„Сляпо петно“ в близост до Слънцето: защо астероидите на Венера са бомба със закъснител за Земята?
Когато мислим за опасността от метеорити, нормално се сещаме за големите скали от Главния пояс сред Марс и Юпитер или за пъргавите околоземни обекти, които НАСА и другите организации старателно каталогизират. От две десетилетия насам Конгресът на Съединени американски щати е претрупан със задачата да открие лъвския къс от тези евентуални „ посетители “. И би трябвало да се каже, че триумфите са налице. Но какво ще стане, в случай че същинската засада ни чака там, където минимум чакаме – при нашата съседка Венера?
Да, да, вярно сте разбрали. Оказва се, че „ утринната звезда “ има свои лични астероиди-спътници, които се движат по така наречен коорбитални траектории. Представете си единствено, че те се носят към Слънцето съвсем в унисон с Венера. И в това се крие казусът. Ново проучване, което следва да се появи в списание Astronomy and Astrophysics (и към този момент е налично в arXiv), ни кара съществено да се замислим дали измежду тези венериански спътници не се крият същински „ невидими “ галактически посетители, способни да причинят на Земята извънредно доста неприятности.
Кои са тези „ съседи “ на Венера и за какво се опасяваме от тях?
Авторите на проучването, ръководено от Валерио Каруба от Университета в Сао Пауло, не на вятъра бият паника. До момента са известни към двадесет такива метеорита „ спътници “ на Венера. И макар че характерната им орбита до известна степен ги защищава от конфликт със самата Венера, от среща със Земята – уви, не.
За да разберем мащаба на казуса, дано си напомним какво е „ евентуално рисков метеорит “ (ПОА). Учените дефинират към тази категория обектите с диаметър над 140 метра, чиято орбита пресича Земята на разстояние, по-малко от 0,05 астрономически единици (това е към 7,5 милиона километра – по галактическите стандарти, на една ръка разстояние). Така че някои от венерианските коорбитални метеорити попадат в това определение.
Основният въпрос, който изтезава откривателите: каква е действителната възможност за конфликт? И тъкмо тук стартира забавното.
Левият панел: систематизиране в равнината (H, e) на известните метеорити наоколо до Венера (сините плътни кръгове) и нейните коорбитални метеорити (червените звездички). Хоризонталната прекратена линия демонстрира границата, за която апоцентърът на коорбиталните метеорити на Венера (QA) може да бъде еднакъв на перицентъра на Земята (q⊕). Десният панел: систематизиране на 14382 моделирани NEA, получени от модела NEOMOD3 (черните точки). Другите обозначения имат същото значение като в левия панел Игра на гоненица със Слънцето: за какво е толкоз мъчно да ги открием?
На пръв взор няма нищо комплицирано – насочваме телескопите и следим. Но това не е толкоз просто. Тези метеорити са майстори на маскировката.
Първо, ослепителната прегръдка на Слънцето. Много от тях се губят в ярката му светлина, като стават на практика невидими за земните наблюдаващи. Това е все едно да се опиташ да видиш светулка под светлината на прожектор. Второ, комплицираната геометрия на орбитите. От двадесетте известни обекта единствено един има орбита със относително дребен ексцентрицитет (показател за удължение на орбитата) – по-малко от 0,38. Какво значи това? Че евентуално виждаме единствено върха на айсберга – тези метеорити, чиито орбити са по-издължени и по-често „ изпъкват “ към Земята, което прави откриването им по-лесно. Но „ скромните “ с съвсем кръгови орбити, които се крият по-близо до Венера, могат да останат неоткрити. А те, съгласно учените, може да са доста повече. Трето, орбиталният безпорядък. Коорбиталните метеорити на Венера са мощно непредсказуеми. Тяхното по този начин наречено време на Ляпунов е единствено към 150 години. Нека разбираем: това е интервалът, през който траекторията на даден обект става всъщност инцидентна заради множеството гравитационни взаимоотношения. Тоест да се планува къде ще се намира сходен метеорит след няколкостотин години, единствено въз основа на настоящите данни за орбитата му, е задача от сферата на фантастиката.
Ниво на хамилтониана за e = 0,38 и inc = 0° (горен ляв панел), inc = 15° (горен десен панел), inc = 30° (долен ляв панел) и inc = 45° (долен десен панел). Научен детектив: по какъв начин се изследва невидимото?
Как тогава да оценим опасността от нещо, което е съвсем невидимо и се държи толкоз непредсказуемо? Учените са възприели остроумен и образован способ. Вместо да преследват всеки обособен (и евентуално неоткрит) метеорит, те основават цяла популация от „ клонинги “. Взимайки 26 виртуални метеорита с разнообразни характерности, те ги слагат на разнообразни коорбитални с Венера траектории и организират компютърна симулация на придвижването им за 36 000 години напред, като вземат поради гравитацията на всички планети в Слънчевата система.
И какво сподели това огромно моделиране? Че съществува цялостен клас орбити с невисок ексцентрицитет, изключително при дребните наклони към равнината на орбитата на Венера, от които метеоритите в действителност могат да съставляват опасност за конфликт със Земята. Това значи, че опасенията не са неоснователни.
Земни телескопи или галактически патрули наоколо до Венера?
Ясно, има опасност. Как да я открием? Надеждата, несъмнено, е в новите мощни телескопи като обсерваторията Вера Рубин. Тя безспорно ще способства и ще открие доста нови обекти. Само че има и някои „ само че “. Изследователите са пресметнали, че даже за тази суперобсерватория венерианските „ невидими “ обекти ще бъдат налични за наблюдаване единствено в къси интервали от време, когато са задоволително надалеч от Слънцето (от наша гледна точка) и относително покрай Земята. Тези „ прозорци на опциите “ са мощно лимитирани.
Така че това задънена улица ли е? Не напълно. Учените считат, че в действителност ефикасен метод да се „ заловен “ всички тези скрити посетители е изпращането на специфична задача непосредствено до Венера. Един галактически уред, който обикаля към Венера (например в точките на Лагранж L1 или L2 на системата Слънце-Венера) и гледа настрана от Слънцето, би имал доста по-големи шансове да открие тези тела. Това е все едно да се пробвате да видите нещо в тъмна стая: по-добре е да не насочвате фенерчето към очите си, а да го насочите към обекта.
Контурна диаграма на MOID със Земята като функционалност на началните стойности (e, inc). Вертикалната линия демонстрира e = 0,38, за което апоцентърът на коорбиталния метеорит на Венера е еднакъв на перицентъра на Земята. Черните звездички демонстрират позициите на действителни коорбитални [астероиди] на Венера с MOID по отношение на Земята от 0,0005 au и по-малко. Червените звездички демонстрират орбиталните позиции на пет тестови частици с e < 0,38, които имат ниски стойности на MOID в направените симулации. Черната прекратена линия демонстрира приблизителната граница на региона с ниски стойности на MOID Не са просто галактически скали
Трябва да се разбере: не става дума за хипотетична прашинка. Астероид с диаметър единствено 150 метра (за какъвто се счита ПОА) може да освободи сила, равна на стотици мегатонове тротил, когато се сблъска със Земята. Това е хиляди пъти по-мощно от атомните бомби, хвърлени върху Хирошима и Нагасаки. Последствията за района на конфликта биха били пагубни, а световният резултат би бил доста осезателен.
Ето за какво проучването на „ неповторимо комплицираните “ обекти като коорбиталните метеорити на Венера с невисок ексцентрицитет е толкоз значимо. Те са предизвикателство за нашите способи за разкриване и изискват ексцентрични подходи.
В умозаключение, космосът е необхватен и цялостен с изненади. И въпреки да се гордеем с обстоятелството, че сме се научили да наблюдаваме доста от „ очевидните “ извършители на реда, той ни сервира нови, по-хитри загадки. Откриването и каталогизирането на евентуално рисковите метеорити не е просто любопитно научно упражнение, а без пресилване въпрос на дълготрайното оцеляване на цивилизацията. И наподобява, че с цел да го създадем, ще би трябвало да надникнем даже в „ най-слънчевите “ кътчета на нашата система. Кой знае какви други изненади се крият там, при нашата съседка Венера? Времето ще покаже и се надяваме, че науката ще ни помогне да бъдем подготвени за тях. Предстоят редица забавни проучвания.
