Вісник НАН України. 2016. № 3. С. 71-76.
https://doi.org/10.15407/visn2016.03.070

ЖИЛЯЄВ Борис Юхимович –
доктор фізико-математичних наук,
завідувач лабораторії швидкоплинних процесів у зорях
Головної астрономічної обсерваторії НАН України

АСТЕРОЇДИ ЯК ФАКТОР ЗАГРОЗИ ЦИВІЛІЗАЦІЇ

У статті стисло розглянуто деякі питання, що стосуються астероїдної небезпеки та можливих наслідків зіткнень астероїдів і комет із Землею, проаналізовано основні засади розрахунку ймовірності небезпечних зіткнень Землі з астероїдами. Показано, що астероїдна небезпека обмежує термін існування цивілізації в межах 50–100 тис. років.

Близько 15 років тому людство усвідомило астероїдну небезпеку. На початку 2000 р. міністр науки Великої Британії лорд Сейнсбурі (David John Sainsbury) оголосив про створення цільової групи з вивчення потенційно небезпечних об’єктів, що зближуються із Землею. Членам цієї групи запропонували внести пропозиції уряду Великої Британії щодо міжнародної кооперації з питань потенційно небезпечних об’єктів, визначити характер небезпеки, можливі ризики і подальші дії. Цільова група під головуванням доктора Гаррі Аткінсона (Harry Atkinson), сера Кріспіна Тікелла (Crispin Tickell) і професора Девіда Вільямса (David Williams) представила свою доповідь генеральному директору Британського національного космічного центру в серпні 2000 р. Ця доповідь і досі залишається найбільш актуальною працею з питань астероїдної небезпеки і характеру можливих наслідків зіткнень астероїдів і комет із Землею.

Що таке астероїдна небезпека
На початок 2000 р. було відомо близько 800 орбіт астероїдів, що зближуються із Землею. На рис. 1 світлим кольором показано орбіти астероїдів, які перетинають орбіту Землі (астероїди типу Apollo і Aten) [1]. Вони є потенційно небезпечними і теоретично рано чи пізно можуть зіткнутися із Землею. Орбіти решти астероїдів (типу Amor) позначено темнішим кольором. Вони наближаються до Землі, але небезпеки для нашої планети не становлять. Отже, з рисунку видно, що Земля буквально оточена морем астероїдів.

Оцінку числа об’єктів різних розмірів, що зближуються із Землею, можна здійснити або прямими спостереженнями за допомогою наземних телескопів, або підраховуючи кількість і вимірюючи розміри кратерів на Місяці та на планетах Сонячної системи і їх супутниках. Комети можуть збільшити число небезпечних об’єктів на кілька відсотків. За даними на початок 2000 р. можна було говорити приблизно про 1000 астероїдів діаметром понад 1 км, що зближуються із Землею, і близько 100 000 – з діаметром більш як 100 м. Ці цифри досить невизначені і могли змінюватися в більший чи менший бік.

Серед комет найнебезпечнішими вважають довгоперіодичні комети. Їх появу найчастіше неможливо передбачити, а орбіту не можна обчислити на великому проміжку часу. Комета може завдати набагато більше шкоди, ніж астероїд такої самої маси, тому що комети в середньому мають швидкість приблизно вдвічі більшу, ніж швидкість астероїдів, а їхні енергія і руйнівна сила зростають як квадрат швидкості.

Наведені цифри дають картину в цілому, але нас більше цікавлять конкретні події, пов’язані з конкретними астероїдами. Слід уточнити саме поняття потенційно небезпечного об’єкта. Річ у тім, що орбіту астероїда не можна розрахувати з високою точністю на великому інтервалі часу. Точний розрахунок неможливий через збурення, викликані планетами Сонячної системи і негравітаційними силами, що діють на астероїд. Наприклад, на освітлюваний Сонцем астероїд, що обертається, діють сили, які досить складно врахувати. Вони пов’язані з випромінюванням квантів його нерівномірно нагрітою поверхнею. Ці сили незначні за величиною, але здатні відводити астероїд з розрахункової орбіти. Це так званий ефект Ярковського. Саме цей ефект є основним джерелом невизначеностей при розрахунках імовірностей зіткнення небезпечних астероїдів із Землею. Однак про це трохи пізніше, коли будемо говорити про ймовірність зіткнення об’єкта із Землею.

У 1973 р. Артур Кларк у фантастичному романі «Побачення з Рамою» вигадав термін Космічна Варта (The Spaceguard). Нині у нашому реальному світі служби Космічної Варти для пошуку, супроводження та дослідження потенційно небезпечних об’єктів, що зближуються із Землею, створено в США, Канаді, Австралії, Італії, Великій Британії. Започатковано європейський проект EUNEASO Project для пошуку, супроводження та астрономічних спостережень потенційно небезпечних об’єктів, у якому беруть участь обсерваторії Німеччини, Франції, Швеції, Італії, Чехії та астрономічна обсерваторія Харківського університету.

Зараз десятки телескопів ведуть безперервний моніторинг неба в пошуках нових потенційно небезпечних об’єктів. Недавно запущено європейську космічну обсерваторію GAIA, здатну стежити за приблизно 250 000 астероїдів аж до 20-ї зоряної величини. Однак не буде великим перебільшенням сказати, що сьогодні ми можемо виявляти, оцінювати і передбачати реально небезпечні об’єкти десь лише в 50% випадків. Повний текст