Klikkaa kuvaa!Fil. tri Jenni Virtanen luennoi Kirkkonummella. Kuva Seppo Linnaluoto.
Kirkkonummen Komeetan esitelmäsarjassa oli vuorossa 20.10.2009 fil. tri Jenni Virtanen, jonka aiheena oli Törmäilevät asteroidit. Esitelmä pidettiin Kirkkonummen koulukeskuksen auditoriossa. Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta rahoitti esitelmän. Esitelmällä oli noin 70 kuulijaa.
Viime vuosina liikenne maapallon lähiympäristössä on ollut vilkasta: vuosittain on havaittu useita asteroidien lähiohituksia, ja viime vuonna todistettiin ensimmäistä ennustettua asteroiditörmäystä. Mitä uutta tietoa törmäysuhasta on saatu? Törmäykset ovat olennainen tekijä aurinkokunnan kehityksessä, mutta mikä rooli törmäyksillä on maapallon historiassa?
Klikkaa kuvaa!
Fil. tri Jenni Virtanen luennoi Kirkkonummella. Kuva Seppo Linnaluoto.
Jenni Virtanen väitteli filosofian tohtoriksi 2005 Helsingin yliopistosta tähtitieteestä. Hän on tutkinut asteroidien radanmääritystä, erityisesti tilannetta heti asteroidin löytämisen jälkeen, jolloin havainnoista saatavat tiedot asteroidin kiertoradasta ovat vähäisiä. Hän on tutkinut mm. sitä, kuinka näiden vähäisten tietojen perusteella voidaan tehdä mahdollisimman luotettavia törmäysennusteita. Hän työskentelee nykyisin Geodeettisella laitoksella, missä tutkii maapallon muuttuvaa painovoimakenttää satelliittihavaintojen avulla. Painovoiman muutoksia seuraamalla saadaan tietoa esimerkiksi ilmaston muutoksen seurauksista, kuten jäämassojen sulamisesta sekä merien vedenpinnan noususta.
Asteroidit
Asteroidit eli pikkuplaneetat ovat pienehköjä kappaleita aurinkokunnassamme. Suurin osa tähän mennessä löydetyistä asteroideista kiertää Aurinkoa Marsin ja Jupiterin ratojen välissä. Toinen suuri asteroidivyöhyke on Neptunuksen radan takana. Sitä sanotaan Kuiperin vyöhykkeeksi. Suurin asteroidi on läpimitaltaan noin 1000 km, pienimmät jotka on pystytty havaitsemaan ovat n. 5 m. Useimmat ovat muutaman kilometrin kokoisia.
Kaikkiaan asteroideja on löydetty noin 450 000. Näistä noin puolet on numeroituja asteroideja, mikä tarkoittaa sitä, että niiden radat tunnetaan hyvin. Yli kilometrin kokoisia asteroideja lienee yli miljoona. Kuitenkin kaikkien asteroidien yhteinen massa on pienempi kuin meidän Kuumme.
Sekä törmäysten tuhovaikutuksen arvioimiseksi että mahdollisten torjumistoimien suunnittelemista varten tarvitaan tietoa asteroidien ominaisuuksista. Avaruusluotaimet ovat tutkineet lähietäisyydeltä noin kymmentä asteroidia ja lisänneet tietämystämme asteroidien koosta, muodosta ja koostumuksesta.
Lähiasteroidit
Kuinka nopeasti asteroidi törmäisi Maahan? Maa kiertää Aurinkoa noin 30 kilometriä sekunnissa. Jos tulisi "nokkakolari", kohtaamisnopeus voisi olla jopa 60 km/s. Mutta yleensä asteroidit kiertävät Aurinkoa samaan suuntaan kuin Maa, joten kohtaamisnopeus on huomattavasti pienempi.
Etsintäohjelmat ovat löytäneet esitelmäpäivään mennessä 6450 lähiavaruuden asteroidia, joista 1069 on mahdollisesti uhkaavia. Suurimmat lähiasteroidit ovat lähes 100 km kokoisia. Kaikkiaan lähiavaruudessa arvioidaan olevan noin 1000 yli yhden km kokoista asteroidia. Lisäksi tiedetään olevan useita Maata lähestyviä komeettoja. Vuonna 2008 tapahtui 22 sellaista lähikohtaamista, jossa asteroidi meni Kuuta lähempää.
Suurin osa lähiasteroideista on alunperin kotoisin Marsin ja Jupiterin väliseltä päävyöhykkeltä. Niiden radat ovat muuttuneet planeettojen lähikohtaamisten seurauksena ja ne ovat pikkuhiljaa kulkeutuneet Marsin radan sisäpuolelle. Valtaosa lähiasteroideista törmää lopulta Aurinkoon. Lopuista suurin osa poistuu aurinkokunnasta hyperbeliradalla kohdattuaan Jupiterin. Jäljelle jäävä 1-10 % törmää pääasiassa Maahan, harvemmin Marsiin, Venukseen, Merkuriukseen tai Kuuhun.
Komeetta Shoemaker-Levyn Jupiter ensin hajoitti "helminauhakomeetaksi" pariinkymmeneen osaan, jotka sitten vuonna 1994 törmäsivät Jupiteriin. Jäljet näkyivät muutamia viikkoja sen pinnalla.
Törmäysuhka, koko
Alle 30 metrin kokoiset kappaleet eivät ole juuri vaarallisia. Ilmakehä suojaa niiltä, niistä aiheutuu vain vähäisiä tuhoja. Maanpinnalle asti pääsevät vain harvinaiset rauta-asteroidit.
N. 30-100 metrin kokoisten kappaleiden törmäysten energiasta suurin osa vapautuu räjähjdyksessä ilmakehässä. Maanpäälliset tuhot muistuttavat ydinräjähdystä. Meren yllä ei aiheudu tuhoja.
Noin 100 metrin - yli kilometrin kokoinen kappale aiheuttaa maalle osuessaan kraatterin ja merkittävää alueellista tuhoa. Merelle osuessaan se aiheuttaa tsunamin, joka voi yltää rannikolle tuhansien kilometrien päähän.
Yli 1-2 kilometrin kokoinen kappale aiheuttaa maailmanlaajuisen katastrofin. Syynä ovat ydintalven kaltaiset ympäristömuutokset.
Kuinka usein tapahtuu?
Joka vuorokausi Maahan osuu satoja tonneja törmäyspölyä. Pölyhiukkanen aiheuttaa valoilmiön, joka näkyy meteorina eli tähdenlentona.
Joka vuosi noin 500 meteoriittia selviää Maan pinnalle. Ja noin vuosittain myös kymmenmetrinen asteroidi räjähtää ilmakehässä.
Muutamien tuhansien vuosien välein maapalloon törmää alle 100 metrin kokoinen kappale. Vuonna 1908 törmäsi Tunguskan alueelle Siperiassa tällainen kappale. Arizonan kolmekilometrisen kraatterin aiheutti myös tällainen kappale.
Kerran muutamassa sadassa tuhannessa vuodessa Maahan törmää alle kilometrin kokoinen kappale. Se aiheuttaa alueellista tuhoa kuten noin kymmenen kilometrin kokoisen kraatterin ja mereen osuessaan tsunamin. Ihmisiä kuolee muutama miljoona.
Kerran miljoonassa vuodessa Maahan osuu 1-2 kilometrin kokoinen kappale. Se aiheuttaa ilmastovaikutusten vuoksi maailmanlaajuisen katastrofin ja uhrien määrä voi nousta kymmeniin tai jopa satoihin miljooniin.
Kerran sadassa miljoonassa vuodessa Maahan törmää noin 10 km kokoinenkappale. Se aiheuttaa massatuhon. Suuri osa ihmiskunnasta kuolee. 65 miljoonaa vuotta sitten dinosaurukset tappoi sukupuuttoon tällainen kappale.
30.6.1908 Tunguskan alueelle keskiseen Siperiaan törmäsi kappale. Silminnäkijöiden mukaan taivaan halki liikkui tulipallo, joka oli melkein yhtä kirkas kuin Aurinko. Siitä kuului tykistötulta muistuttavaa ääntä. Muutama päivä myöhemmin Euroopan taivaalla näkyi valaisevia yöpilviä.
Leonid Kulik
Ensimmäinen vierailu tapahtumapaikalle tehtiin vasta 1927, kun venäläinen mineralogi Leonid Kulik tutki tapausta. Retkikunta ei löytänyt lainkaan kraatteria. Puita oli kaatunut yli 2000 neliökilometrin alueelta.
Klikkaa kuvaa!
Leonid Kulikin retkikunnan 1927 ottama kuva 1908 Tunguskan räjähdyksen
kaatamista puista.
Havaitun tuhon aikaasaamiseen tarvittavan törmäysenergian arvioidaan olleen pienehkön vetypommin luokkaa. Törmäävä kappale on voinut olla noin 30 metrin läpimittainen kiviasteroidi tai jonkin verran suurempi jäinen komeetanydin. Komeettateorian puolesta puhuvat törmäyksen jälkeen havaitut yöpilvet, joiden syntymiseksi ilmakehään on täytynyt joutua suuria määriä vesihöyryä.
Törmäystodennäköisyyksiä
Asteroidi Apophis on noin 250 metrinen. Se löydettiin vuonna 2004. Heti löytämisen jälkeen Apophiksen ennustettiin tulevan Maan lähelle vuonna 2029. Hetken aikaa törmäystodennäköisyys oli suurin koskaan arvioitu, 1/38, kunnes ennusteet tarkentuivat. Nyt tiedetään, että Apophis tulee ohittamaan Maan noin 38 000 km päästä. Törmäys on kuitenkin lähellä myös vuosina 2036 ja 2037.
Asteroidi 2008 TC3 todella törmäsi! Se löydettiin 6.10.2008 klo 7 UT ja se törmäsi 7.10.2008 klo 2.43 UT Sudanin yllä. Se oli ensimmäinen ennustettu ja toteututunut törmäys. Asteroidi oli noin 5 metrin kokoinen ja se räjähti 37 km korkeudessa. Maan pinnalta löydettiin siitä peräisin olevat 47 meteoriittia, yht. 3,95 kg.
Klikkaa kuvaa!
Fil. tri Jenni Virtasen esitelmää kuunteli noin 70 henkeä.
Kuva Seppo Linnaluoto.
Törmäysten ennaltaehkäisy
Sopivan toimenpiteen valinta riippuu törmääjän ominaisuuksista. Sen rata, koko, koostumus ja pyörimistila pitäisi ottaa huomioon. Kaikkein tärkein asia on kuitenkin käytettävissä oleva aika. Mahdollisia keinoja ovat mm. ydinräjäytys, törmäytin, aurinkopurje ja sieppaus.
Onnistunut ennaltaehkäisy vaatii mm. hallittua laskeutumista asteroidin tai komeetan pinnalle, toimenpiteen voimakkuuden oikeaa arviointia, toimenpiteen oikeaa ajoitusta sekä poliittista tahtoa, rahoitusta ja yhteistyötä.
Kohtaamiset
Avaruusluotain NEAR Shoemaker laukaistiin 17.2.1996. Se ohitti asteroidi Mathilden kesäkuussa 1997 ja kohtasi Eros-asteroidin helmikuussa 2000. Se laskeutui vuotta myöhemmin Eroksen pinnalle.
Klikkaa kuvaa!
Avaruusluotain NEAR Shoemaker otti tämän kuvan 33 km pituisesta
asteroidi Eroksesta.
Deep impact -luotain laukaistiin avaruuteen tammikuussa 2005. Se kohtasi Tempel 1 -komeetan seuraavassa heinäkuussa. Siinä oli ohilentoluotain ja 370 kg törmäytin. Se havaitsi vesijäätä.
Törmäyksillä on ollut merkittävä rooli aurinkokunnan kehityksessä. Ne ovat myös olleet vaikuttamassa elämän kehitykseen maapallolla. Jokin komeetta on saattanut tuoda elämän maapallolle. Hyvin todennäköisesti törmäykset ovat osatekijänä eliölajien vuorottelussa maapallolla aiheuttamalla massatuhon 250 miljoonaa vuotta sitten ja mm. dinosaurukset hävittäneen massatuhon 65 miljoonaa vuotta sitten.
Seuraavana Kirkkonummen Komeetan esitelmäsarjassa esiintyy fil. lis. Tapio Korhonen, jonka aiheena on "avaruuspeilien tekoa Tuorlassa". Esitelmä on 17.11. klo 18.30 Kirkkonummen koulukeskuksen auditoriossa. Vapaa pääsy, tervetuloa!
Seppo Linnaluoto
Klikkaa kuvaa!
Klikkaa kuvaa!