Tunguska genbesøgt:111 år gammel mystisk indvirkning inspirerer nye, mere optimistiske asteroide forudsigelser

Hver eneste dag, mange tons små sten – mindre end småsten – rammer jordens atmosfære og går i opløsning. Mellem hyppige stjerneskud, vi ønsker os på nattehimlen, og de massive asteroider på udryddelsesniveau, som vi håber, vi aldrig ser, der er en mellemvej af sten, der er dimensioneret til at komme igennem atmosfæren og gøre alvorlig skade på et begrænset område. Nu, ny forskning fra NASA indikerer, at påvirkningerne af disse mellemstore sten kan være mindre hyppige end tidligere antaget.

Forskningen afslørede, at sådanne relativt små, men regionalt ødelæggende virkninger sker i størrelsesordenen årtusinder – ikke århundreder, som tidligere antaget. Ud over, den nye forskning har skubbet vores viden frem om de komplekse processer, der bestemmer, hvordan store klipper fra rummet går i stykker, når de kommer ind i Jordens atmosfære.

Denne nye forskning er inspireret af en workshop afholdt på NASAs Ames Research Center i Silicon Valley og sponsoreret af NASA Planetary Defense Coordination Office. Deres resultater er publiceret i serier af artikler i et specialnummer af tidsskriftet Icarus . Temaet for workshoppen:genundersøgelse af det astronomiske kolde tilfælde af Tunguska-påvirkningsbegivenheden i 1908.

Genbesøger Tunguska

For hundrede og elleve år siden, hundredvis af rensdyr og et par dusin mennesker var vidne til et asteroidenedslag - selvom de ikke vidste det på det tidspunkt. En eksplosion efterlod en scene i Sibirien, Rusland, med få beviser for dens oprindelse bortset fra at fladlægge 500, 000 hektar ubeboet skov, brænde jorden, skabe "glødende skyer" og producere chokbølger, der blev opdaget rundt om i verden. Aviser rapporterede, at dette kan have været en vulkansk eksplosion eller en mineulykke eller - en langt ude ide - at dette kunne have været en asteroide eller komet, der ramte Jorden.

Arrangementet den 30. juni, 1908, nær Stony Tunguska-floden, fortsætter med at fascinere offentligheden og puslespil forskere. Vulkan- og mineforklaringerne blev hurtigt udelukket på grund af manglen på fysiske beviser. Forskere konkluderede, at eksplosionen kom fra et massivt objekt, der kolliderede med Jorden. Imidlertid, ikke alle beviserne passede - ingen havde billeder af den formodede asteroide, ingen fandt et krater og ingen fandt fragmenter. De første videnskabelige efterforskere udforskede ikke engang området før i 1920'erne.

"Tunguska er den største kosmiske påvirkning, som moderne mennesker er vidne til, " sagde David Morrison, en planetarisk videnskabsforsker ved Ames. "Det er også karakteristisk for den slags påvirkning, vi sandsynligvis skal beskytte mod i fremtiden."

Ny scene, Nye kundeemner

Spol frem til den 15. februar, 2013, da en mindre, men stadig imponerende meteor brast i atmosfæren nær Chelyabinsk, Rusland. Nye beviser for at hjælpe med at løse mysteriet om Tunguska var ankommet. Denne meget dokumenterede ildkugle skabte en mulighed for forskere til at anvende moderne computermodelleringsteknikker til at forklare, hvad der blev set, hørt og mærket.

Modellerne blev brugt med videoobservationer af ildkuglen og kort over skaderne på jorden for at rekonstruere den oprindelige størrelse, Chelyabinsk-objektets bevægelse og hastighed. Den resulterende fortolkning er, at Chelyabinsk højst sandsynligt var en stenet asteroide på størrelse med en fem-etagers bygning, der brød fra hinanden 15 miles over jorden. Dette genererede en chokbølge svarende til en eksplosion på 550 kiloton. Eksplosionens chokbølge blæste omkring en million vinduer ud og sårede mere end tusind mennesker. Heldigvis, eksplosionens kraft var ikke nok til at vælte træer eller strukturer. I henhold til den nuværende forståelse af asteroidepopulationen, et objekt som Chelyabinsk-meteoren kan i gennemsnit ramme Jorden hvert 10. til 100. år.

Men hvad med de større sten, der kunne udslette en by på en dårlig dag? Forskere har nu brugt disse moderne analyseteknikker til at gense den gådefulde Tunguska-begivenhed i 1908. En langvarig debat om, hvor hyppige disse begivenheder kan være, er et skridt tættere på at blive afgjort.

Ekstrapolering af spor

Hjælpet af computerressourcer og optegnelser fra undersøgelser af den ødelagte region foretaget i det forrige århundrede, i stedet for at forudsige sandsynligheden for påvirkningsrater baseret på størrelse alene, modelbyggere udførte en statistisk undersøgelse af over 50 millioner kombinationer af asteroide- og indgangsegenskaber, der kunne forårsage skader i Tunguska-skala, når de bryder fra hinanden i Tunguska-lignende højder.

Nogle af disse nye modeller fokuserede på scenarier, der kunne reproducere Tunguska-træfaldsmønsteret plus træ- og jordforbrændingsfordeling. En anden kiggede på at kombinere de registrerede atmosfæriske trykbølger med de seismiske signaler optaget på jorden på det tidspunkt.

Disse nye tilgange, sideløbende med valideringen af ​​modellerne, når de anvendes på Chelyabinsk-begivenheden, førte til reviderede skøn over, hvad der kan være sket på den skæbnesvangre dag i 1908. Fire forskellige computermodelleringskoder førte til lignende konklusioner, styrker tilliden til at forstå, hvordan klipper går i stykker i vores atmosfære.

Profilering af en gerningsmand

Den mest lovende kandidat var en stenet (ikke iskold) krop, mellem 164 og 262 fod i diameter, kommer ind i atmosfæren omkring 34, 000 miles i timen, afsætte energien fra en eksplosion på 10 til 30 megaton, svarende til eksplosionsenergien fra Mount St. Helens-udbruddet i 1980, i 6 til 9 miles højde. Når det kombineres med de seneste skøn over asteroidepopulationen, forskerne konkluderede, at det gennemsnitlige interval mellem sådanne påvirkninger var i størrelsesordenen årtusinder – ikke århundreder, som man tidligere havde troet, baseret på tidligere befolknings- og mindre størrelsesestimater.

Det nye resultat afslører, at sandsynligheden for, at en påvirkning finder sted på en hvilken som helst dag i vores levetid, eller vores børns liv, eller vores barnebarns liv, etc., er mindre end vi tidligere troede. Stadig, vi skal stadig være opmærksomme på og forberede os på faren. Asteroider har ramt Jorden, og flere asteroider vil ramme igen. De systemer, NASA udvikler, vil sikre, at vi bedre kan forberede os på og forhindre farlige påvirkninger.

"Fordi der er så få observerede tilfælde, Der er stadig megen usikkerhed om, hvordan store asteroider bryder op i atmosfæren, og hvor meget skade de kan forårsage på jorden, " sagde Lorien Wheeler, en forsker fra Ames, arbejder på NASAs Asteroid Threat Assessment Project. "Imidlertid, seneste fremskridt inden for beregningsmodeller, sammen med analyser af Chelyabinsk og andre meteorbegivenheder, hjælper med at forbedre vores forståelse af disse faktorer, så vi bedre kan evaluere potentielle asteroidetrusler i fremtiden."

Vi finder stadig nye asteroider og sporer deres baner, forfiner deres sandsynlighed for påvirkning og lærer mere om deres makeup med teleskoper på Jorden og i rummet, samt robot-rummissioner, der studerer dem tæt på. Tunguska forbliver en astronomisk kold sag, men dets mysterium inspirerer nutidens efterforskere til at afbøde fremtidige trusler.