Vesmír, nᚠdomov

* Gamma č. 163 (Vesmír, náš domov (IXX.) - planetka Apophis)

Vydáno dne 26. 03. 2006 (3096 přečtení)

Nově objevená planetka Apophis

Můj věrný čtenář Aleš Ležal nedávno doporučil mé pozornosti planetku, která se má za necelých patnáct let mihnout kolem Země při rekordně těsném průletu; na jeho přání se proto v prvním čísle nového roku paprsek Gammy opět obrací tam, kam patří především ? do vesmíru.



Planetka Apophis se blíží k Zemi - ilustrace

Apophis
je jméno, které podle www.google.com označuje:
1) německou death-metalovou kapelu;
2) staroegyptského boha zla, zkázy a temnoty;
3) nedávno objevenou planetku na excentrické, nestabilní dráze.

Jestliže relevance [= význam, souvztažnost, souvislost s tématem] prvního hesla je pro náš dnešní účel zanedbatelná, pak důležitost třetího hesla a jeho souvislost s druhým je zjevná. Nejdřív si tedy s využitím autoritativních údajů na http://www.touregypt.net/godsofegypt/apep.htm povězme něco o tom nesympatickém bůžkovi:

Jméno: Apophis, též Apep, Ničitel
Patron: zla a temnoty
Podoba: velký had nebo krokodýl

Popis:
Apep byl duchem zla a zkázy, který přebýval v říši věčné temnoty. Každý den se pokoušel pohltit sluneční člun boha Ra na jeho pouti napříč nebesy. Příležitostně se mu to opravdu podařilo, když nastalo zatmění Slunce, a svět se za bílého dne ponořil do temnoty; bůh Set a jeho pomocník Mehen však naštěstí v takové chvíli vždy vyřízli otvor v Apepově břiše a umožnili slunečnímu člunu uniknout, čímž byl svět znovu zachráněn.


Armádu Apepem vedených démonů, kteří sužovali lidstvo, mohli lidé porazit jenom odevzdáním se do víry v bohy světla. Kněží boha Ra každý rok vykonávali rituál ?vyhnání Apepa?, během kterého v chrámu vyrobili figurínu Apepa, modlitbami přiměli všechno zlo v Egyptě, aby se vtělilo do figuríny, kterou potom rozdupali a spálili. Tak byla Apepova temná moc zkrocena na další rok.
Vzýván: Nikým. Nikdy.


Není divu, že nositele tak působivě strukturovaného životopisu se astronomové rozhodli dát za kmotra planetce, která hrozí během tří desetiletí dokázat to, co kdysi za dvě tisíciletí své kariéry nestihl starověký Apep. Vůči starým Egypťanům máme ovšem nevýhodu, že spálit slaměného panáka tentokrát nemusí stačit.


Apophis byl objeven v červnu 2004 a po udělení prozatímního názvu 2004MN4 se jím nikdo nezabýval víc než náleží tuctovému asteroidu. To se rychle změnilo v prosinci 2004, kdy na základě údajů získaných několikaměsíčním sledováním byla jeho dráha extrapolována do blízké budoucnosti ? a vyšlo najevo, že v roce 2029 se Apophis nebezpečně přiblíží Zemi. Nejdřív ale uveďme také několik "osobních údajů":

Jméno: Apophis
Objeven: 19. června 2004
Kategorie: asteroid ze skupiny "Atéňanů"
Oběžná doba kolem Slunce: 323,6 dne (0,89 pozemského roku)
Perihélium: 111,6 miliónů km (0,746 AU)
Afélium: 164,4 miliónů km (1,099 AU)
Průměrná oběžná rychlost: 30,73 km/s
Sklon oběžné dráhy k ekliptice: 3,33 stupně
Průměr: 390 metrů
Hmotnost: 46 miliónů tun (8x10-13 % hmotnosti Země)
Hustota: 2,7 g/cm3
Gravitace na povrchu: stotisíckrát slabší než pozemská
Doba rotace kolem osy: není známa
Odrazivost: 0,1 (odhad)
Teplota povrchu: necelých 20 st.Celsia (odhad)


"AU", jak si někteří čtenáři možná ještě pamatují, je "astronomical unit" čili základní "metr" používaný uvnitř sluneční soustavy: astronomická jednotka je rovna střední vzdálenosti Země od Slunce (149 500 000 km). Apophis se potuluje tu vně, tu uvnitř naší oběžné dráhy a na svém značně eliptickém orbitu (excentricita=0,191 je nezanedbatelné číslo) stihne svůj "rok" za devět desetin našeho. Mizivá gravitace je úměrná malé hmotnosti asteroidu, jehož hustota odpovídá horninám běžným na zemském povrchu. Nízká odrazivost znamená, že Apophis je dosti temný brach, dělající čest svému jménu; ze skutečnosti, že odráží do okolí málo slunečního svitu, pak plyne jeho poměrně vysoká teplota ("pokojových" 20 stupňů na tělese bez atmosféry v těchto vzdálenostech od Slunce se často nevidí). Třístupňový sklon dráhy je hodnota ve sluneční soustavě spíš podprůměrná a jeho oběžná rychlost se mnoho neliší od naší ? což nečiní případné setkání o nic příjemnějším. Eventuální kolize by se totiž vzhledem k výrazně eliptickému tvaru Apophisovy dráhy konala pod dost velkým úhlem, v důsledku čehož by Apophis vstoupil do atmosféry Země rychlostí řádu kilometrů za sekundu.


V současnosti je známo několik set "NEA", Near Earth Asteroids neboli planetek obíhajících v blízkosti Země; největší z nich mají průměr až čtyři kilometry. Některé ? ty, které obíhají po nejvýstřednějších drahách ? jsou ve skutečnosti vyhaslá jádra komet, které opakovanými průlety kolem Slunce přišly o většinu plynů vypařujících se z jejich povrchu a nejsou už dnes schopny ukázat pořádný "ohon". Tyto dnes "bývalé" komety se do vnitřní části sluneční soustavy kdysi dávno dostaly poté, co se po kolizi nebo blízkém průletu jiného tělesa "zřítily" ke Slunci ze svých původních oběžných drah v "Kuiperově pásu", ležícím daleko za drahou Neptuna či Pluta. Ostatní "NEA" jsou "pravé" asteroidy, které z jejich rodných oběžných drah v pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem srazil dolů ke Slunci Jupiter během některého blízkého průletu, kterým narušil do té doby stabilní oběžnou dráhu postiženého asteroidu.


"Zemi blízké" asteroidy se dělí do tří skupin:
? Atéňané, jejichž oběžná dráha leží převážně uvnitř orbitu Země a ve svém aféliu (nejvzdálenějším bodě od Slunce) jen málo přesahují zemskou oběžnou dráhu (sem patří i Apophis);
? asteroidy ze skupiny Apollo, jejichž orbity leží převážně vně oběžné dráhy Země a jen okolo perihélia (největšího příblížení ke Slunci) se dostávají dovnitř dráhy Země;
? a konečně Amorové, jejichž orbity leží mezi dráhami Země a Marsu (1,017-1,3 AU) a kteří často protínají dráhu Marsu (nikoliv však zemskou). Dva Marsovy měsíčky, Phobos a Deimos, jsou patrně Marsem kdysi zachycení Amorové.


Jak bylo výše řečeno, v roce 2029 (13. března) se Apophis dostane velmi blízko Země; proletí kolem nás ve vzdálenosti necelých 37000 km, tedy desetiny vzdálenosti Měsíce, to je opravdu o chlup. Že se při tomto průletu se Zemí nesrazí, je už dnes jisté; mine ji však na kosmické poměry natolik těsně, že to podstatně změní jeho další dráhu. Pokud se onoho 13. března Apophis trefí do takzvané "klíčové dírky", což je přesně vymezená oblast ležící někde mezi Zemí a Měsícem, bude od té chvíle neodvolatelně na cestě ke srážce se Zemí o pouhých sedm let později. Problém je v tom, že "klíčová dírka" má průměr pouhých 600 metrů, a takhle přesně se dráha asteroidu na 24 let dopředu spolehlivě spočítat nedá. Jakou podobu bude mít druhé setkání Země s Apophisem, se proto dozvíme až v roce 2029; pokud ale bude verdikt astronomů nepříznivý, sedm let by byl na odvrácení potom už jisté kolize příliš šibeniční termín, zejména s ohledem na to, že v takovém případě by šlo o misi, která by prostě nesměla selhat. Astronomové proto naléhají na vlády, aby daly podnět k zahájení vývoje "protiasteroidového štítu" už teď, dokud je čas. Stojí-li pravděpodobnost srážky pro rok 2036 v poměru 1:5500, jak zní momentální odhad, pak je to vyhlídka skutečně děsivá; most nebo přehradu s tak hazardní spolehlivostí by nikdo nedovolil postavit, a jestliže je v sázce osud miliónů lidí, možná i celé planety, bylo by takové číslo naprosto nepřijatelné.


Ze známé hmotnosti Apophise a předpovídané rychlosti srážky se Zemí vyplývá, že jeho vstup do atmosféry by vyvolal explozi stotisíckrát silnější než druhdy jaderný výbuch nad Hirošimou. (Porovnejme 390-metrového Apophise s tunguzským meteoritem, jehož průměr se odhaduje na 50-100 metrů a který v roce 1908 zničil 2000 km2 sibiřského lesa; kinetická energie tělesa ovšem roste s třetí mocninou jeho velikosti.) Výbuch by zasáhl území o rozloze tisíců čtverečních kilometrů, ale účinek obrovského množství prachu vyzvednutého na mnoho týdnů do atmosféry a působícího efekt analogický "nukleární zimě" po jaderné válce by pravděpodobně zasáhl celou planetu. Jinými slovy, jedná se o riziko potenciálně ohrožující přežití člověka jako druhu. Odborníci říkají, že každých několik set tisíc let se Země srazí s tělesem větším než 1 kilometr (většina z nich se při vstupu do atmosféry rozpadne na menší úlomky, takže účinek srážky je podstatně zmenšen) a zhruba jednou za sto miliónů let Zemi zasáhne těleso o průměru větším než 6 kilometrů. Od posledního velkého zásahu uplynulo 65 miliónů let ? takže je pomalu načase...

Zpětné výpočty navíc ukázaly, že se (pochopitelně) s Apophisem nepotkáváme poprvé; například v roce 1998 minul Zemi o 3 milióny kilometrů (to se může zdát hodně, ale je to vzdálenost, kterou Země urazí za 28 hodin), a do konce století kolem nás Apophis ještě desetkrát proletí ve vzdálenosti menší než 15 miliónů kilometrů.


Na jaře letošního roku bude další příležitost radarového sledování Apophise, které by mělo pomoci upřesnit jeho dráhu. Pak bude přesné měření možné až v roce 2013; to bude podle NASA nejpozdější okamžik, kdy bude třeba rozhodnout o případném zahájení přípravy odvratné mise.


Jak na Apophise? Možných metod je celá řada. Evropská kosmická agentura, ESA, připravuje automatickou misi "Don Quijote", složenou ze dvou družic, které se mají vydat k některému menšímu asteroidu. Modul "Hidalgo" zasáhne cíl vysokou rychlostí, zatímco "Sancho" bude zpovzdálí sledovat, jaký vliv bude mít kolize na dráhu zasaženého asteroidu. Start se předpokládá někdy po roce 2010.


Nápad, který je asi nejvíc nasnadě ? rozmetat blížící se planetku výbušnou náloží ? nemá mezi astronomy velkou podporu. Ve sci-fi filmu to vypadá velmi působivě, v praxi je ale takový postup jednak značně obtížný, protože by vyžadoval umístění nálože přímo na povrchu tělesa (ve vzduchoprázdnu tlaková vlna moc nefunguje...), tj. měkké přistání na objektu blížícím se rychlostí mnoha kilometrů za sekundu, a kromě toho, kdyby se na Zemi místo jednoho velkého projektilu sesypalo ohnivé krupobití mnohatunových úlomků, o moc bychom si nepomohli... Nadějnější je metoda blízkého jaderného výbuchu, kdy šířící se oblak plynů pod vysokým tlakem změní dráhu planetky. Nebo je možno zásahem družice způsobit výbuch menší intenzity, který těleso nerozmetá na kusy, ale pouze v něm vyhloubí kráter, načež reakční účinek materiálu vyvrženého při zásahu do kosmu změní dráhu planetky. Další možností je použití několika zrcadel, která by z malé vzdálenosti na asteroid nasměrovala sluneční světlo a zahřála ho; následný dlouhodobý únik vypařujících se plynů z povrchu planetky by reaktivním účinkem vychýlil její dráhu ? sice jen o málo, ale pokud by se to udělalo s dostatečným předstihem, stačilo by to k odvrácení srážky. Jiným způsobem, jak dosáhnout zahřátí části asteroidu, je nátěr jeho povrchu substancí, která pohlcuje teplo; sonda by v takovém případě vychrstla na planetku kbelík s barvou...


Použitá metoda závisí také na struktuře asteroidu. Některé z nich představují jen chatrně splácanou směs ledu a kamení. Udeřit proti takovému tělesu výbušnou náloží nebo vysokorychlostím projektilem by nemuselo mít požadovaný účinek na jeho dráhu, protože většina tlakové vlny by byla pohlcena jeho deformací, jako když moderní auto narazí čelně do zdi. Zahřátí tělesa výše zmíněnými zrcadly by v takovém případě bylo mnohem vhodnější. Nejúčinnější, nejlépe řiditelnou, ale také technicky nejobtížnější metodou je umístit na povrch asteroidu raketový motor (nejlépe poháněný surovinami ze samého asteroidu), který by malým, ale dlouhodobým tahem odvlekl planetku pryč z nebezpečné dráhy.


Srážky meteoroidů s kosmickými tělesy (připomeňme si názvosloví: meteoroid = těleso letící vesmírem, meteor = světelný úkaz po vstupu meteoroidu do atmosféry, meteorit = to, co z meteoroidu zbyde na zemi po průletu atmosférou) jsme zvyklí vnímat spíš jako události patřící k historii sluneční soustavy; dochází k nim však i dnes. Například 7. listopadu 2005 dopadl na povrch Měsíce meteoroid o průměru 12 centimetrů rychlostí 27 km/s. Při dopadu nastala exploze o energii 70 kg TNT, kterou dalekohled v provozu NASA zaregistroval jako záblesk odpovídající svitu hvězdy 7. magnitudy (dvakrát slabší, než zahlédne lidské oko). Vědci odhadli, že nově vzniklý kráter má průměr 3 metry a je 40 centimetrů hluboký; na tři čtvrtě metráku trinitrotoluenu se to nezdá být moc, ale musíme vzít v úvahu, že u takto mělkého kráteru většina energie výbuchu směrovala ven do kosmu. Nový kráter si zatím nemůžeme prohlédnout; neuvidí ho ani Hubbleův teleskop, který rozliší na Měsíci objekty o minimálním rozměru 60 metrů. Tento incident nebyl prvním pozorovaným dopadem; během průletu Země rojem Leonidů v letech 1999 a 2001 astronomové zaregistrovali na měsíčním povrchu nejméně šest záblesků od 7. do 3. magnitudy (6. magnituda už je viditelná prostým okem).


Ještě zajímavější je zpráva o nedávné kolizi Země s velkým meteoroidem; drobné úlomky z meteorických rojů samozřejmě zasahují Zemi pravidelně, ale tohle už byl větší kus. 6. června 2002 vstoupil do atmosféry meteoroid o průměru asi 10 metrů, který vybuchl ve velké výšce nad Středozemním mořem někde mezi africkým pobřežím a jihozápadním pobřežím Peloponésu. Energie exploze byla odhadnuta na 26 kilotun TNT.


Ať už budeme mít s Apophisem kliku nebo ne, je jasné, že na asteroidy si musíme dávat opravdu pozor, a je nejvyšší čas připravit se na chvíli, kdy zjistíme, že tentokrát střela míří do černého. Pravěcí ještěři vládli Zemi 160 miliónů let, a protože za celou tu dobu nedokázali vymyslet nic lepšího než čím dál ostřejší zuby, nakonec vyhynuli, když se po zásahu obřím asteroidem svět na několik měsíců či let ponořil do šera. My máme skoro určitě k dispozici víc než 21 roků, které zbývají do možné srážky; ale bude lepší se na to moc nespoléhat. Abychom nedopadli jako dinosauři.

Zdroje:

http://www.touregypt.net/godsofegypt/apep.htm
http://science.nasa.gov/headlines/y2005/22dec_lunartaurid.htm?list160126
http://www.guardian.co.uk/space/article/0,14493,1660485,00.html
http://www.guardian.co.uk/space/article/0,14493,1638999,00.html
http://www.guardian.co.uk/space/article/0,14493,1579749,00.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Near-Earth_asteroid#NEA_classification
http://unicorn.eis.uva.es/cgi-bin/neodys/neoibo?objects:Apophis;main

Grafické schéma dráhy Apophise je k vidění na
http://neo.jpl.nasa.gov/cgi-bin/db?name=99942



Související články:
Apollo 11 (08.09.2019)
Gamma č. 195 (Vesmír, náš domov (IXX.) - Exoplanety (16.01.2011)
Gamma č. 156 (Vesmír, náš domov (XXVIII.) - přistání na Titanu) (25.03.2006)
Gamma č. 150 (Vesmír, náš domov (XXVII.) - Mars (VIII.)) (18.03.2006)
Gamma č. 138 (Vesmír, náš domov (XXVI.) - Mars (VII.)) (16.03.2006)
Gamma č. 136 (Vesmír, náš domov (XXV.) - Mars (VI.)) (16.03.2006)
Gamma č. 135 (Vesmír, náš domov (XXIV.) - Mars (V.)) (15.03.2006)
Gamma č. 134 (Vesmír, náš domov (XXIII.) - Mars (IV.)) (15.03.2006)
Gamma č. 133 (Vesmír, náš domov (XXII.) - Mars (III.)) (15.03.2006)
Gamma č. 132 (Vesmír, náš domov (XXI.) - Mars (II.)) (15.03.2006)
Gamma č. 131 (Vesmír, náš domov (XX.) - Mars (I.)) (14.03.2006)
Gamma č. 128 (Vesmír, náš domov (XIX.) - Heliopauza) (12.03.2006)
Gamma č. 103 (Vesmír, náš domov (XVIII.) - Venuše (II.)) (05.03.2006)
Gamma č. 096 (Vesmír, náš domov (XVII.) - Venuše (I.)) (28.02.2006)
Gamma č. 091 (Vesmír, náš domov (XVI.) - Merkur (III.)) (24.02.2006)
Gamma č. 085 (Vesmír, náš domov (XV.) - Merkur (II.)) (22.02.2006)
Gamma č. 083 (Vesmír, náš domov (XIV.) - Merkur (I.)) (21.02.2006)
Gamma č. 078 (Vesmír, náš domov (XIII.) - Měsíc (VI.)) (21.02.2006)
Gamma č. 075 (Vesmír, náš domov (XII.) - Měsíc (V.)) (17.02.2006)
Gamma č. 072 (Vesmír, náš domov (XI.) - Měsíc (IV.)) (16.02.2006)
Gamma č. 064 (Vesmír, náš domov (X.) - Měsíc (III.)) (15.02.2006)
Gamma č. 057 (Vesmír, náš domov (IX.) - Měsíc (II.)) (14.02.2006)
Gamma č. 054 (Vesmír, náš domov (VIII.) - Měsíc (I.)) (09.02.2006)
Gamma č. 053 (Vesmír, náš domov (VII.) - Země (VII.)) (09.02.2006)
Gamma č. 053a (Povídka o Zemi) (09.02.2006)
Gamma č. 044 (Vesmír, náš domov (VI.) - Země (VI.)) (08.02.2006)
Gamma č. 027 (Vesmír, náš domov (V.) - Země (V.)) (31.01.2006)
Gamma č. 026 (Vesmír, náš domov (IV.) - Země (IV.)) (31.01.2006)
Gamma č. 024 (Vesmír, náš domov (III.) - Země (III.)) (28.01.2006)
Gamma č. 018 (Vesmír, náš domov (II.) - Země (II.)) (26.01.2006)
Gamma č. 013 (Vesmír, náš domov (I.) - Země (I.)) (25.01.2006)


Celý článek | Autor: Jarda Pecka | Počet komentářů: 7 | Přidat komentář | Informaèní e-mailVytisknout článek


©2001 Zbyněk Slába, grafické prvky - Renáta Řehová
Stránky byly vytvořeny s využžitím redakčního systému: PhpRS