Den senaste meteoreksplosionen över Chelyabinsk ledde i framkant ett ämne som har oroat astronomer i flera år, nämligen att en impactor från rymden kan orsaka utbredda mänskliga dödsolyckor. Bör mänskligheten vara orolig för påverkarna? "Oh ja!" svarade astronom Neil deGrasse Tyson till CNNs F. Zakharia.
De geologiska och biologiska uppgifterna vittnar om att vissa påverkare har spelat en viktig roll i att förändra utvecklingen av livet på jorden, särskilt när det underliggande markmaterialet på slagplatsen innehåller stora mängder karbonater och sulfater. Dateringen av vissa stora slagkratrar (50 km och högre) som finns på jorden har matchat händelser som utrotningen av dinosaurierna (Hildebrand 1993, se även G. Kellers alternativa hypotes). Ironiskt nog kan man hävda att mänskligheten är delvis skyldig till framstegen som dödade dinosaurierna.
Bara ganska nyligen började forskare allmänt erkänna att betydande påverkan från rymden slår till jorden.
"Det var oerhört viktigt i det första intellektuella steget att inse att ja, verkligen, mycket stora föremål faller ut ur himlen och gör hål i marken," sade Eugene Shoemaker. Shoemaker var en samupptäckare av Shoemaker-Levy 9, som var en fragmenterad komet som träffade Jupiter 1994 (se video nedan).
Hildebrand 1993 noterade också att "hypotesen om att katastrofala påverkan orsakar massutrotning har varit opopulär för många geologer ... vissa geologer anser fortfarande förekomsten av ~ 140 kända slagkratare på jorden som obevisade trots övertygande bevis för motsatsen."
Utöver asteroiden som drabbade Mexiko för 65 miljoner år sedan och hjälpte till att avsluta dinosauriernas regeringstid, finns det många mindre kända markimpaktorer som också verkar förstörande med tanke på deras storlek. Till exempel träffade minst tre betydande impaktorer jorden ~ 35 miljoner år sedan, varav en lämnade en 90 km krater i Sibirien (Popigai). Åtminstone två stora påverkare inträffade nära Jurassic-Cretaceous gränsen (Morokweng och Mjolnir), och den senare kan ha varit katalysatorn för en tsunami som dvärgade den senaste händelsen i Japan (se ävensimulering för tsunamin som genererats av Chicxulub-stötdämparen nedan).
Glimsdal et al. 2007 noterar, "det är uppenbart att både de geologiska konsekvenserna och tsunamin av en påverkan av en stor asteroid är beställningar av större storlek än de för även de största jordbävningar som registrerats."
I CNN-intervjun påpekade dock Neil deGrasse Tyson att vi förmodligen kommer att identifiera de större påverkarna i förväg och ge mänskligheten möjlighet att anta en plan för (förhoppningsvis) ta itu med saken. Ändå tillade han att vi ofta inte kan identifiera mindre objekt i förväg, och det är problematiskt. Meteorn som exploderade över Ural för några veckor sedan är ett exempel.
I den senaste mänskliga historien är Tunguska-händelsen, och asteroiden som nyligen exploderade över Chelyabinsk, påminnelser om förödelsen som även mindre objekt kan orsaka. Tunguska-händelsen antas vara en meteor som exploderade 1908 över ett avlägset skogsområde i Sibirien och var tillräckligt kraftfullt för att kasta miljoner träd (se bild nedan). Om händelsen inträffade över en stad kan det ha orsakat många dödsolyckor.
Mark Boslough, en forskare som studerade Tunguska konstaterade, ”Att ett så litet föremål kan göra denna typ av förstörelse antyder att mindre asteroider är något att tänka på ... sådana kollisioner är inte så osannolika som vi trodde. Vi borde göra mer ansträngningar för att upptäcka de mindre än vi hittills har gjort. ”
Neil deGrasse Tyson antydde att mänskligheten var ganska lycklig att den senaste ryska eldkula exploderade ungefär 20 mil upp i atmosfären, eftersom dess energiinnehåll var cirka 30 gånger större än Hiroshima-explosionen. Det bör noteras att det potentiella negativa utfallet från mindre påverkare ökar i samverkan med en ökande människopopulation.
Så hur ofta slår stora kroppar jorden, och är den nästa katastrofala påverkan framstående? Händer sådana händelser med jämna mellanrum? Forskare har diskuterat dessa frågor och inget samförstånd har uppkommit. Vissa forskare förespråkar att stora slagkrafter (lämnar kratrar större än 35 km) träffar jorden med en period av cirka 26-35 miljoner år.
Den förmodade periodiciteten (det vill säga Shiva-hypotesen) är ofta kopplad till solens vertikala svängningar genom mjölkvägsplanet när det kretsar kring galaxen, även om det scenariot diskuteras på samma sätt (liksom många av påståendena i denna artikel ). Solens rörelse genom den tätare delen av det galaktiska planet tros utlösa en kometdusch från Oort Cloud. Oort-molnet är teoretiserat för att vara en gloria av löst bundna kometer som omfattar solsystemets periferi. I huvudsak finns det ett huvudband av asteroider mellan Mars och Jupiter, ett band med kometer och iskroppar som ligger utanför Neptun kallas Kuiper-bältet och sedan Oort-molnet. En följeslagare till solen betraktades också som en störande källa till Oort Cloud-kometer (”The Nemesis Affair” av D. Raup).
Den ovannämnda teorin avser huvudsakligen periodisk kometer duschar, men vilken mekanism kan förklara hur asteroider lämnar sina annars godartade banor i bältet och kommer in i det inre solsystemet som jordkorsare? En potential (stokastisk) scenario är att asteroider matas ut från bältet via interaktioner med planeterna genom orbitalresonanser. Bevis för det scenariot finns i bilden nedan, som visar att regioner i bältet sammanfaller med vissa resonanser nästan är uttömda av asteroider. En liknande trend ses i fördelningen av iskroppar i Kuiper-bältet, där Neptun (snarare än att säga Mars eller Jupiter) kan vara den huvudsakliga spridningskroppen. Observera att även asteroider / kometer som inte ursprungligen är nära en resonans kan migrera till en på olika sätt (t.ex. Yarkovsky-effekten).
Om en asteroid i bältet skulle bryta upp (t.ex. kollision) nära en resonans, skulle den sända många projektiler som strömmar in i det inre solsystemet. Det kan delvis hjälpa till att förklara den potentiella närvaron av asteroidduschar (t.ex. Boltysh- och Chicxulub-kratrarna är båda för närmare 65 miljoner år sedan). Under 2007 hävdade ett team att asteroiden som hjälpte till att avsluta dinosauriernas regeringstid för 65 miljoner år sedan, gick in i en jordkorsningsbana via resonanser. Vidare noterade de att asteroiden 298 Baptistina är ett fragment av den Dinosaur utrotaren, och den kan ses i den nuvarande kretsande ~ 2 AU från solen. Teamets specifika påståenden diskuteras, men kanske viktigare: den underliggande transportmekanismen som levererar asteroider från bältet till jordkorsande banor verkar vara väl underbyggd av bevisen.
Således verkar det som om den markbundna påverkansposten kan vara bunden till periodiska och slumpmässiga fenomen och komet- / asteroid-duschar kan härröra från båda. Det är ganska svårt att rekonstruera den markbundna påverkansposten eftersom jorden är geologiskt aktiv (jämfört med den nuvarande månen där kratrar från det förflutna vanligtvis är väl bevarade). Därmed undermampas mindre och äldre slagare. Påverkningsregistret är också ofullständigt eftersom en betydande del av påverkarna slår havet. Icke desto mindre återges en uppskattad frekvenskurva för markpåverkan enligt Rampino och Haggerty 1996 nedan. Observera att det finns stor osäkerhet i sådana bestämningar, och y-axeln i figuren belyser "Typisk Effektintervall ”.
Sammanfattningsvis, som Eugene Shoemaker noterade, faller verkligen stora föremål ur himlen och orsakar skador. Det är oklart när man i den närmaste eller avlägsna framtiden kommer mänskligheten att tvingas stiga till utmaningen och motverka en inkommande större slagare, eller återigen hantera konsekvenserna av en mindre slagare som blev oupptäckt och orsakade mänskliga skador (de uppskattade sannolikheterna är inte betryggande med tanke på deras osäkerhet och vad som äventyras). Humanitetens tekniska framsteg och vetenskapliga forskning måste fortsätta utan dröjsmål (och till och med påskyndas) och därmed ge oss verktygen för att bättre hantera den beskrivna situationen när den uppstår.
Är diskussion om detta ämne rädsla förträngande och alarmistisk till sin natur? Svaret borde vara uppenbart med tanke på den brandbollexplosion som inträffade nyligen över Uralbergen, Tunguska-händelsen och tidigare påverkan. Med tanke på insatserna är överdrivet vaksam motiverat.
Fareed Zakharias diskussion med Neil deGrasse Tyson är nedan.
Den intresserade läsaren som önskar ytterligare information kommer att hitta följande relevanta: Earth Impact Database, Hildebrand 1993, Rampino och Haggerty 1996, Stothers et al. 2006, Glimsdal et al. 2007, Bottke et al. 2007, Jetsu 2011, G. Kellers diskussion om slutet av dinosaurierna, ”T. rex and the Crater of Doom ”av W. Alvarez,“ The Nemesis Affair ”av D. Raup,“ Collision Earth! The Threat from Outer Space ”av P. Grego. ** Observera att det finns ett brett spektrum av åsikter om nästan alla ämnen som diskuteras här, och vår förståelse utvecklas ständigt. Det finns mycket forskning att göra.
