„Сляпо петно“ в близост до Слънцето: защо астероидите на Венера са бомба със закъснител за Земята?

Когато мислим за заплахата от астероиди, обикновено се сещаме за огромните скали от Главния пояс между Марс и Юпитер или за пъргавите околоземни обекти, които НАСА и другите агенции усърдно каталогизират. От две десетилетия насам Конгресът на САЩ е натоварен със задачата да открие лъвския пай от тези потенциални „гости“. И трябва да се каже, че успехите са налице. Но какво ще стане, ако истинската засада ни очаква там, където най-малко очакваме – при нашата съседка Венера?

Да, да, правилно сте разбрали. Оказва се, че „утринната звезда“ има свои собствени астероиди-спътници, които се движат по т.нар. коорбитални траектории. Представете си само, че те се носят около Слънцето почти в унисон с Венера. И в това се крие проблемът. Ново изследване, което предстои да се появи в списание Astronomy and Astrophysics (и засега е достъпно в arXiv), ни кара сериозно да се замислим дали сред тези венериански спътници не се крият истински „невидими“ космически гости, способни да причинят на Земята ужасно много неприятности.

Кои са тези „съседи“ на Венера и защо се страхуваме от тях?

Авторите на изследването, ръководено от Валерио Каруба от Университета в Сао Пауло, не напразно бият тревога. До момента са известни около двадесет такива астероида „спътници“ на Венера. И въпреки че специфичната им орбита до известна степен ги предпазва от сблъсък със самата Венера, от среща със Земята – уви, не.

За да разберем мащаба на проблема, нека си припомним какво е „потенциално опасен астероид“ (ПОА). Учените определят към тази категория обектите с диаметър над 140 метра, чиято орбита пресича Земята на разстояние, по-малко от 0,05 астрономически единици (това е около 7,5 милиона километра – по космическите стандарти, на една ръка разстояние). Така че някои от венерианските коорбитални астероиди попадат в това определение.

Основният въпрос, който измъчва изследователите: каква е реалната вероятност за сблъсък? И точно тук започва интересното.

Игра на криеница със Слънцето: защо е толкова трудно да ги открием?

На пръв поглед няма нищо сложно – насочваме телескопите и наблюдаваме. Но това не е толкова просто. Тези астероиди са майстори на маскировката.

Първо, ослепителната прегръдка на Слънцето. Много от тях се губят в ярката му светлина, като стават практически невидими за земните наблюдатели. Това е все едно да се опиташ да видиш светулка под светлината на прожектор. Второ, сложната геометрия на орбитите. От двадесетте известни обекта само един има орбита със сравнително малък ексцентрицитет (показател за удължаване на орбитата) – по-малко от 0,38. Какво означава това? Че вероятно виждаме само върха на айсберга – онези астероиди, чиито орбити са по-издължени и по-често „изпъкват“ към Земята, което прави откриването им по-лесно. Но „скромните“ с почти кръгови орбити, които се крият по-близо до Венера, могат да останат неоткрити. А те, според учените, може да са много повече. Трето, орбиталният хаос. Коорбиталните астероиди на Венера са силно непредсказуеми. Тяхното така наречено време на Ляпунов е само около 150 години. Нека обясним: това е периодът, през който траекторията на даден обект става по същество случайна поради множеството гравитационни взаимодействия. Тоест да се предвиди къде ще се намира подобен астероид след няколкостотин години, само въз основа на текущите данни за орбитата му, е задача от сферата на фантастиката.

Научен детектив: как се изследва невидимото?

Как тогава да оценим заплахата от нещо, което е почти невидимо и се държи толкова непредсказуемо? Учените са възприели хитър и интелигентен метод. Вместо да преследват всеки отделен (и вероятно неоткрит) астероид, те създават цяла популация от „клонинги“. Взимайки 26 виртуални астероида с различни характеристики, те ги поставят на различни коорбитални с Венера траектории и провеждат компютърна симулация на движението им за 36 000 години напред, като вземат предвид гравитацията на всички планети в Слънчевата система.

И какво показа това мащабно моделиране? Че съществува цял клас орбити с нисък ексцентрицитет, особено при малките наклони към равнината на орбитата на Венера, от които астероидите наистина могат да представляват заплаха за сблъсък със Земята. Това означава, че опасенията не са неоснователни.

Земни телескопи или космически патрули в близост до Венера?
Ясно, има заплаха. Как да я открием? Надеждата, разбира се, е в новите мощни телескопи като обсерваторията Вера Рубин. Тя несъмнено ще допринесе и ще открие много нови обекти. Само че има и някои „но“. Изследователите са изчислили, че дори за тази суперобсерватория венерианските „невидими“ обекти ще бъдат достъпни за наблюдение само в кратки периоди от време, когато са достатъчно далеч от Слънцето (от наша гледна точка) и сравнително близо до Земята. Тези „прозорци на възможностите“ са силно ограничени.

Така че това задънена улица ли е? Не съвсем. Учените смятат, че наистина ефективен начин да се „хванат“ всички тези скрити гости е изпращането на специална мисия директно до Венера. Един космически апарат, който обикаля около Венера (например в точките на Лагранж L1 или L2 на системата Слънце-Венера) и гледа встрани от Слънцето, би имал много по-големи шансове да открие тези тела. Това е все едно да се опитвате да видите нещо в тъмна стая: по-добре е да не насочвате фенерчето към очите си, а да го насочите към обекта.

Не са просто космически скали

Трябва да се разбере: не става дума за хипотетична прашинка. Астероид с диаметър само 150 метра (за какъвто се смята ПОА) може да освободи енергия, равна на стотици мегатонове тротил, когато се сблъска със Земята. Това е хиляди пъти по-мощно от атомните бомби, хвърлени върху Хирошима и Нагасаки. Последствията за региона на сблъсъка биха били катастрофални, а глобалният ефект би бил много осезаем.

Ето защо изследването на „уникално сложните“ обекти като коорбиталните астероиди на Венера с нисък ексцентрицитет е толкова важно. Те са предизвикателство за нашите методи за откриване и изискват нестандартни подходи.

В заключение, космосът е необятен и пълен с изненади. И макар да се гордеем с факта, че сме се научили да проследяваме много от „очевидните“ нарушители на реда, той ни поднася нови, по-хитри загадки. Откриването и каталогизирането на потенциално опасните астероиди не е просто любопитно научно упражнение, а без преувеличение въпрос на дългосрочното оцеляване на цивилизацията. И изглежда, че за да го направим, ще трябва да надникнем дори в „най-слънчевите“ кътчета на нашата система. Кой знае какви други изненади се крият там, при нашата съседка Венера? Времето ще покаже и се надяваме, че науката ще ни помогне да бъдем готови за тях. Предстоят редица интересни изследвания.