Samarbetsnyckel för att upptäcka en asteroid på väg mot jorden

Om du har märkt en ökning av rapporterna om asteroider som susar nära jorden under de senaste åren, kan det tyckas som om vår planet är mer i riskzonen att träffas av en rymdsten än någonsin tidigare. Men det har egentligen inte skett en ökning av antalet asteroider som hotar jorden - det är att vår förmåga att upptäcka dessa asteroider har förbättrats dramatiskt.

Innehåll

  • Verktyg för handeln
  • Var man bygger ett stort teleskop
  • Använda teleskop för att spåra asteroider
  • Nästa generation av skyundersökningar
  • Planetskydd är en global strävan
Vår magnifika Vintergatans galax strålar över La Silla-observatoriet.
Vår magnifika Vintergatans galax strålar över ESO: s La Silla-observatorium.ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

Tack vare förbättringar av teknik som ökad datorkraft och kraftfullare teleskop kan astronomer nu skanna himlen mer i detalj än någonsin tidigare, och de upptäcker fler föremål som kretsar runt solen och kommer nära Jorden. Men detta arbete kan inte utföras av bara ett land eller en byrå. För att skydda planeten behöver vi ett globalt nätverk av teleskop och forskare som arbetar tillsammans.

Rekommenderade videor

För att ta reda på mer om hur man identifierar och spårar asteroider som närmar sig jorden, och hur globala samarbete kan hålla vår planet säker, pratade vi med kometexperten Olivier Hainaut från European Southern Observatorium.

Verktyg för handeln

När det kommer till att upptäcka asteroider finns det två viktiga typer av verktyg som astronomer använder: För det första finns det undersökningar av himlen. Dessa undersökningar skannar hela himlen för att söka efter olika objekt inklusive asteroider som potentiellt kan hota jorden. Vanligtvis, när en undersökning upptäcker en asteroid, kan den spåra den och räkna ut dess bana för att se om den kommer nära vår planet.

Det finns dock en hake. De flesta undersökningsteleskop byggs på norra halvklotet, eftersom de flesta rika länder som bygger teleskop ligger i norr. Men du kan inte se hela himlen från norra halvklotet. Från Hawaii, till exempel, där många teleskop finns, kan du se ungefär tre fjärdedelar av himlen. Och det betyder att vissa objekt närmar sig vår döda vinkel, som en enorm asteroid som nyligen passerade jorden och var upptäckt av en amatörastronom från Brasilien.

Konstnärens intryck av asteroiden (234) Barbara.
Konstnärens intryck av asteroiden (234) Barbara.ESO/L. Calçada

Ibland är en asteroid för svag för att en undersökning av himlen ska kunna spåras, eller så kan den se särskilt intressant ut eller som om den kan vara hotande mot jorden. I dessa fall kommer all-sky-undersökningarna att lämna över information om objektet till astronomer som kör det andra väsentliga verktyget, stora teleskop. Dessa enheter är fördelade över norra och södra halvklotet, som de två Keck-teleskopen på Hawaii eller Very Large Telescope i Chile.

Dessa stora teleskop har ett mindre synfält - så de kan bara titta på ett litet område av himlen åt gången — men de kan titta mycket mer i detalj, så de kan användas för att spåra asteroider när de väl har varit där identifieras.

Var man bygger ett stort teleskop

Rent praktiskt skulle det vara enklast för organisationer att bygga teleskop i sin bokstavliga bakgård, men det kommer inte att minska det när det kommer till stora teleskop. Det är därför European Southern Observatory har teleskop i Chile, även om det är en europeisk organisation.

Dessa stora teleskop behöver täcka båda halvklotet, som Hainaut förklarade: "Det finns några saker som är synliga på södra halvklotet som inte är synliga från norr: Det galaktiska centret, eftersom centrum för vår galax är i söder, och de två magellanska molnen, som är de två satelliterna [galaxerna] till vår Milky Sätt. Det här är tre superviktiga föremål, och det var inte möjligt att studera dem ordentligt från norr.”

Galaktiskt centrum ovanför ESO: s 3,6-metersteleskop i La Silla, Chile.
Galaktiskt centrum ovanför ESO: s 3,6-metersteleskop i La Silla, ChileESO/S. Brunier

Men inte vilken plats som helst på södra halvklotet duger. Platser för stora teleskop måste uppfylla mycket specifika parametrar, som att vara långt borta från städer för att undvika ljusföroreningar och ha minimal molntäckning så att utsikten inte blir förstörd. Ett annat problem är turbulens, som om vinden är turbulent på en viss plats, då kommer detta att förvränga bilderna som samlas in av ett teleskop där.

Det hjälper också att ha en plats som är på hög höjd och med låga nivåer av vatten i atmosfären; dessa faktorer tenderar att sammanfalla med låg molntäckning och låg turbulens.

De fyra enhetsteleskopen i ESO: s Very Large Telescope (VLT) på toppen av Cerro Paranal, upplysta av stjärnljus på en mörk och mycket klar natt, typisk för denna utmärkta plats, bland de bästa i världen för astronomiska observationer.
De fyra enhetsteleskopen i ESO: s Very Large Telescope (VLT) på toppen av Cerro Paranal, upplysta av stjärnljus en mörk och mycket klar natt. platsen är bland de bästa i världen för astronomiska observationer.ESO/Y. Beletsky

Efter en lång sökning hittade ESO den perfekta platsen i Chile, med platser i och i utkanten av Atacamaöknen. "Norra Chile är helt magiskt," sa Hainaut. "Det är en öken, det är högt och det är nära havet." Att vara nära havet innebär att vinden i allmänhet blåser i en riktning och flyter på ett rakt, icke-turbulent sätt.

Det är den perfekta platsen för astronomi, så det är nu platsen för ESO: s Paranal Observatory, där Very Large Telescope finns, liksom La Silla-observatoriet, där ett antal mindre teleskop finns belägen.

Använda teleskop för att spåra asteroider

Hur kontraintuitivt det än kan låta är väldigt stora asteroider, som den som tros ha dödat dinosaurierna, inte det största bekymret när det kommer till planetskydd just nu. Dessa enorma stenbitar, mer än en kilometer stora, är relativt lätta att spåra. "Dinosauriemördarna, där skulle jag säga att vi är i ganska bra form," sa Hainaut. "För att även idag känner vi de flesta av dessa asteroider för att de är tillräckligt stora."

I andra änden av skalan kommer asteroider som är ungefär lika stora som en fotboll att brinna upp i atmosfären och bli ett stjärnfall. De asteroider som är mest potentiellt farliga för vår planet som det ser ut är de i mellanområdet. "De farliga för de kommande åren är de mellan hundra meter och en kilometer, ungefär," sa Hainaut. "Där har vi många att upptäcka."

I den här nya bilden avslöjar skymningen en fantastisk natthimmel över ESO: s Paranal-observatorium, hem till Very Large Telescope (VLT).
I den här nya bilden avslöjar skymningen en fantastisk natthimmel över ESO: s Paranal-observatorium, hem till Very Large Telescope.ESO/J. Colosimo

Vi har till och med haft ett nära samtal med en sådan inverkan under det senaste decenniet. 2013 kom en cirka 20 meter bred asteroid in i jordens atmosfär nära den ryska staden Chelyabinsk och exploderade cirka 30 kilometer (18,5 miles) från marken. Den resulterande explosionen verkade ljusare än solen och skapade en stötvåg som blåste ut fönster i byggnader i sex olika städer. Tusentals människor skadades men lyckligtvis dog ingen.

Som tur var exploderade föremålet högt i atmosfären och träffade inte marken, annars hade skadorna blivit mycket, mycket värre. Föremålet beräknades väga mellan 12 000 och 13 000 ton, och det exploderade med cirka 25 gånger energin från atombomben som detonerade på Hiroshima.

Nästa generation av skyundersökningar

Även om enorma framsteg har gjorts i upptäckten av asteroider de senaste åren, är astronomer väl medvetna om att det finns mer arbete att göra. Uppgiften att upptäcka asteroider kommer att föras vidare av kommande projekt som Vera C. Rubin Observatory, som kommer att genomföra undersökningar av himlen med sitt 8,4-meters Simonyi Survey Telescope.

Observatoriet ligger i Elqui-provinsen i Chile och kommer att ta sin första ljusbild nästa år med hjälp av världens största digitalkamera. Detta kommer att hjälpa till att balansera den nordliga biasen hos undersökningsteleskop genom att fånga himlen från söder.

Denna konstnärs uppfattning visar Vera Rubin-teleskopet från en utsiktspunkt på teleskopplattformen.
Denna konstnärs uppfattning visar Vera Rubin-teleskopet från en utsiktspunkt på teleskopplattformen.Todd Mason, Mason Productions Inc. / LSST Corporation

"Det är verkligen en spelomvandlare," sa Hainaut. "Det är ett stort teleskop, 8 meter, så det betyder att det verkligen är samma klass som [Very Large Telescope], som Keck, som Subaru, som Gemini. Förutom att det är ett bredfältsundersökningsteleskop." Det betyder att den kommer att överblicka hela himlen, men också i djup detalj, vilket gör att astronomer kan upptäcka mindre eller svagare föremål.

Och att identifiera potentiellt farliga asteroider är ett nyckelmål med projektet, som Hainaut förklarade: "Det kommer att ha en extremt aggressivt schema, som täcker hela himlen med några dagars mellanrum och bearbetar allt i realtid, inklusive en algoritm för att hitta asteroider."

Planetskydd är en global strävan

Om vi ​​kan upptäcka asteroider innan de kommer till jorden kan vi vidta åtgärder för att skydda oss själva. Med några timmars varning om var en påverkan kan inträffa kan vi rädda tusentals liv genom att stänga av gas och elektricitet i området. Och med år eller till och med årtionden av varning kan vi vidta åtgärder för att avleda eller förstöra en inkommande asteroid använder teknik som Hera-uppdraget, ett planetariskt försvarssamarbete mellan NASA, ESA (European Space Agency) och många andra länder och organ.

En sak är klar: När det gäller att identifiera och spåra asteroider, och mildra skadorna som orsakas av en potentiell påverkan, kan inget land agera ensamt. Att skydda planeten är en verkligt global strävan.