraficzne jedna po drugiej ulegały awarii - iskrzyły linie przesyłowe, zapalał się papier telegraficzny. W ten sposób w 1859 roku na Ziemię przybyła najpotężniejsza burza geomagnetyczna w historii obserwacji, znana również jako Zdarzenie Carringtona (nazwane na cześć astronoma, który tego dnia obserwował Słońce) lub Superburza Słoneczna.
Dwa dni później pole magnetyczne wróciło do normy, światła na niebie zgasły, a uszkodzenia w liniach telegraficznych wkrótce naprawiono. W końcu ludzkość otrząsnęła się z lekkiego przerażenia – prymitywne mechanizmy XIX wieku były niewrażliwe na burzę geomagnetyczną jakiejkolwiek mocy. Ale trudno sobie nawet wyobrazić konsekwencje takiej aktywności słonecznej dla zaawansowanej nowoczesnej technologii kontrolowanej przez elektronikę. Dziś superburza słoneczna podobna do tej, która miała miejsce w 1859 r., byłaby katastrofą planetarną. Uderzenie elektromagnetyczne z kosmosu po prostu spali całą niezabezpieczoną elektronikę na planecie, przez co ludzkość, która stała się zakładnikiem własnego geniuszu technicznego, stanie przed trudnym testem.
Ulice zapełnią się stojącymi samochodami, autobusami, ciężarówkami (wszystkie sterowane elektronicznie), a pojazdy niepełnosprawne będą przyczyną wielu wypadków. Ofiary wypadków będą musiały długo czekać na pomoc lekarzy – wszak nie odpalą też ambulanse, a także wozy strażackie i policyjne. Wszystko, co było zasilane bateryjnie lub z sieci, przestanie działać. Wszystko na niebie – helikoptery i samoloty – najprawdopodobniej ulegnie awarii i rozbije się.
Jak widać, powtórzenie się wydarzeń z 1859 roku w dzisiejszym świecie będzie oznaczać całkowity upadek całego zaplecza technologicznego ludzkości na całym świecie – wszak jednocześnie zawiodą zarówno urządzenia sterowane elektronicznie, jak i systemy zasilania je zasilające. Przywrócenie przemysłu i odbudowa systemu energetycznego zajmie miesiące chaosu i głodu – czy ludzkość będzie miała wolę przetrwania tak długo bez eksplozji społecznej i następującej po niej anarchii?
Strach i przerażenie przed supernowymi
Jednak kataklizm na Słońcu bezpośrednio zagraża jedynie technologii sterowanej elektronicznie. Znacznie straszniejszym (choć znacznie mniej prawdopodobnym) zagrożeniem jest eksplozja supernowej w kosmicznym „sąsiedztwie” Układu Słonecznego. Taki kataklizm może wypalić całe życie na powierzchni naszej planety. Promieniowanie zniszczy warstwę ozonową w atmosferze, a promieniowanie „wysterylizuje” powierzchnię Ziemi. W końcu eksplozja supernowej jest jednym z najwspanialszych kataklizmów we Wszechświecie.
Supernowa pojawia się w końcowych stadiach życia gwiazdy o masie znacznie większej niż masa Słońca. O istnieniu gwiazdy decyduje związek pomiędzy siłami grawitacyjnymi, które mają tendencję do ściskania gwiazdy, a ciśnieniem promieniowania gwiazdy, które „rozszerza” ją od wewnątrz. Kiedy promieniowanie jest niewystarczające, aby skompensować ogromne pole grawitacyjne gwiazdy, gwiazda zaczyna się kurczyć, a kompresja następuje wraz z przyspieszeniem. Gęstość i temperatura materii w centrum gwiazdy wzrasta, co w pewnym momencie powoduje katastrofalną „eksplozję do wewnątrz” – procesowi towarzyszy wyzwolenie kolosalnej ilości energii.
Supernowa na krótko zaczyna świecić jaśniej niż wszystkie gwiazdy w Galaktyce razem wzięte. W rezultacie kosmiczna eksplozja prowadzi do śmierci samej gwiazdy (jej pozostałości stają się gwiazdą neutronową lub nawet zamieniają się w czarną dziurę) i katastrofalnych konsekwencji dla planet w pobliskich układach gwiezdnych. Tymczasem gwiazda Betelgeza – bliska, jak na kosmiczne standardy, sąsiadka Układu Słonecznego – może wkrótce eksplodować.
A jednak eksplozja supernowej będzie wydawać się drobnym wydarzeniem w porównaniu z katastrofą, która ma miejsce w wyniku zderzenia czarnych dziur. Według obliczeń naukowców energia zderzenia dwóch „przeciętnych” czarnych dziur jest równa energii uwalnianej w przestrzeń kosmiczną przez biliony bilionów gwiazd równoważnych Słońcu. A taka energia uwalnia się w niesamowitym błysku w bardzo krótkim czasie! Zderzenie czarnych dziur jest rzadkim wydarzeniem nawet na ogromnych przestrzeniach kosmosu, ale jeśli do tego dojdzie, życie zostanie zniszczone na wszystkich planetach całej galaktyki.
Jednak w najbliższej przyszłości ludzkość nie ma powodu obawiać się czegoś takiego. Znacznie bardziej prawdopodobny jest rozwój, w wyniku którego cywilizacja ostatecznie ulegnie zniszczeniu...
Dziś okazało się, że astronomowie z Krymskiego Obserwatorium Astrofizycznego odkryli 400-metrową asteroidę, która w 2032 roku może zderzyć się z Ziemią. (Wiadomości RIA)
Naukowcy na całym świecie nieustannie badają nasz Wszechświat. Wiele ostatnich odkryć jest naprawdę szokujących. Im dalej naukowcy zagłębiają się w tajemnice Wszechświata, tym więcej niebezpieczeństw dla naszej planety odkrywają z kosmosu. W naszym artykule zebraliśmy najniebezpieczniejsze z nich. (zdjęcia i ilustracje: źródła otwarte)
Zabójcze asteroidy
Asteroida „Apophis”
W 2004 roku asteroida „Apofis”(taką nazwę nadano mu rok później) okazał się zbyt blisko Ziemi i od razu wywołał powszechną dyskusję. Prawdopodobieństwo zderzenia z Ziemią było jednak wyższe. Według specjalnej skali (skala turyńska) zagrożenie w 2004 roku oceniono na 4, co jest absolutnym rekordem.
Na początku 2013 roku naukowcy otrzymali dokładniejsze dane dotyczące masy Apophisa. Okazało się, że objętość i masa tej asteroidy jest o 75% większa niż wcześniej sądzono - 325 ± 15 metrów.
„W 2029 roku asteroida Apophis będzie bliżej nas niż nasze własne satelity komunikacyjne. Będzie tak blisko, że gołym okiem ludzie zobaczą Apophisa przechodzącego obok Ziemi. Nie potrzebujesz nawet lornetki, aby zobaczyć, jak blisko przeleci ta asteroida. Istnieje 90% szans, że Apophis nie spadnie na ziemię w 2029 roku. Jeśli jednak Apophis przeleci w odległości 30 406 km, może wpaść w grawitacyjną dziurkę od klucza, wąski obszar o szerokości 1 km. Jeśli tak się stanie, ziemska grawitacja zmieni trajektorię Apophisa, zmuszając go do powrotu i upadku na Ziemię siedem lat później, 13 kwietnia 2036 roku. Oddziaływanie grawitacyjne Ziemi zmieni orbitę Apophisa, co spowoduje jego powrót i upadek na Ziemię. Obecnie szanse, że Apophis zada Ziemi śmiertelny cios w 2036 roku, szacuje się na 1:45 000.”— z filmu dokumentalnego „Wszechświat. Koniec Ziemi to zagrożenie z kosmosu.”
W tym roku naukowcy z NASA stwierdzili, że możliwość zderzenia Apophisa z Ziemią w 2036 roku jest prawie całkowicie wykluczona.
Mimo to warto pamiętać: wszystko, co przecina orbitę Ziemi, może kiedyś na nią wpaść.
Możliwe miejsca katastrofy Apophisa w 2036 roku (źródło: Fundacja Paula Salazara)
Rozbłyski gamma
Każdego dnia jasny błysk pojawia się we wszechświecie kilka razy. Ta wiązka energii to promieniowanie gamma. Jest setki razy potężniejsza niż cała broń nuklearna na Ziemi. Jeśli wybuch nastąpi wystarczająco blisko naszej planety (w odległości 100 lat świetlnych), śmierć będzie nieunikniona: potężny strumień promieniowania po prostu spali górne warstwy atmosfery, warstwa ozonowa zniknie i wszystkie żywe istoty spłoną .
Naukowcy sugerują, że rozbłyski gamma powstają w wyniku eksplozji dużej gwiazdy, która jest co najmniej 10 razy większa od naszego Słońca.
Słońce
Wszystko, co nazywamy życiem, byłoby niemożliwe bez Słońca. Ale ta najjaśniejsza planeta nie zawsze da nam życie.
Stopniowo Słońce zwiększa swój rozmiar i staje się gorętsze. W chwili, gdy Słońce zamieni się w czerwonego olbrzyma, który będzie około 30 razy większy niż jego obecny rozmiar, a jego jasność wzrośnie 1000 razy, wszystko to stopi Ziemię i najbliższe planety.
Z biegiem czasu Słońce zamieni się w białego karła. Będzie mniej więcej wielkości Ziemi, ale nadal będzie znajdować się w centrum naszego Układu Słonecznego. Będzie świecić znacznie słabiej. W końcu wszystkie planety ostygną i zamarzną.
Ale do tego momentu Słońce będzie miało jeszcze szansę zniszczyć Ziemię w inny sposób. Bez wody życie na naszej planecie jest niemożliwe. Gdy ciepło Słońca wzrośnie tak bardzo, że oceany zamienią się w parę, wszystkie żywe istoty wymrą z braku wody.
Przygotowując materiał wykorzystano dane z popularnonaukowego filmu dokumentalnego „Wszechświat” z 2007 roku.