Mobili versija | Apie | Visos naujienos | RSS | Kontaktai | Paslaugos
 
Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Įdomusis mokslas

Kas tai yra krentančios žvaigždės, kokiu didžiausiu greičiu į Žemę trenkiasi meteoroidai, kada sprogimas būtų girdimas visoje planetoje ir kokia situacija dėl artimiausio numatomo Žemės armagedono

2018-12-29 (0) Rekomenduoja   (21) Perskaitymai (1305)
    Share

Žmonės nuo seno naktimis grožisi dangumi. Giedrą naktį ten spindi žvaigždės, žmonių nuo seno klasifikuotos į žvaigždynus ar navigacijos tikslais, tačiau tam tikri objektai, nors dažnai stebimi, klasifikacijos sėkmingai išvengė – krentančios žvaigždės.

Asteroidai Hubble'o Frontier Field Abell 370
©ESA/Flickr

Prietarų lygmenyje krentančios žvaigždės buvo laikomos tiek geru, tiek blogu ženklu. Iš mokslinės pusės, bent jau Vakaruose, buvo manoma, kad krentančios žvaigždės – atmosferos reiškinys, kaip, pavyzdžiui, žaibas. Tad, astronomai krentančioms žvaigždėms deramo dėmesio neskyrė. Viskas pasikeitė 1833 m., kai virš rytinės JAV dalies buvo stebimas itin stiprus krentančių žvaigždžių lietus.

Buvo pastebėta, kad visos krentančios žvaigždės kilo iš vieno taško danguje ir tas taškas Liūto žvaigždyne judėjo kartu su dangumi. Tai reiškė, kad greičiausiai šis lietus buvo kosminės kilmės, o ne atmosferos reiškinys. Negana to, remiantis istoriniais duomenimis, buvo prognozuota, kad būtent šis lietus turėtų pasikartoti 1866 m. Tai savaime sužadino astronomų susidomėjimą šiuo reiškiniu, ir jų prognozės pasitvirtino. Šiame straipsnyje ir apžvelgsime, kas yra krentančios žvaigždės, ir ką jos veikia dar nenukritusios.

Nepaisant mistinės Nibiru planetos pavydėtinu reguliarumu keliamo siaubo, Saulės sistemos planetos su Žeme artimiausioje ateityje nežada susidurti ir krentančiomis žvaigždėmis būti negali. Krentančiomis žvaigždėmis potencialiai dar gali būti asteroidai, kometos ir meteoroidai. Meteoroidai dažniausiai tampa krentančiomis žvaigždėmis ir jais laikomi nuo 10 mikrometrų iki 1 m dydžio Saulės sistemos kūnai. Didesni nei 1 m dydžio kūnai vadinami asteroidais (ar kometomis). Kūnai, mažesni nei 30 mikrometrų, vadinami kosminėmis dulkėmis. Asteroidai nuo kometų skiriasi savo sudėtimi: asteroidai yra uolienos, tuo tarpu kometas dar dengia ledas.

Krentančias žvaigždes dažniausiai sukelia meteoroidai. Jie savo savybėmis pernelyg nesiskiria nuo asteroidų ir riba tarp jų nėra griežta. Esminis skirtumas – ar mes galime aptikti meteroidą iš Žemės teleskopais. Nuo dulkių jie skiriasi tuo, kad pasiekę Žemės atmosferą, sukuria meteorą. Beveik visuose meteoroiduose būna geležies ir nikelio. Pagal sudėtį jie skirstomi į geležinius, akmeninius ar akmeninius-geležinius. Akmeniniai meteoroidai, kuriuose yra inkliuzų, vadinami chondritais, jų neturintys – achondritais. Meteoroidų cheminė sudėtis gali būti nustatoma jų kontakto su Žemės atmosfera metu tiek iš jų trajektorijos, tiek skleidžiamo regimosios šviesos spektro, tiek poveikio radijo bangoms. Pastaroji savybė leidžia kai kuriuos asteroidus stebėti ir dienos metu, kas beveik neįmanoma regimojoje šviesoje. Meteoroidų orbitos įvairios: tai gali būti tiek pavieniai objektai, tiek atsekami iki kito kosminio kūno, pavyzdžiui, kometos. Jų sudėtis svyruoja nuo trapių, ketvirčio ledo tankio gniūžtės tipo objektų, iki tankių nikelio-geležies gabalų.

Pusę tonos sveriantis Tamentito meteoritas buvo rastas Alžyro Sacharos smėlyje 1864 metais netoli Tamentito miesto.
©Ji-Elle | Wikimedia Commons

Dauguma meteoroidų atskrieja iš asteroidų juostos, pavyzdžiui, planetų gravitacijai sukėlus ten trukdžius. Dalis meteoroidų – kometų atplaišos. Didžiausi meteoroidų greičiai Žemės aplinkoje siekia 42 km/s, o tai viršija minimalų pabėgimo iš Saulės sistemos greitį ir yra didžiausias ne tarpžvaigždinės kilmės objektų greitis Žemės aplinkoje.

Sujungus šį greitį su Žemės 29,6 km/s greičiu, su Žemės atmosfera meteoroidai gali susidurti maksimaliu 71 km/s greičiu kaktomuša. Dėl to, kaip mes skiriame meteoroidus ir asteroidus, tik 2008 m. užfiksuotas pirmas atvejis, kai meteoroidas buvo pastebėtas kosminėje erdvėje, buvo prognozuotas jo susidūrimas su Žeme ir aptiktas meteoritas.

Mažesnių nei 10 cm meteoroidų sukeltų meteorų švytėjimas didžiąja dalimi kyla dėl trinties, tuo tarpu didesnių – dėl įkaitusių nuo slėgio dujų. Slėgis sukyla, kai oras nespėja aptekėti viršgarsiniu greičiu judančio kieto kūno.

Pats meteoroido susidūrimo su Žemės atmosfera reiškinys vadinamas meteoru, graikiškai – „aukštai ore“.

Meteoro šviesą sukelia įkaitintas oras, pats meteoroidas, taip pat švytinčios meteoroido atplaišos. Dauguma meteorų tampa matomi aukštai atmosferoje, 75-120 km aukštyje ir sudega 50-95 km aukštyje. Kasdien Žemėje įvyksta apie milijoną meteorų, pusė iš jų dieną, tačiau dauguma yra stebimi naktį, kai jų nenustelbia Saulės šviesa.

Dauguma meteorų trunka apie sekundę. Itin ryškūs meteorai vadinami ugnies kamuoliais (angl., fireball). Riba tarp ugnies kamuolio ir paprasto meteoro yra 4 ryškis (ryškių skalė logaritminė, mažiausias žmogaus akimi stebimas ryškis yra 6, ryškiausia žvaigždė be Saulės, 0). Ryškesni, nei -14 ryškio meteorai dažnai vadinami bolidais, ypač jei jie sprogsta Žemės atmosferoje. Ugnies kamuolių pastebima vis daugiau, pvz., jei per metus 2008-2010 m. jų nesiekė 1000, pastaruosius penkis metus jų suskaičiuojama apie 5000 per metus.

Meteorai Žemės atmosferą veikia trejopai: akustiškai, meteoritų dulkėmis ir oro jonizacija.

Akustinis meteorų poveikis kiek apčiuopiamesnis: bolidui sprogus virš gyvenvietės gali sudužti daug langų.

Meteoritinės dulkės gali veikti Žemės klimatą, tiek atspindėdamos įvairių bangos ilgių šviesą, tiek ir katalizuodamos chemines reakcijas, kurių sukurtos molekulės gali efektyviau sąveikauti su spinduliuote. Meteoritų dulkės gali išlikti atmosferoje net kelis mėnesius.

Oro jonizacijos poveikis gali išlikti iki 45 min. po meteoro, jį sukelia ir itin maži meteorai, tad šis poveikis yra daugmaž nuolatinis. Meteorai prisideda prie jonosferos kūrimo, o ji atspindi radijo bangas ir naudojama antžeminėje komunikacijoje radijo bangomis dideliais atstumais Žemėje. Skirtingai, nei teigia šiais laikais populiari teorija, Žemė nėra plokščia ir be retransliavimo stočių tokia komunikacija būtų neįmanoma, nes radijo bangos negali užsilenkti pagal Žemės paviršių. O pasinaudojant meteorų jonizuoto oro savybe atspindėti radijo bangas, radijo ryšį galima užmegzti gerokai didesniais atstumais.

Jei meteoroidas neišgaruoja skriedamas, ant žemės nukritusi jo liekana vadinama meteoritu. Meteoritai skiriasi nuo meteoroidų, nes smarkiai įkaista Žemės atmosferoje, o čia sąlygos gerokai skiriasi nuo kosminės erdvės. Kontakto su Žemės paviršiumi meteoritai ir neišgyventi. Stambesnių meteoritų atmosfera pakankamai nesulėtina ir šie toliau juda gilyn į žemę, įkaista ir sprogsta, palikdami kraterius. Aišku, meteoroidai palieka kraterius ir kitose planetose ar jų palydovuose, tačiau dėl tankios Žemės atmosferos krateriai Žemėje yra gerokai retesni, nei Mėnulyje ar Marse, be to, atmosfera ir biosfera padidina kraterių eroziją.

Meteoroidų dydžio įtaka

Diametras (m)Smūgio galia (TNT megatonomis)Susidūrimų dažnis (1/m.)
50,011
100,110
251100
50101000
15030020 000
300200070 000
60020 000200 000
1000100 000700 000
500010 000 00030 000 000
10 000100 000 000100 000 000

Kraterių ilgaamžiškumui reikšmingos įtakos turi tektoniniai procesai. Remiantis kraterių dydžių ir amžiaus pasiskirstymu Mėnulyje ar Marse, atkuriamos šių dangaus kūnų tektoninės istorijos. Dažniausiai Žemę pasiekia iki 40 cm skersmens meteoritai. 4 m skersmens – kasmet, o 20 m skersmens aplanko tik kas šimtmetį. Aišku, tai nėra tikslus grafikas ir šie meteoritai nebūtinai tiesiogiai aptinkami. Tai tiesiog teoriniai skaičiavimai, besiremiantys tiek Žemės aplinkos objektų skersmens, tiek meteorų stebėjimais.

Kreidos-Paleogeno molis Geulhemmergroeve'o tunelyje netoli Geulhemo, Olandijoje
©Wilson44691 | Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication

Kreidos ir paleogeno ribos sluoksnis pasižymi didele – 100 didesne, nei įprastai Žemė plutoje – iridžio koncentracija.

Atskiro paminėjimo verti asteroidai. Nors nuo meteoroidų jie reikšmingai skiriasi tik savo dydžiu, ir dėl to juos galima aptikti kosmose nuo žemės paviršiaus, dydis yra svarbus.

Turbūt svarbiausias žinomas susidūrimas su asteroidu (ar kometa) įvyko prieš 65 mln. metų. Nors dinozaurų fosilijų aptinkama daugybė, ties 65 mln. amžiaus sluoksniu pastebima charakteringa cheminė sudėtis ir daugiau jokių dinozaurų kaulų vėliau susiformavusiose uolienos.

Nors asteroidai buvo aptikti gerokai prieš suvokiant, kas yra meteorai, Saulės sistemos planetų paieškų laikmečiu, kuomet planetų orbitos buvo prognozuojamos remiantis jų gravitacinėmis savybėmis, net ir supratus meteorų ir meteoritų prigimtį, tai nebuvo iškart susieta su asteroidu, virtusiu meteoritu. Tokios reikšmės susidūrimo krateris turėtų būti milžiniškas ir žinomas nuo senovės. Tačiau tokio kraterio nebuvo aptikta.

Visgi, šios idėjos šalininkai pradėjo ieškoti tokių kraterių po vandeniu. Remiantis naftos gręžėjų aptiktomis vandenyno dugno ir magnetinėmis anomalijomis, toks krateris buvo atrastas Jukatano pusiasalyje (Centrinė Amerika), prie Chicxulub miesto. Kraterio amžius atitinka dinozaurų išnykimo laikotarpį (66 mln. m.), o asteroido (ar kometos) skersmuo turėjo būti 11-81 km.

Tokio dydžio objekto sukeltas sprogimo garsas turėjo būti girdimas visoje Žemėje, pats smūgis turėjo sukelti 100 m aukščio cunamį (jei smūgis būtų vandenyne, būtų iki 5 km aukščio), karščio banga galėjo uždegti net drėgnus pusiaujo miškus, smūginė banga sukelti žemės drebėjimus ir ugnikalnių išsiveržimus visame pasaulyje ir išsviesti dulkių debesis dešimtis tūkstančių km į orą. Turbūt neturėtų stebinti, kad tai sukėlė didžiulius ekosistemos pokyčius.

Dabartiniais laikais didžiausias užregistruotas bolidas krito 1908 m. Tunguskoje, Sibire. Manoma, kad tai turėjo būti 60-190 metrų skersmens objektas, priklausomai nuo to, ar tai buvo kometa ar asteroidas. Ankstyviausi skaičiavimai rodė, kad sprogimo galia prilygo atominės bombos, tačiau modernūs superkompiuterių skaičiavimai rodo, kad visgi sprogimo galia buvo „tik“ 3-5 kartus mažesnė už atominės bombos numestos ant Hirošimos.

Sprogimą užfiksavo seisminės stotys visame pasaulyje. Tik dėl reto Sibiro apgyvendinimo buvo išvengta aukų. Įdomu, kad kraterio neliko, nes sprogimas įvyko ore, 5-10 km aukštyje. Vienas asteroidų „pliusas“, kad juos bent teoriškai galima aptikti, tiksliai apskaičiuoti jų orbitas ir pakreipti jų orbitas raketomis, kurios skirtos kelionėms į Marsą ir pan. Visgi, vis dar negalime aptikti visų asteroidų: 2018 m. balandį pro Žemę praskriejo apie 3,6 karto didesnis asteroidas už nukritusį Tunguskoje.

Jis praskriejo per trečdalį atstumo tarp Žemės ir Mėnulio. Asteroidas buvo aptiktas tik 21 h iki praskriejimo pro Žemę. Todėl asteroidų keliama grėsmė yra reali ir jų aptikimas ir stebėjimas yra svarbūs astronominiai darbai pasauliniu lygiu, prie kurių prisideda ir Vilniaus universiteto mokslininkai.

Apibendrinant, krentančios žvaigždės tik palyginus neseniai buvo geriau suprastos. Jų potenciali žala ir apsaugos nuo jų svarba suvokiama tik pastaraisiais dešimtmečiais. Žemės susidūrimo su asteroidas galimybė suvokiama ir populiariojoje kultūroje – daugelis yra matę 1998 m. kino filmą „Armagedonas“. Kol kas armagedonas nėra planuojamas, tačiau svarbu išlikti akyliems ir nepraleisti, kada jis gali ateiti ir pasiruošti jo išvengimo priemones. Kol kas artimiausia armagedono data numatoma 2032 m. Su 1/65000 tikimybe. Sėkmės!

Verta skaityti! Verta skaityti!
(22)
Neverta skaityti!
(1)
Reitingas
(21)
Komentarai (0)
Komentuoti gali tik registruoti vartotojai
Komentarų kol kas nėra. Pasidalinkite savo nuomone!
Kiti tekstai, kuriuos parašė Jonas Klevas
Naujausi įrašai

Įdomiausi

Paros
54(2)
30(0)
27(1)
23(1)
22(0)
21(0)
18(0)
17(0)
Savaitės
97(0)
80(6)
66(2)
Mėnesio
147(16)
110(8)
109(6)
107(44)
99(7)