Innhold
Kunstnere oppfatning av en asteroide innvirkning. NASA-bilde.
Helt siden Jorden dannet seg for 4,5 milliarder år siden, har den blitt bombardert med steiner fra verdensrommet. Hvert år kommer omtrent 50 000 tonn asteroidalt materiale inn i jordas atmosfære. Det meste av det brenner høyt i ionosfæren på grunn av friksjon med luft. Men noen få steiner kommer seg gjennom. Effektene i havet passerer ubemerket, selv om de større kan produsere tsunamier. Andre slår land og etterlater kratere. Dette har pågått siden tidenes morgen og forventes å fortsette lenge etter at solen koker bort havene våre på omtrent 5 milliarder år.
Store rombergarter kalles asteroider, og små kalles meteoroider. Når de streiker gjennom atmosfæren, blir de betegnet som meteorer, eller "stjerneskudd". Hvis de når bakken, kalles de meteoritter.
Asteroid Itokawa, besøkt av et japansk Hayabusa-romfartøy i 2005. Det ble oppdaget av LINEAR-asteroideundersøkelsesteamet i 1998. Japan Aerospace Exploration Agency Image. Brukes med tillatelse.
Hvor kommer de fra?
Opprinnelsen til kometer og asteroider er ikke helt forstått. Noen asteroider antas å være rester fra dannelsen av solsystemet. Andre antas å være fragmenter fra en kollisjon av store asteroider eller protoplaneter. Kometer er kjent for å være rester av det tidlige solsystemet, men antallet er veldig usikkert. Hvert år blir flere dusin nye kometer oppdaget.
De fleste asteroider går i bane rundt solen i nesten sirkulære stier som ligger mellom Mars og Jupiter. Kometer har sitt utspring i de ytre frynsene til solsystemet, langt utover Pluto. De har ekstremt langstrakte elliptiske baner, og hver tur rundt solen tar tusenvis eller millioner av år.
Generelt er verken asteroider eller kometer en trussel mot Jorden. Dette er fordi banene deres holder seg samme år inn og år ut, akkurat som jordene gjør. Når en asteroide er identifisert og dens bane er bestemt, kan dens fremtidige vei forutses veldig nøyaktig. De fleste asteroider kommer ikke hvor som helst i nærheten av jorden. Men noen få har blitt nektet fra sine opprinnelige sirkulære baner av et nært møte med Jupiter eller en kollisjon med andre asteroider. Deres nye baner - som også er forutsigbare - bringer dem til det indre solsystemet hvor de kan true jorden. Dette er de såkalte "jordkryssende" asteroidefamiliene; Apollos, Amors og Atens.
Artister Oppfatning av kometen Shoemaker-Levy 9-fragmenter som krasjet inn i Jupiter i juli 1994. NASA Image.
Hva er de laget av?
De fleste asteroider og meteoritter er sammensatt av bergarter som ligner de på jorden - olivin, pyroxen, etc. Disse kalles "chondrites" eller "steiner". Steiner som er rike på karbon kalles "karbonholdige kondritter", og noen av disse inneholder aminosyrer, livets byggesteiner. Noen astronomer tror at livet på jorden ble frø av kometer og meteoritter.
Cirka 10% av meteorittene kalles strykejern. Strykejern er legeringer av nikkel og jern og tette metalllegemer. De fleste meteorittene som vises på museer er strykejern fordi de er tøffe nok til å overleve atmosfæren vår. Strykejern er også lettere å identifisere på bakken fordi kondrit ofte ligner vanlige bergarter. Meteor Crater i Arizona ble forårsaket av et strykejern.
Kometer er mye mindre vanlige enn asteroider, men innimellom slår de jorden også. Kometer er uregelmessige baller med støvete is - "skitne snøballer" - noen få km over. De er stort sett inerte, bortsett fra når de varmes opp når de passerer nær solen og slipper ut gass og støv for å danne halene. Objektet som slo Sibir i 1908 antas å ha vært en komet. Anslagsvis 10-20 megaton lufteksplosjon ødela mer enn 2000 kvadratkilometer skog nær Tunguska. Ingen fragment ble funnet som førte til troen på at det var en komet, og isen hadde fordampet. I 1994 smilte kometen Shoemaker-Levy 9 inn i Jupiter, en nøktern påminnelse om at det fortsatt skjer kosmiske kollisjoner.
Hvor ofte treffer de jorden?
Hver dag! Men bare sjelden når man bakken. Avhengig av sammensetningen, overlever ikke meteorer som er mindre enn 10 meter i diameter, sin passasje gjennom atmosfæren. Et mindre strykejern ville sannsynligvis klare det, men det vil ta en større komet å overleve atmosfæren vår. Tabellen nedenfor viser den omtrentlige frekvensen og energien til asteroidene, sammen med estimater av menneskets dødstall for asteroider i forskjellige størrelser. Jo større asteroiden er, jo sjeldnere er den.
Graf som viser forholdet mellom størrelsen på en asteroide med jordpåvirkning og frekvensen av en slik hendelse.
Kratere og konsekvensskader?
Mengden av støtskader og omfanget avhenger av den kinetiske energien til asteroiden. De som beveger seg raskere, bærer mer energi enn de som beveger seg saktere, og mer massive har mer energi enn mindre. Selv om det er mulig for en BB å ha den samme energien som en kanonkule, vil BB måtte reise hundre ganger raskere. Slagenergi måles i form av tonn TNT. Atombomben som falt ned på Hiroshima var omtrent 15 kiloton.
Meteorer kommer så raskt inn at de danner kratre på en litt overraskende måte. På opptil 72 km / sek, graver de seg ned i bakken og danner en smal tunnel ved å komprimere og fordampe seg selv og svaberg langs deres sti. Dette danner en varm boble av gass. Trykket fra denne gassen ekspanderer eksplosivt og kaster materiale oppover og utover. Det som gjenstår er et grunt, sirkulært krater. Mye av ruskene faller i nærheten og danner et forhøyet ejecta-teppe. Bortsett fra den asteroide som er saktere som beveger seg, spiller det ingen rolle hvilken vinkel meteoren kommer i. Den underjordiske eksplosjonen produserer krateret, ikke den første penetrasjonen. Det spiller ingen rolle hvilken størrelse partikkelen er, slik sfæriske mikrokratere på NASAs LDEF-romfartøy avslørte.
Objekter på 1-2 km i diameter representerer en kritisk terskel for global katastrofe. Over disse størrelsene omslutter materiale som kastes ut i atmosfæren kloden og reduserer sollys og plantevekst. Enda større asteroider vil føre til at varmt materiale regner ned over hele jorden. Dette vil starte branner og røyken vil blokkere sollys ytterligere. Slike endringer forårsaker global avkjøling og tap av planter som resulterer i massesult og utryddelse av store landdyr. Effekter i havet kan skape tsunamier som vil ødelegge kystområdene. Sjøliv i nærheten av nedslagsområdet vil bli utslettet. Heldigvis er virkninger av slike asteroider ekstremt sjeldne.
Det er mindre enn 200 kjente slagkratere på jorden. Men Månen har millioner av dem. Hvorfor har vi ikke mer?
Den første grunnen er været. Vind og regn, frysing og tining, og oppvarming og avkjøling eroderer bergarter, og bryter dem i små biter. Planter vokser og dekker utsatte bergarter og bryter dem også ned. Hvis vi kunne se gjennom skoger og jungler, ville luftbilder sikkert vist flere kratere.
Men platetektonikk er enda viktigere enn erosjon. Når kontinentene beveger seg og skraper mot hverandre, blir steiner brettet, løftet, begravet og knust. Hvert 200 millioner år eller så blir 75% av jordoverflaten opprettet og ødelagt, mest i verdenshavene. Kontinentene flyter over havbunnen, men også de blir utsatt for enorm omforming. Erosjon og tektoniske krefter utsletter etter hvert enhver geologisk struktur på jordoverflaten: fjell, elver, ørkener, sjøkyster - og slagkratere. Dette er grunnen til at de fleste kratere som vi kjenner til er relativt unge.
Lære mer: Earth-Crossing Asteroids: Hvordan kan vi oppdage, måle og avlede dem?
David K. Lynch, PhD, er en astronom og planetforsker bosatt i Topanga, CA. Når han ikke henger rundt San Andreas-feilen eller bruker de store teleskopene på Mauna Kea, spiller han fele, samler klapperslanger, holder offentlige foredrag om regnbuer og skriver bøker (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) og essays. Dr. Lynchs siste bok er feltguiden til San Andreas-feilen. Boken inneholder tolv en-dagers kjøreturer langs forskjellige deler av feilen, og inkluderer kilometer-for-mil-veilogger og GPS-koordinater for hundrevis av feilfunksjoner. Som det skjer, ble Daves-huset ødelagt i 1994 av Nordridge-jordskjelvet med en styrke på 6,7.