Γη: Οι κοντινοί μας κίνδυνοι

Ένας τεράστιος κρυμμένος πληθυσμός Αστεροειδών βρίσκεται κοντά στον Ήλιο...

Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός αστεροειδή κοντά στη Γη.

Εικόνα: SCIENCE PICTURE CO./SCIENCE FACTION/CORBIS

Ένα "πολύ σπάνιο είδος" αστεροειδούς που ονομάζεται 2019 AQ3, μέρος ενός τεράστιου και ουσιαστικά άγνωστου πληθυσμού ο οποίος κινείται στο εσωτερικό Ηλιακό μας σύστημα, πολύ κοντά στον Ήλιο, έχει εντοπιστεί να βρίσκεται σε τροχιά γύρω του κάθε 165 ημέρες. Η Γη θα χτυπηθεί από έναν αστεροειδή 60 μέτρα πλάτος περίπου μία φορά κάθε 1500 χρόνια, ενώ ένας αστεροειδής μήκους 400 μέτρων είναι πιθανό να χτυπήσει τον πλανήτη μας κάθε 100.000 χρόνια

"Έχουμε ανακαλύψει ένα εξαιρετικό αντικείμενο του οποίου η τροχιά απλώς απομακρύνεται πέρα από την τροχιά της Αφροδίτης - αυτό είναι μεγάλη υπόθεση", δήλωσε ο Quanzhi Ye, ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Κέντρο Επεξεργασίας και Ανάλυσης Υπερύθρων (Infrared Processing and Analysis Center - IPAC), μια επιστημονική μονάδα αστρονομικών δεδομένων στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (California Institute of Technology). 

"Μπορεί να υπάρχουν πολλοί περισσότεροι αστεροειδείς που δεν έχουν ακόμα ανακαλυφθεί εκεί  έξω σαν αυτόν", δήλωσε ο Ye ο οποίος εντόπισε τον 2019 AQ3 στις 4 Ιανουαρίου, σε εικόνες από την Zwicky Transient Facility (ZTF), μια φωτογραφική μηχανή επιτήρησης ουρανού εγκατεστημένη στο 48 ιντσών (122 εκατοστόμετρα) τηλεσκόπιο Samuel Oschin στο Αστεροσκοπείο Palomar στη νότια Καλιφόρνια. Για να είμαστε σαφείς, η τροχιά του αστεροειδούς 2019 AQ3 δεν είναι η γρηγορότερη από οποιοδήποτε αντικείμενο. Ο πλανήτης Ερμής κάνει ένα ταξίδι γύρω από τον Ήλιο κάθε 88 ημέρες. Όμως, ο διαστημικός αυτός βράχος είναι μοναδικός, λένε οι ερευνητές.

Το ασυνήθιστο αυτό αντικείμενο είναι μεταξύ των πρώτων αστεροειδών που έχουν ανακαλυφθεί ποτέ, και των οποίων η τροχιά περιορίζεται σχεδόν εξ ολοκλήρου μέσα στην τροχιά της Αφροδίτης. Η ύπαρξη του αστεροειδούς υποδεικνύει δυνητικά σημαντικούς αριθμούς διαστημικών βράχων που φαίνονται να κινούνται τοξοειδώς σε ανεξερεύνητες περιοχές κοντά στον Ήλιο.

Η φωτογραφική μηχανή των 576-megapixel του προγράμματος Zwicky Transient Facilityστη βάση της. Εικόνα: Caltech Optical Observatories

Η υπερσύγχρονη φωτογραφική μηχανή, του προγράμματος Zwicky Transient Facility ή ZTF, ανίχνευσε τον αστεροειδή στις 4 Ιανουαρίου του 2019. Με την ονομασία 2019 AQ3, το αντικείμενο αυτό έχει το μικρότερο "έτος" κάθε εγγεγραμμένου αστεροειδούς. Φαίνεται επίσης ότι είναι ένα ασυνήθιστα μεγάλο δείγμα αστεροειδούς.

"Ανακαλύψαμε ένα εξαιρετικό αντικείμενο του οποίου η τροχιά απλώς απομακρύνεται πέρα από την τροχιά της Αφροδίτης - αυτή είναι μια μεγάλη υπόθεση", δήλωσε ο Ye, ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής στο IPAC, ένα κέντρο δεδομένων και επιστημών για την αστρονομία στο Caltech.

Η φωτογραφική μηχανή ZTF είναι εγκατεστημένη στο 48 ιντσών τηλεσκόπιο Samuel Oschin στο Αστεροσκοπείο Palomar, το οποίο βρίσκεται περίπου 122 μίλια νοτιοανατολικά του Λος Άντζελες. Άρχισε να λειτουργεί τον Μάρτιο του 2018 και έχει ήδη παρατηρήσει πάνω από ένα δισεκατομμύριο αστέρες του Γαλαξία μας, καθώς και πάνω από χίλιους υπερκαινοφανείς έξω από τον Γαλαξία, καθώς  και άλλα ακραία παροδικά κοσμικά γεγονότα. Η κατασκευή της ZTF έγινε με χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (National Science Foundation - NSF). Η έρευνα των αστεροειδών με τη ZTF χρηματοδοτείται επίσης άμεσα από την NSF μέσω της υποστήριξης του Ye ως μεταδιδακτορικού μελετητή του Πανεπιστημίου Caltech.

Ο βασικός επιστημονικός στόχος του ZTF είναι η μελέτη πάνω στις τροχιές των Γεωπλήσιων αστεροειδών (near-Earth asteroids - NEAs), τα οποία μαζί με τους κομήτες "θορυβούν" τον πλανήτη μας, και είναι γνωστά ως Γεωπλήσια αντικείμενα (near-Earth objects - NEOs). Οι επιστήμονες του ZTF ενδιαφέρονται ιδιαίτερα να βρουν NEAs με διάμετρο περίπου 10-100 μέτρων - όχι τερατώδες σε μέγεθος, αλλά αυτό θα μπορούσε να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να προκαλέσει σοβαρές καταστροφές ενδεχομένως σε μια πόλη, εάν συγκρουστεί με τη Γη. Από αυτό το δυνητικά σύνολο διαστημικών βράχων το οποίο βρίσκεται σε ενα βαρυτικό δεσμό με τη Γη, οι πιο ενδιαφέροντες είναι εκείνοι που προέρχονται από την κατεύθυνση του Ήλιου, και οι οποίοι λόγω της εκτυφλωτικής λάμψης του Ηλίου είναι δύσκολο να να παρατηρηθούν και να υπολογιστούν οι κινήσεις τους.

"Αυτοί οι μικροί αστεροειδείς είναι αρκετά φωτεινοί ώστε να ανιχνευθούν κατά τη σύντομη περίοδο που βρίσκονται πολύ κοντά στη Γη", δήλωσε οTom Prince, καθηγητής Φυσικής Ira S. Bowen του Πανεπιστημίου Caltech, και αποφασισθέντα από κοινού ως ανώτερο επιστήμονα του Jet Propulsion Laboratory, που διαχειρίζεται η Caltech για τη NASA, και ο οποίος εργάζεται για την εξεύρεση NEO χρησιμοποιώντας την ZTF. "Σε αυτό το σύντομο παράθυρο, οι αστεροειδείς κινούνται πολύ γρήγορα, δημιουργώντας προκλήσεις για τους αστρονόμους για τον εντοπισμό και την παρακολούθηση τους".    

Για να υπάρξει κάποια ελπίδα εντοπισμού τέτοιων αντικειμένων, ο ουρανός πρέπει να σαρώνεται πολύ συχνά. Η ZTF μελετά όλο τον βόρειο ορατό ουρανό κάθε τρεις νύχτες. Αυτή η εξαιρετική κάλυψη προέρχεται από το τεράστιο οπτικό της πεδίο, το οποίο σε μία και μόνο έκθεση μπορεί να απεικονίσει αντικείμενα σε ενα οπτικό πεδίο (FOV) περίπου διακόσιες τριάντα φορές μεγαλύτερο από το οπτικό μέγεθος της πανσέληνου (0,31 λεπτά τόξου της μοίρας σε γωνιακή απόσταση). "Το μεγάλο οπτικό της πεδίο καθιστά τη ZTF ιδανικό εργαλείο για την εύρεση και παρακολούθηση σπάνιων αντικειμένων, όπως οι Γεωπλήσιοι αστεροειδείς ", δήλωσε ο Frank Masci, επιστήμονας στο Caltech / IPAC, ο οποίος επιβλέπει και διαχειρίζεται το σύστημα επεξεργασίας επιστημονικών δεδομένων της ZTF, το οποίο βρίσκεται στο IPAC. "Η  ZTF είναι σίγουρα μέσα στο παιχνίδι."

Αξιοποιώντας τις δυνατότητες της ZTF, οι Ye και Wing-Huen Ip - καθηγητής αστρονομίας και διαστημικής επιστήμης στο Ινστιτούτο Αστρονομίας και Διαστημικής Επιστήμης στο Εθνικό Κεντρικό Πανεπιστήμιο της Ταϊβάν-πρότειναν την "Έρευνα Twilight", η οποία αναζητά αστεροειδείς οι οποίοι προέρχονται από τον Ήλιο. Η έρευνα αυτή αποκάλυψε τον αστεροειδή 2019 AQ3, και θα μπορούσε στη πορεία να αποκαλύψει και άλλους ενδιαφέροντες αστεροειδείς.

Ανακαλύπτοντας τα Γεωπλήσια αντικείμενα  (NEO) προτού "ανακαλύψουν" εκείνα εμάς, είναι εδώ και καιρό μείζων θέμα στο Caltech / IPAC. Το κέντρο έχει δημιουργήσει τις επιστημονικές του εργασίες, και την επεξεργασία δεδομένων για τις αποστολές WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) και NEOWISE της NASA από την εκτόξευση τους το 2009. Αυτός ο...κυνηγός αστεροειδών ανακάλυψε περισσότερους από 34.000 νέους αστεροειδείς, συμπεριλαμβανομένων σχεδόν 300 Γεωπλήσιους αστεροειδείς (ΝΕΑ). Ο προκάτοχος του ZTF, το Palomar Transient Factory, αποκάλυψε επίσης μια σειρά από ΝΕΟ΄s κατά τη διάρκεια της εποπτείας του στον ουρανού.

"Τα μεγέθη των NEO΄s υπολογίζονται καλύτερα με το συνδυασμό ορατών και υπέρυθρων δεδομένων, κάτι που προσπαθούμε να κάνουμε εδώ στο IPAC", δήλωσε ο George Helou, Καθηγητής Φυσικής της Caltech και Γενικός Διευθυντής του IPAC. "Από την ίδρυση της, το IPAC έχει συμμετάσχει σε μελέτες υπέρυθρων για αστεροειδείς."

Μέχρι στιγμής, η ZTF έχει καταγράψει σχεδόν 60 νέους Γεωπλήσιους αστεροειδείς. Δύο από αυτούς εντοπίστηκαν τον Ιούλιο του 2018 λίγες μόνο ώρες πριν περάσουν κοντά από τη Γη. Ονομάστηκαν 2018 NW και 2018 NX. Το δίδυμο αυτό των αστεροειδών μεγέθους λεωφορείου πέρασαν σε απόσταση περίπου 112.655 χιλιομέτρων, ή μόνο το ένα τρίτο της απόστασης Γης - Σελήνης. Ευτυχώς, ο νεοανακαλυφθείς αστεροειδής 2019 AQ3 δεν αποτελεί απειλή για τη Γη. Η πλησιέστερη καταγεγραμμένη  απόσταση του από τη Γη ήταν περίπου 35.405.568 εκατομμύρια χιλιόμετρα (22 εκατομμύρια μίλια).

Η ιστορία του πώς οι ερευνητές παρακολούθησαν την τροχιά του 2019 AQ3 ξεκινάει με τον Ye, ο οποίος παρατήρησε το αντικείμενο αυτό στις εικόνες της ZTF στις 4 Ιανουαρίου του 2019. Ο Ye ανέφερε το αντικείμενο στο IAU Minor Planet Center, τον επίσημο παγκόσμιο οργανισμό που είναι επιφορτισμένος με τη συλλογή δεδομένων σε αντικείμενα που βρίσκονται σε τροχιά, που περιβάλλουν τον Ήλιο αν προτιμάτε, και τα οποία δεν είναι ολοκληρωμένοι πλανητικά σώματα, όπως οι αστεροειδείς και οι κομήτες. Στη συνέχεια ο Ye αφιέρωσε λίγο χρόνο για να εξάγει τις εικόνες από τη ZTF, οι οποίες  ελήφθησαν πριν και μετά από αυτή την ημερομηνία, για να βελτιώσει τις απεικονίσεις της τροχιάς του αστεροειδούς.

Δύο ημέρες αργότερα, ο Marco Micheli, επιστήμονας του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, επεσήμανε τη μοναδικότητα του στόχου στην παγκόσμια αστρονομική κοινότητα. Πολλά άλλα τηλεσκόπια παρατήρησαν τον αστεροειδή 2019 AQ3 στις 6 και 7 Ιανουαρίου, τεκμηριώνοντας περαιτέρω τη μοναδικότητά του. Μια "ανασκαφή" μέσα από τα αρχεία του τηλεσκοπίου Pan-STARRS 1 στο Παρατηρητήριο Haleakalā στο νησί Maui της Χαβάης έδειξε στοιχεία για τον 2019 AQ3, τα οποία χρονολογούνται από το 2015. Με αυτά τα δεδομένα, οι αστρονόμοι χαρτογράφησαν με σιγουριά την πλήρη πορεία του αντικειμένου γύρω από τον Ήλιο.

Η τροχιά του 2019 AQ3 σε σχέση με τους πλανήτες Ερμή και Αφροδίτη. Εικόνα: en.wikipedia.org

Η τροχιά του, όπως φαίνεται και στην εικόνα, είναι γωνιακά κατακόρυφη έχει δηλαδή μια γωνία 90 μοιρών, τοποθετώντας δηλαδή τον 2019 AQ3 κατακόρυφα πάνω και κάτω από το επίπεδο εκείνο όπου οι πλανήτες εκτελούν τις τροχιές του γύρω από τον Ήλιο. Κατά τη διάρκεια του μικρού του έτους του, ο 2019 AQ3 βυθίζεται στο εσωτερικό του πλανήτη Ερμή, και στη συνέχεια ταλαντεύεται πίσω, λίγο έξω από την τροχιά του πλανήτη Αφροδίτη.

Προς το παρόν, ο 2019 AQ3 τοποθετείται ανάμεσα σε ένα ιδιόμορφο πληθυσμό που συνήθως αναφέρεται ως αστεροειδείς "Ατίρα ή Αποηλιακοί αστεροειδείς" (Atira or Apohele asteroids ή Interior-Earth Objects - IEOs), οι οποίοι έχουν τροχιά μέσα από την τροχιά της Γης. Μεταξύ των περίπου 800.000 γνωστών αστεροειδών, μόνο 20 είναι Atiras. Πιστεύεται ότι υπάρχει πολύ μεγαλύτερος αριθμός από αυτούς τους δυνητικά επικίνδυνους διαστημικούς βράχους, ωστόσο, η ανακάλυψη και ο χαρακτηρισμός τους συγκαταλέγεται στα κίνητρα πίσω από τη προτεινόμενη φωτογραφική μηχανή και διαστημικό τηλεσκόπιο Υπερύθρων για τα Γεωπλήσια αντικείμενα (Near-Earth Object Camera  - NEOCam). Αυτή τη στιγμή χρηματοδοτείται για μια εκτεταμένη παρατηρησιακή φάση, πιο κοντά στον Ήλιο από τις προηγούμενες εποπτικές έρευνες, γεγονός που θα της έδινε την δυνατότητα να ανιχνεύσει κρυμμένους αστεροειδείς, οι οποίοι που από καιρό ξεφεύγουν από την ανίχνευση τους.

Η συνεχής μάθηση σχετικά με τα γνωστά και νεοανακαλυφθέντα αντικείμενα Atiras, για παράδειγμα τα μεγέθη τους, είναι ένας επιπλέον στόχος του προγράμματος ZTF και των συναφών επιστημονικών οργάνων του. Αν και το πραγματικό μέγεθος του 2019 AQ3 δεν είναι ακόμη διακριτό, περιορισμένες ενδείξεις σχετικά με τη φωτεινότητα, τη μάζα και την πυκνότητα του αστεροειδούς υποδηλώνουν ότι θα μπορούσε να έχει περίπου διάμετρο 1600 μέτρα. Αν ναι, ο 2019 AQ3 θα καταγραφεί ως ένα από τα μεγαλύτερα μέλη της ειδικής αυτής ομάδας αστεροειδών η οποία καταγράφεται ως Atiras. "Με πολλούς τρόπους, ο 2019 AQ3 είναι πραγματικά ένας εκκεντρικός αστεροειδής" δήλωσε ο Ye.

Η ανακάλυψη περισσότερων διαστημικών βράχων στο περιβάλλον του 2019 AQ3, θα μπορούσε να δώσει αξιοπιστία στη μακροχρόνια ιδέα των Βουλακνοϊδών-αστεροειδών, τους οποίους συναντάμε  σε σμήνη στο εσωτερικό της τροχιάς του πλανήτη Ερμή. Το υποθετικό όνομα του πληθυσμού προέρχεται από έναν παρόμοιο υποθετικό πλανήτη, τον Vulcan. Αν και δεν είχε καμία σχέση με τον πλασματικό κόσμο του κ. Spock στο Star Trek, ο Vulcan προτάθηκε τον 19ο αιώνα ως ο πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο, η βαρύτητα του οποίου εξηγεί τις ανωμαλίες που καταγράφονται στην τροχιά του πλανήτη Ερμή. Το βαρυτικό πλαίσιο του Albert Einstein, η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, εξήγησε αυτές τις ανωμαλίες το 1915, καταργώντας τις εικασίες για τον πλανήτη Vulcan.

Παρόλο που η ZTF δεν θα έχει τη δυνατότητα να ανακαλύψει Βουλακνοϊδείς-αστεροειδείς, η παρατηρησιακή της υπεροχή, σε συνδυασμό με τα μελλοντικά τηλεσκόπια,θα επιτρέψει στους επιστήμονες να εξετάσουν επιτέλους μια άγνωστη περιοχή στο εσωτερικό Ηλιακό μας σύστημα. Η ZTF θα πρέπει να παρουσιάσει νέες εκπλήξεις, αλλά και να δώσει νέες ιδέες, και νέες ευκαιρίες ώστε να τεκμηριωθεί. "Η προέλευση των αντικειμένων Atiras παραμένει μια ενδιαφέρουσα και ανοιχτή ερώτηση", δήλωσε ο Ip. "Με κάθε επιπλέον αντικείμενο, πλησιάζουμε στη διαμόρφωση και τη δοκιμή μοντέλων σχετικά με την προέλευση και την ιστορία του Ηλιακού μας συστήματος".

Γεωπλήσιοι Αστεροειδείς και αντικείμενα

Πηγή εικόνων: earthsky

Πηγές: 
https://dailygalaxy.com/2019/02/scary-known-unknown-a-vast-hidden-asteroid-population-close-to-sun/
https://www.theregister.co.uk/2017/11/15/zwicky_transient_facility_telescope_first_light/
https://gikasdimitris.blogspot.com/2017/01/blog-post_82.html
https://earthsky.org/human-world/known-asteroids-in-earths-neighborhood-today

……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε ή κόκκινα γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy