Hvornår rammer en asteroide Jorden? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Astrofysik > Hvornår rammer en aste...

14. april 2008

Hvornår rammer en asteroide Jorden?

Hej Spørg om Fysik
Mine spørgsmål drejer sig om objekter fra rummet, altså asteroider, kometer og asteroideer.
Selvom sandsynligheden for, at jorden ville blive ramt af et andet himmellegme er MEGET lille, mener jeg alligevel det er relevant, da det jo ikke er et spørgsmål "om" det sker, men "hvornår" det sker.

1. Man snakker om at hvis en asteroide, asteroideer eller komet er over 200 m. vil det kunne udslette alt liv på jorden, er det rigtigt (selvfølgelig alt efter om det rammer havet eller landjorden)? 

2. Kunne man forestille sig et himmellegme så stort at vi intet kunne stille op, da vi jo ikke kender vores eget solsystem 100%?  

3. Hvad ville man egentlige gøre hvis en asteroide, asteroideer eller komet ville ramme jorden?

Har hørt om atombomber, missiler og at man ved hjælp af solens energi ville føre objektet ud af kurs, det virker som en meget usikre planer. 

Håber ikke at der var for mange spørgsmål.

Med venlig hilsen
M J

En asteroide (meteorit) kommer normalt med en hastighed på ca. 30 km/s. Hvis den er rund og 200 m i diameter vil den veje imellem 12 og 30 millioner kg afhængigt af om hovedbestanddelen er jern eller sten.

Billedkilde Wikipedia: Asteroiden 243 Ida

Energien er så omkring 6 til 15 efterfulgt af 15 nuller joule 6 - 15 x 1015 joule. En atombombe på en kiloton har en energi på 4,18 * 1012 joule (4,18 GJ) så dette er som en brintbombe på 1 - 4 Mt (1-4 Megaton). Den største brintbombe der er sprængt er til sammenligning er sprængt i USSR, og var på ca. 55 Mt (1961).

Asteroiden vil altså få drastiske virkninger, hvor den rammer eller på nærtliggende kyster, hvis den lander i vand, men næppe udslette civilisationen. Uanset om en sådan asteroide rammer vand eller land vil det få voldsomme følger.

Tsunami
I vand vil den kunne starte en tsunami af enorm højde, som vil hærge kystegne omkring det pågældende hav. Desuden vil den kaste store mængder mineraler og vand op i stratosfæren. Tilsvarende på land vil der være lokale totale ødelæggelser i en omegn på måske 100 km.

Billedkilde: www.biggesttsunamisite.com

Det er ikke der faren ligger. Det støv, jord mm. som kastes op i stratosfæren bliver hængende længe, og kan skabe en "nucleær vinter", dvs. laget kan være så tæt, at der ikke når tilstrækkelig sol ned til plantevæksten i flere år, og det vil betyde massedød af såvel mennesker som dyr. Det vil næppe være tilfældet med denne størrelse asteroide. Vi er igennem tiderne blevet ramt af en del kendte asteroidenedslag af asteroider i km størrelse (dvs. ca. 10000 gange tungere end din).

Et af de kendte var for 250 millioner år siden, den udryddede ifølge bedømmelserne 90 % af de da eksisterende dyrearter. Man mener, at have fundet krateret nær sydpolen, det er knap 500 km i diameter. Der kendes en lang række kratere rundt på jorden f.eks. i Caribien med centrum i Yucáten halvøen. Man kan eftervise, at det er et nedslagskrater, idet det indeholder en særlig stenart man kalder chockkvarts.

Sandsynlighed for asteroidenedslag

Man mener, at en asteroide som laver væsentlige skader og udrydder mange arter, vil komme i snit hver 25 millioner år (chancen er ca. 3 gange mindre end chancen for at få den store gevinst i Lotto).

For ca. 49 000 år siden slog en mindre asteroide
ned i Arizona, USA og lavede dette 1200 meter
brede krater. Foto: D. Roddy og Lunar and
Planetary Institute.

Skal jeg give et indtryk af denne chance: tag toget fra Frederikshavn til København med bind for øjnene, drop på et eller andet tidspunkt en mønt i armsafstand ud af vinduet. Du har samme chance for at ramme en papirkurv, der er stillet op i din armafstand et eller andet ukendt sted langs jernbanen, som du har for at få den store gevinst i Lotto. Her skal papirkurven så erstattes med en 1 l åbnet ananasdåse.

En asteroide med diameter på ca. 1 km kommer statistisk 1 - 2 gange pr. million år. De vil betyde væsentlige ødelæggelser og kan eventuelt ende vor civilisation, men nok ikke livet på jorden. Større asteroider på 3-10 km vil afgjort ændre verden betydeligt, og ret sikkert ende vor civilisation. Den sidste asteroide i denne størrelsesklasse kom for 65 millioner år siden. En 100 km asteroide har energi til at fordampe verdenshavene.

Hvad kan vi gøre ved det?

Det første man må gøre er at opdage asteroidestenene. NASA har arbejdet på at opdage større objekter i baner nær jorden siden 1992. Det er især periodiske legemer man kan finde, legemer som kommer med meget store tidsintervaller er svære. I 1995 blev der præsenteret en afhandling i den International Astronomical Union som hed "Beginning the Spaceguard Survey".

Billedkilde: www.spaceguarduk.com

Et antal lande arbejder med det både optisk med kikkerter og radar, men vi bliver ofte overraskede af asteroider af nogenlunde størrelse, som først opdages uger før de drager forbi jorden. Det er umådeligt svært at opdage dem på store afstande med vore nuværende instrumenter. På den anden side des større de er, des større er chancen for at opdage dem.

Det første man altså må have gjort er at lave et observationsberedskab, der kan opdage asteroider i tide. Der er i dag et projekt der hedder Pan-STAARS bestående af 4 stk. 1,8 m teleskoper på Hawaii, hvoraf det første er bygget. Det forventes med 99 % sandsynlighed at kunne se objekter over 300 m. Der er et planlagt projekt med en 8 m kikkert, som hedder LSST i Chile, som i 2014 forventes at kunne se objekter ned til 100 m, og kunne scanne himmelen hver 3 dag. 

Problemet er, hvad gør vi så?

Sprænger man en virkelig stor asteroide, skal det ske på en måde, så stumperne ikke bagefter rammer jorden. I alle tilfælde må det nok være et indboret nucleært våben, og hvem bryder sig i øvrigt om, at nogen skyder store nucleære våben ud i rummet.

Kometerne er blandt andet ophav til smukke sværme af stjerneskud. Kilde: Rummet.dk

Det bedste ville være at ændre kursen på asteroideen, men det kræver, at man opdager dem meget god tid, og kan lande noget, som kan "skubbe" til asteroideen fra siden, så den rammer ved siden af. Det kunne være en form for raketmotor (ionmotor) eller et solsejl, men det ville kræve, at man er derude i særdeles god tid, og gerne har flere omløb af asteroiden om solen til at flytte banen.

Når det man lander på noget som bevæger sig med 30 km/s, er det i sig selv en stor teknisk indsats bare at lande. Det kræver nok, at dette noget er klart i rummet i en bane om jorden, hvis det ikke er i meget god tid. Vi har ikke mig bekendt noget stående klart, og vi har endnu næppe teknikken idag. Det kræver desuden som sagt, at vi har et system der opdager asteroiderne i særdeles god tid, det er svært at ændre banen på så tunge ting i en fart.

Der er en mængde små og store genstande i vort solsystem, vi ikke kender i dag, mange opdages årligt. De der er får hele tiden ændret baner ved passage af planeterne. Man mener, at der kommer en stadig strøm af asteroidesten fra asteroidebæltet, mange af disse går rundt i mange forskellige baner i solsystemet. En del af de kendte asteroider kan vises at komme derfra asteroidebæltet ligger imellem Mars og Jupiters bane.

Planeternes tyngdefelter, sammenstød mm. slynger en strøm af større eller mindre asteroider ind i baner, så de bevæger sig ud og ind igennem solsystemet. Nogen bevæger sig retrograd dvs. modsat jorden omløb, hastigheden i forhold til jorden kan så komme op på 70 km/s (5 gange så stor energi med samme masse).

Der sker tekniske fremskridt, men der går nok en del år, før man for alvor kan skimte løsninger på dette problem, men det er noget, man er opmærksomhed omkring, og der arbejdes med at finde løsninger.

Der er forskning og undervisning både i Planetfysik og Astronomi på Niels Bohr Instituttet.

Med venlig hilsen
Malte Olsen