Секретное оружие Земли: как гравитация защищает от астероидной угроз

Ежегодно многочисленные астероиды приближаются к Земле ближе, чем Луна, но катастрофические столкновения происходят редко. Недавнее исследование под названием "Приливное разрушение околоземных астероидов во время тесных встреч с земными планетами", опубликованное на сервере препринтов arXiv, предполагает, что Земля использует свои интенсивные гравитационные силы в качестве встроенной защиты от астероидных угроз.

Гравитационные силы Земли и тайна пропавших из виду астероидов

Массивные массы планет и лун оказывают значительное гравитационное воздействие на близлежащие объекты, вызывая приливные силы. Эти приливные силы, аналогичные тем, что объясняют земные приливы, вызванные Луной, могут быть настолько интенсивными, что объекты подвергаются приливной дезинтеграции, в результате которой их разрывает на части.

В 1994 году наблюдатели стали свидетелями мощного воздействия приливного разрушения, когда фрагменты кометы Шумейкеров-Леви 9, разорванной на части приливными силами Юпитера за два года до этого, столкнулись с газовым гигантом. Несмотря на это зрелище, астрономы десятилетиями пытались найти доказательства того, что Земля или другие земные планеты приливным образом разрушают пролетающие астероиды или кометы.

Микаэль Гранвик, планетолог из шведского Технологического университета Лулео, десять лет назад начал поиск гравитационно разорванных околоземных астероидов (NEA), но столкнулся с трудностями в определении конкретных семейств из-за быстрого смешения фонов.

Прорыв Гранвика произошел в 2016 году, когда он в соавторстве разработал модель, предсказывающую траектории астероидов на основе их размера и расстояния до Солнца. Сравнение модели с данными семилетних наблюдений, полученных в рамках программы НАСА Catalina Sky Survey, которая занимается обнаружением NEA, показало, что некоторые астероиды были значительно недооценены, комплектующие для сервера.

В частности, были упущены из виду те, которые наблюдались на расстояниях, соответствующих орбитам Земли и Венеры, причем большинство из них - небольшие астероиды, движущиеся по круговым траекториям в той же плоскости, что и орбиты Земли и Венеры.

Это несоответствие заставило исследователей пересмотреть свое понимание приливного разрушения, предположив, что гравитационные силы Земли могут вызывать распад астероидов на более мелкие фрагменты. Полученные результаты опровергают прежние предположения и подчеркивают сложность взаимодействий между небесными телами в нашей Солнечной системе.

Приливное разрушение раскрывает секреты астероидов

Прорыв Гранвика произошел, когда он понял, что особые астероиды могут быть фрагментами, образовавшимися в результате приливного разрушения более крупных астероидов.

В сотрудничестве с Кевином Уолшем из Юго-Западного исследовательского института они изучили сценарий, согласно которому при столкновении с каменистыми планетами астероиды теряют 50-90% своей массы, образуя потоки фрагментов. Их модель успешно объясняет ранее неучтенные астероиды, предлагая в качестве первопричины приливные нарушения.

Дальнейшее моделирование показало, что эти фрагменты сохраняются в среднем 9 миллионов лет до потенциального столкновения с Солнцем, планетами или выброса из Солнечной системы. Хотя приливные нарушения Земли помогают управлять астероидами, они также приводят к образованию дополнительных NEA, что потенциально повышает риски.

Гранвик уверяет, что эти меньшие фрагменты диаметром менее 0,6 мили (1 километра) не представляют угрозы вымирания. Тем не менее, они повышают вероятность событий, подобных Тунгусскому и Челябинскому ударам в недавней истории.