Naukowcy przygotowują się na najpotężniejsze uderzenie w historii obserwacji Księżyca. Może mieć energię równą 6,5 megatonom trotylu!
Odkryta w grudniu 2024 roku skalista planetoida 2024 YR4 przez krótki czas była uznawana za zagrażającą Ziemi. Trajektoria masywnej, mierzącej ponad 60 metrów średnicy kosmicznej skały przecina orbitę Ziemi. Teraz wiemy, że nie zagraża nam bezpośrednio. Jednak może uderzyć w Księżyc, co wywołałoby gwałtowny wyrzut odłamków skalnych zdolnych dotrzeć na Ziemię.
27 grudnia 2024 roku znajdujące się w Chile obserwatorium Atlas zarejestrowało pojawienie się nowego Obiektu Bliskiego Ziemi (NEO). Pochodząca z głównego pasa planetoid znajdującego się między Marsem a Jowiszem skała nazwana 2024 YR4 ma 4,3 procent szans na kolizję z Księżycem. Tak przynajmniej wyliczyli eksperci z Centrum Badań Obiektów Bliskich Ziemi (CNEOS) należącego do Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL) Centrum NASA.
Pędząca kosmiczna skała
Chociaż 4,3 procent to pozornie niewiele, to w przypadku obiektu wielkości 15-piętrowego budynku, przemieszczającego się z szacunkową prędkością około 15 kilometrów na sekundę, robi się to naprawdę dużo. Eksperci wyliczają, że zderzenie planetoidy 2024 YR4 z Księżycem utworzyłoby krater o średnicy kilometra i wyrzuciłoby z naszego naturalnego satelity nawet 100 000 000 kg materiału.
Wstępne obserwacje planetoidy wskazywały na około jednoprocentowe prawdopodobieństwo zderzenia z Ziemią. Wyliczenia wyznaczyły zderzenie na 22 grudnia 2032 r. Kolejne obserwacje chwilowo nawet podniosły to prawdopodobieństwo. Przy wartości 3,1% obiekt ten został na krótko uznany za najbardziej niebezpieczny obiekt kosmiczny od początku prowadzenia obserwacji, co sprowokowało nagłówki o „planetoidzie-niszczycielu miast”.
Jednak dane zebrane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) praktycznie wykluczyły możliwość zderzenia z Ziemią. Wskazały natomiast na Księżyc.
Księżyc zamiast Ziemi
– Prawdopodobieństwo uderzenia w Księżyc istniało od początku. Wcześniej było mniejsze, ponieważ Ziemia była większym celem – powiedział w rozmowie z serwisem „IFLScience” planetolog dr Andrew Rivkin z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa w Maryland. Jak wyjaśnił, udoskonalenie orbity sprawiło, że trajektoria oddaliła się od Ziemi, ale zbliżyła do Księżyca. Istnieje więc ponad 4-procentowa szansa, że obiekt uderzy w Księżyc.
– Pamiętajmy jednak, iż oznacza to jednocześnie 96-procentową szansę, że go minie. Jeśli jednak do zderzenia dojdzie, będzie to coś naprawdę spektakularnego – dodał ekspert. Tematowi przyjrzeli się eksperci z Uniwersytetu Cornella. Swoje wyliczenia zaprezentowali w artykule „Observation Timelines for the Potential Lunar Impact of Asteroid 2024 YR4”, opublikowanym w serwisie preprintów ArXiv.
Jak 6,5 megatony trotylu
Jak wyjaśniają w artykule badacze, takie uderzenie o równoważnej energii kinetycznej około 6,5 Mt trotylu będzie najbardziej energetycznym uderzeniem księżycowym w historii zarejestrowanym przez ludzkość. – Historyczne sejsmometry z misji Apollo rejestrowały nawet uderzenie o energii około 1 kilotony trotylu z odległości globalnych. To sugeruje, że zderzenie obiektu wielkości 2024 YR4 wygenerowałoby sygnały sejsmiczne łatwo wykrywalne na całym Księżycu – podkreślają autorzy.
Autorzy wskazują też na ryzyko związane z takim scenariuszem. – Jeśli 2024 YR4 uderzy w Księżyc w 2032 roku, będzie to – statystycznie – największe takie uderzenie od około 5 000 lat. Szacujemy, że do 10⁸ kg materiału księżycowego może zostać wyrzucone w przestrzeń kosmiczną z prędkością przekraczającą prędkość ucieczki z Księżyca.
Uzyskanie prędkości ucieczki oznacza, że dane ciało niebieskie nie utrzyma wyrzuconego materiału na grawitacyjnej smyczy. Część trafiłaby też w pobliże naszej planety, choć główne zagrożenie dotyczyłoby satelitów krążących wokół Ziemi, które mogłyby napotkać chmurę odłamków. Chociaż do ewentualnego zderzenia mamy jeszcze kilka lat, naukowcy już są w stanie określić harmonogram obserwacji impaktu.
Test obrony planetarnej
– Nasze wyniki sugerują pojawienie się błysku optycznego o jasności wizualnej od –2,5 do –3, trwającego kilka minut po uderzeniu. Po nim nastąpi wielogodzinna podczerwona poświata pochodząca od stopionej skały o temperaturze około 2000 K, stygnącej do kilkuset kelwinów. Uwolniona energia sejsmiczna wywoła globalne drgania Księżyca (magnituda około 5,0), które mogłyby zostać wykryte przez każdy nowoczesny sejsmometr – twierdzą eksperci.
Jednak najciekawsze może wydarzyć się nie w trakcie impaktu, lecz przez rok po nim. Przez ten czas mielibyśmy unikatową szansę monitorowania dziesiątek lub setek wyrzuconych z Księżyca obiektów o rozmiarach od metrów do ułamków metra. – Co kluczowe, większość z nich pozostałaby związana grawitacyjnie z Ziemią, co oznacza bliską odległość i niewielkie prędkości względne – wyjaśniają autorzy.
W takich warunkach odłamki mogłyby posłużyć do testowania technologii obrony planetarnej. Np. do badania skutków zderzeń lub przechwytywania obiektów i umieszczania ich na stabilnej orbicie do późniejszego wykorzystania.
Źródła: ArXiv, IFLScience
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.