Sudari Zemlje sa asteroidima i kometama

Dipl. ing. Drago I. Dragović dragovic@net.yu

Knjige D. Dragovića: "Molim te objasni mi" "Kalendar kroz istoriju"

< | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | >>

2. Odnos rizika i veličine objekta

Mali objekti, kakvi su obični meteori, utroše svoju energiju u gornjim slojevima atmosfere i nemaju nikakvog direktnog uticaja na tlo ispod njih. Jedino u slučaju kada je projektil veći od 10 m, počinje da bude pretnja za ljude. U zavisnosti od veličine ili kinetičke energije koju poseduju, rizike možemo podeliti u tri kategorije:

1. Generalno uzevši, strano telo i nestaje pre sudara sa površinom sparivši, predavši svoju energiju atmosferi i izazivajući samo lokalne efekte.

2. Telo dospeva do tla dovoljno jako da izazove krater, takođe izazivajući samo lokalne efekte, mada azotni oksidi i prašina mogu da pokriju veliku površinu, a i da izazovu pojavu talasa cunamija ako padne u more.

3. Udar koji bi stvorio veliki krater proizveo bi količinu prašine dovoljnu da izazove kratkotrajnu globalnu promenu klime, praćeno sa razarajućim efektima u regionu samog udara.

10. avgusta 1972. iznad nacionalnog parka Grand Teton, USA, snimljen je objekat od nekih 10 m i nekoliko stotina tona. On na sreću nije pogodio Zemlju, već je samo proleteo kroz njenu atmosferu (101 sekundu), preletevši tako preko 1.475 km brzinom od 15 km/sek. Detalj sa cele fotografije (45 kb)

Granična veličina za svaku od navedenih kategorija projektila zavisi od njihove gustine, snage i brzine kao i od prirode mete. Prag dovoljan za globalnu katastrofu nije, međutim, precizno određen.

Kategorija 1: Telo prečnika 10 – 100 metara

Tela veličine probližno maksimalnoj navedenoj pogađaju Zemlju svake decenije, dok tela od 100 m i veća pogađaju Zemlju, u proseku, nekoliko puta u milenijumu. Kinetička energija jednog 10–metarskog projektila koji putuje atmosferom tipičnom brzinom od oko 20 km/sek adekvatna je količini od oko 100 kilotona TNT, što je jednako snazi nekoliko bombi bačenih na Hirošimu, dok je kinetička energija jednog 100–metarskog tela jednaka eksploziji oko 100 megatona TNT, što je jednako snazi najvećih hidrogenskih bombi.

Što se tiče onih 10–metarskih projektila, posle probijanja kroz atmosferu samo retki gvozdeni ili kameno–gvozdeni poseduju dovoljan deo početne energije da bi načinili krater na zemlji, kao što je npr. to bio slučaj u regionu Sikhote–Alin, u Sibiru 1947. godine. Prilikom ulaska u atmosferu, kameni projektili se raspadaju i potom padaju brzinom slobodnog pada, dok se kinetička energija predaje atmosferi u vidu udarnog talasa. Jedan deo energije tog talasa se javlja u vidu bljeska svetlosti i toplote (poznato kao meteoritska "vatrena lopta"), a drugi deo energije otpada na mehanički talas. Uopšteno, onih 100 kilotona energije oslobađaju se dovoljno visoko u slojevima atmosfere da nema nikakvih oštećenja dole na zemlji, dok se "vartena lopta" može videti na udaljenosti od 600 km, a zvučni udar se može čuti i na tlu.

Sa povećanjem dimenzija, pre svog uništenja asteroidni projektili progresivno dosežu sve niže slojeve atmosfere, dok je energija pretvorena u udarni talas srazmerno sve veća. Tu je negde i granica gde i pritisak udarnog talasa i energija udara mogu izazvati štetu. Primer je događaj u Tunguziji 1908. godine, kada se telo od oko 60 m u prečniku rasprslo u atmosferi na oko 8 km visine. Oslobođena energija je iznosila oko 12 megatona, kako je utvrđeno prema udarnom talasu registrovanom u meteorološkim barografima čak u Engleskoj ili oko 20 megatona, ako se uzme u obzir prečnik razaranja. Stabla sibirske šume su bila potpuno oborena u prečniku od oko 20 km od zamišljene krajnje tačke putanje projektila, dok su neka bila isčupana ili oborena i na udaljenosti većoj od 40 km. Sigurni dokazi sugerišu da je požar izbio u krugu od 15 km od centra, izazvan intenzivnim jurišem energije. Uočeni efekti su jako slični onima koji bi se očekivali od nuklearne eksplozije izvedene na istoj visini, samo što nema pratećih tragova neutrona, gama zraka ili nekog zračenja. Ako bi se danas ponovio događaj iz Tunguzije iznad nekog naseljenog mesta, efekat bi bio jednak ekspoziji jedne 10–20 megatonske bombe: 20 km u prečniku zgrade bi bile sravnjene, a požari bi potpalili sve sagorive materijale u blizini centra razorenog područja.

Riziku pojave jednog takvog fenomena kao što je tunguski, možemo dodati i mogućnost izazvanu nesporazumom i interpretacijom da je započela odmazda neke sile nuklearnim oružjem, naročito u nestabilnim regionima. Mada je današnje atomsko oružje dovoljno sofisticirano upravo da bi se izbegle mogućnosti automatskog odgovora, sama verovatnoća takvog nesporazuma povećava potrebu za podizanje opšte javne svesti vezane za pravu prirodu eventualnih neobičnih plamenih lopti na nebu.

30. juna 1908, u 7:40 ujutro, kosmički projektil je eksplodirao na nebu iznad Sibira. Prosto je poravnato 2.000 km2 šume u Tunguskom regionu. Ako bi se takav događaj zbio danas, stradalo bi stotine hiljada ljudi, a šteta bi iznosila puno stotina milijardi dolara. Veća fotografija 66 kb

Kategorija 2: Telo prečnika 10 – 100 metara

Dolazeći meteorit od kamena ili metala može neoštećen da se probije kroz Zemljinu atmosferu i stvori krater na njoj. Granična vrednost za njihovu veličinu zavisi od specifične gustine tela, kao i od brzine i ugla pod kojim ulazi u našu atmosferu. Geološki dokazi o postojećim kraterima kao i brojna teorijska razmatranja govore nam da je u proseku veličina kamenog meteorita od 150 metara dovoljna da napravi krater na površini Zemlje. Oni pogađaju Zemlju na svakih 5.000 godina i – ako padnu na kopno – proizvode kratere veličine oko 3 km. Izbačeni materijal iz takvih kratera pokriva oblast veličine od oko 10 km u prečniku. Zona razaranja se proteže daleko iza te oblasti i u njoj bi kuće bili sravnjene ili srušene, delom usled udarnog atmosferskog talasa, a delom od izbačenih letećih ostataka. Međutim, ukupna površina razaranja nije neophodno veća od štete izazvane sudarom sa nekim manjim objektom, pošto veliki deo energije projektila biva apsorbovan od tla prilikom stvaranja kratera. Prema tome, stvoreni efekti su još uvek prvenstveno lokalni.

Ako idemo prema krajnjoj graničnoj vrednosti veličine za ovu kategoriju objekata, megatonski ekvivalent energije uveliko prevazilazi predviđanja pri nuklearnim ratnim scenarijima, pa je teško sa sigurnošću govoriti o efektima. Interpolacijom rezultata pri manjim vrednostima sugerišu da su "lokalne" zone katastrofe usled udara tela od 1 km u stanju da prekriju čitave države, sa desetinama miliona žrtvava u gusto naseljenim oblastima. Na tom nivou počinju da se javljaju globalni poremećaju, kao što je npr. promena hemijske strukture atmosfere i njeno hlađenje izazvano prašinom – možda slično "godini bez leta" 1815, kada se dogodila snažna erupcija vulkana Gunung Tambora u Indoneziji

Komete su sastavljene uglavnom od vodenog leda i drugih lako isparljivih jedinjenja, pa se mnogo lakše raspadaju na sitnije delove od kamenih ili metalnih asteroida. Komete veličine od 100 m do 1 km verovatno nisu u stanju da prežive prolazak kroz atmosferu, mada mogu da stvore atmosferski udar dovoljno snažan da izazovu lokalna razaranja. Detaljnije bi se moglo razgovarati o tome tek kada se podrobnije upozna fizička priroda samih kometa.

Kategorija 3: Telo prečnika 1 km – 5 km

Sa ovom veličinom smo konačno došli do one granične veličine kada bi sudar sa takvim telom imao za nas ozbiljne globalne konsekvence, mada ima još puno da se istražuje pre nego što se shvate fizički i hemijski efekti ulaska jednog takvog tela u Zemljinu atmosferu. U principu, tako nastao krater bi imao dimenzije jedno 10 do 15 puta veći od samog prečnika tela, npr. 10–15 km za asteroid od 1 km. U proseku, jedan takav krater se na kontinentima javlja jednom u svakih 300.000 godina. Glavni rizik u slučaju projektila većih od 1 km je vezan za globalni oblak prašine koji bi bio izbačen u stratosferu. Surovost globalnih posledica raste sa povećavanjem veličine udarnog tela i količinom izbačenog materijala. Određena veličina projektila je u stanju da izazove izostanak žetvi širom sveta i izazove pretnju za opstanak čitave civilizacije. Pri još većim dimenzijama, u ozbiljno razmatranje spada čak i opstanak ljudske vrste.

Šta bi se desilo kada bi telo od nekoliko kilometara u prečniku tresnulo u Zemlju brzinom od par desetina kilometara u sekundi? Prvenstveno bi se čula zaglušujuća eksplozije, pri kojoj bi svakako odmah ispario jedan deo udarnog tela i pogođene mete. To bi suočilo čitav biljni i životinjski svet Zemlje sa jednim vrelim udarnim talasom u trajanju od jedno pola sata. Prašina izbačena iz ogromnog udarnog kratera odmah bi izazvala globalni mrak na Zemlji, koji bi trajao sigurno nekoliko meseci. Temperatura bi pala za 10-tak stepeni Celzijusa. Azotna kiselina stvorena sagorevanjem atmosferskog azota* stvorila bi kisela jezera, blato i možda površinski sloj na okeanima. Mesecima kasnije, sa pročišćavanjem atmosfere, ogromna količina oslobođene vodene pare i ugljen–dioksida u stratosferi izazvali bi snažni efekat "zelene bašte", verovatno podižući globalnu temperaturu za oko 10 stepeni ali u odnosu na onu pre katastrofe. Ovo globalno otopljavanje bi trajalo možda decenijama; zagrevanje tla bi izazvalo povećavanje vlažnosti u troposferi te povećanje efekta "zelene bašte", što bi povećavalo takođe i oslobađanje ugljen–dioksida sa površina zagrejanih okeana. Prvobitni mrak i pad temperature, a zatim dugogodišnje njeno povećavanje, sigurno bi izazvali stres ukupne prirodne sredine i bili bi uzrok ozbiljne redukcije i kopnenog i morskog života.

< | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |>>

(maj 2004.)

Komentar? Vaše ime: Vaša e-mail adresa: Predmet: Vaš komentar:

Potražite AM Index priključite se

vrh