С практической точки зрения для нас важны только столкновения с Землей в ближайшие несколько столетий. Для того, чтобы объект стал потенциально опасным, он должен иметь орбиту, которая близка к орбите Земли в настоящее время и в ряде столетий в будущем. Кроме того, объект должен иметь достаточно большую абсолютную величину, что указывает на то, что он является достаточно большим. О числовых величинах, определяющих эти критерии, еще спорят, но по-видимому, объект будет считаться потенциально опасным, если он приблизится на расстояние меньше 0.05 а.е., т.е. примерно 7.5 млн. км и будет 22 абсолютной величины, что соответствует объектам до 200 метров в диаметре, которые могут вызвать большие разрушения на Земле, изменение уровня океана, а следовательно, и разрушительные цунами, или большую запыленность атмосферы.
Если орбита вычисляется по наблюдениям многих лет, то можно определить вероятность сближения с Землей достаточно точно. Но даже если объект наблюдается всего несколько дней, то минимальное расстояние между орбитами хорошо определяется, даже если действительное положение на орбите совершенно неизвестно. Во многих случаях минимальное орбитальное расстояние остается неизменным в течение ряда столетий. Некоторое изменение в это величине происходит, главным образом, для астероидов с периодом обращения, составляющим 1/3 от Юпитера, что необходимо принимать в расчет при вычислениях. Сближение с Юпитером, конечно, тоже создает проблему, но это касается главным образом короткопериодических комет, которые уже включены в потенциально опасные объекты. Известные долгопериодические кометы можно не учитывать, так как, по определению, они не могут приблизиться к Солнцу в следующем своем появлении раньше, чем через 200 лет.
Первым потенциально опасным объектом был Apollo, который был открыт в 1932 году, потом Adonis, обнаруженный в 1936 году, и Hermes. Последний был открыт при близком прохождении в 1937 году и затем был потерян. Это довольно крупный объект размером примерно 800 метров является одним из самых опасных. Половина всех потенциально опасных объектов была открыта после 1991 года, когда начался регулярный обзор неба с помощью автономных систем наблюдений. Одна из программ (NEAT- Near-Earth Asteroid Tracking) создана NASA совместно с вооруженными силами США для поиска на небе околоземных астероидов и комет на телескопе 1.2-м на Гавайах.
В рамках программы наблюдения околоземных астероидов LINEAR (The Lincoln Laboratory Near Earth Asteroid Research project), проводимой Массачусетским технологическим институтом, в 1999 г. был открыт астероид, получивший обозначение 1999 AN10. Среди огромного количества новых объектов этот астероид сразу привлёк к себе внимание астрономов. Последующие наблюдения в течение полугода показали, что минимальное расстояние, на котором астероид пролетит вблизи Земли, очень мало, что он достаточно велик – около километра в диаметре. Астероид сразу был причислен к потенциально опасным, за которыми должны вестись постоянные наблюдения, – опасным для Земли в течение нескольких ближайших столетий. Оказалось, что он движется по сильно вытянутой орбите с эксцентриситетом 0,56. Большая полуось орбиты равна 1,46 астрономической единицы, наклон – почти 40 градусов к плоскости эклиптики. (Астрономическая единица, или сокращённо а.е., равна среднему расстоянию Земли от Солнца, то есть примерно 150 млн. км.) Минимальное расстояние его орбиты от Солнца в перигелии составляет 0,64 а.е., а в афелии тело удаляется на 2,28 а.е. Таким образом, его орбита пересекает орбиту Земли.
После сбора всех данных астрономы вычислили, что 7августа 2027 г. астероид приблизится к Земле на минимальное расстояние, равное 0,0026 а.е., или на 380 тыс. км [1]. Эта величина практически равна расстоянию от Земли до Луны (384 тыс. км) и может показаться большой по человеческим меркам. Однако этот астероид подойдёт к Земле ближе, чем любые другие известные астероиды, приближающиеся к Земле в обозримом будущем. Хотя вероятность столкновения данного тела с Землей в 2027 г. можно исключить, но некоторая неопределённость в вычислениях всё же существует, и астероид может оказаться ближе Луны.
Первым потенциально опасным для Земли объектом был открытый в 1932 г. астероид Аполлон (Apollo), потом Адонис (Adonis), обнаруженный в 1936 г., и Гермес (Hermes). Последний открыт при близком прохождении в 1937 г., наблюдался всего в течение четырёх дней и затем был потерян. Это довольно крупное тело, размером около километра, с тех пор ни разу не наблюдалось и потому является одним из самых опасных. Большая часть всех потенциально опасных объектов была выявлена после 1991г., когда начался регулярный обзор неба с помощью автономных систем наблюдений. Пять астероидов за последнее десятилетие прошли на расстоянии, ближе Луны. Однако все они оказались небольшого размера (6 – 10 метров). Самые близкие прохождения астероидов вблизи Земли на расстоянии, меньшем 0,01а.е., или ближе 1,5 млн. км, приведены в таблице 1.
Таблица 1. Сближения малых планет с Землёй в ХХ веке
Расстояние (тыс.км) |
Расстояние (а.е.) |
Дата сближения |
Условное обозначение |
Размер |
104,7 |
0,0007 |
1994, дек. 9,8 |
1994 XM1 |
10 |
149,6 |
0,0010 |
1993, май 20,9 |
1993 KA2 |
6 |
164,5 |
0,0011 |
1994, март 15,7 |
1994 ES1 |
8 |
164,5 |
0,0011 |
1991, янв. 18,7 |
1991 BA |
8 |
299,2 |
0.0020 |
2001, янв.15.85 |
2001 ВА16 |
25.8 |
433,8 |
0,0029 |
1995, март 27,2 |
1995 FF |
20 |
448,8 |
0,0030 |
1996, май 19,7 |
1996 JA1 |
300 |
463,7 |
0,0031 |
1991, дек. 5,4 |
1991 VG |
7 |
493,7 |
0.0033 |
2000, июнь 2.90 |
2000 LG6 |
29.0 |
568,5 |
0.0038 |
1999, май 6.14 |
2000 SG344 |
24.5 |
688,1 |
0,0046 |
1989, март 22,9 |
1989FC(4581) Асклепий |
300 |
718,1 |
0,0048 |
1994, нояб. 24,8 |
1994 WR12 |
160 |
733,0 |
0,0049 |
1937, окт. 30,7 |
1937 UB Гермес |
1000 |
733,0 |
0.0049 |
2000, дек. 22.29 |
2000 YA |
23.8 |
748,0 |
0,0050 |
1995, окт. 17,2 |
1995 UB |
12 |
807,8 |
0,0054 |
1998, июнь 8,2 |
1998 KY26 |
20 - 50 |
882,6 |
0.0059 |
2001, февр. 23.06 |
2001 DZ76 |
25.3 |
957,4 |
0.0064 |
2001,окт. 8.65 |
2001 TB |
24.4 |
1002,3 |
0,0067 |
1993, окт. 18,8 |
1993 UA |
25 - 60 |
1017,2 |
0,0068 |
1999, фев. 4,1 |
1999 CQ2 |
8 - 19 |
1032,2 |
0,0069 |
1994, апр. 12,1 |
1994 GV |
8 - 19 |
1062,1 |
0,0071 |
1993, май 17,9 |
1993 KA |
17 - 37 |
1062,1 |
0,0071 |
1997, окт. 26,2 |
1997 UA11 |
25 - 60 |
1107,0 |
0,0074 |
1997, февр. 9,8 |
1997 CD17 |
8 - 19 |
1166,9 |
0,0078 |
1976, окт. 20,7 |
(2340)Хатор1976 UA |
350 |
1316,5 |
0,0088 |
1999, март 12,9 |
1999 FR5 |
45 - 110 |
1346,4 |
0.0090 |
2001, авг. 15.48 |
2001 QE71 |
24.6 |
1361,3 |
0.0091 |
2000, дек. 29.35 |
2001 AV43 |
24.8 |
1466,1 |
0.0098 |
2001,февр. 26.72 |
2001 EC |
18.5 |
1481,0 |
0,0099 |
1988, сент. 29,0 |
1988 TA |
170 - 370 |
С практической точки зрения, для нас
важна именно вероятность столкновения с Землёй в
ближайшие несколько столетий. Вообще, для того,
чтобы объект считался потенциально опасным,
необходимо одновременное выполнение двух
условий. Во-первых, он должен иметь орбиту,
близкую к орбите Земли в настоящее время и в ряде
последующих столетий. Во-вторых, объект должен
иметь достаточно большую абсолютную величину
яркости, что указывает на его значительные
размеры. О числовых величинах, определяющих эти
критерии, ещё спорят, но по-видимому, объект будет
считаться потенциально опасным для Земли, если
он приблизится на расстояние, менее 0,05 а.е., то
есть ближе 7,5 млн. км. Кроме того, тело должно быть
достаточно крупным, иначе оно сгорит в атмосфере,
не причинив особого вреда. Таким образом, если
объект ярче 22 абсолютной величины, что
соответствует телам больше 200 метров в диаметре,
то он уже является потенциально опасным для
Земли. Падение его на Землю способно принести
неисчислимые беды, изменить уровень океана,
вызвать разрушительные цунами, создать большую
запылённость атмосферы.
Когда орбита астероида вычисляется
по наблюдениям многих лет, вероятность сближения
с Землей определяется довольно точно. Но даже
если объект наблюдается всего лишь несколько
дней, то минимальное расстояние между орбитами
определяется достаточно хорошо, даже когда
действительное положение тела на орбите
совершенно неизвестно. Во многих случаях
минимальное расстояние между орбитами остаётся
неизменным в течение ряда столетий. Некоторое
изменение в этой величине происходит, главным
образом, для астероидов с периодом порядка
четырех лет, т.е. составляющим треть от периода
обращения Юпитера вокруг Солнца.
В XXI веке из числа наблюдаемых
астероидов ближе 1,5 млн. км окажется ещё 11
астероидов (табл. 2).
Таблица 2.Потенциально опасные астероиды, приближающиеся к Земле в XXI веке на расстояние, менее 0,01 а.е.
Расстояние (а.е.) |
Расстояние |
Дата
сближения |
Название |
Диаметр |
0,0026 |
2027, авг. 7,30 |
1999 AN10 |
1000 |
|
0,0055 |
2060, сент. 22,96 |
1999 RQ36 |
||
0,0059 |
2086, окт. 21,67 |
(2340) Хатор |
350 |
|
0.0060 |
2086, окт.22,41 |
1999 VP11 |
||
0,0062 |
2028, окт. 26,28 |
1997 XF11 |
1500 |
|
0,0064 |
2069, окт. 21,35 |
(2340) Хатор |
350 |
|
0,0075 |
2013, сент. 27,79 |
1998 FW4 |
||
0,0076 |
2010, июнь 2,39 |
1999 MN |
||
0,0078 |
2023, окт. 17,02 |
1998 HH49 |
||
0,0079 |
2048, февр. 28,23 |
1999 DB7 |
||
0,0080 |
2060, февр. 14,32 |
(4660) Нерей |
900 |
|
0,0088 |
2095, апр. 9,07 |
1998 SC15 |
||
0.0088 |
2008, нояб. 9.43 |
2000 UG11 |
||
0.0098 |
2001, февр. 26.72 |
2001 EC |
Из таблицы 2 видно, что
кроме давно известных астероидов, за которыми
ведутся постоянные наблюдения, а именно – Хатор
(Hathor)и Нерей (Nereus), остальные открыты в 1997 - 2001 гг.,
то есть все объекты являются новыми (в
наименовании астероида первые цифры означают
год его открытия). Значит список может
существенно пополниться в ближайшие годы, так
как автономные службы наблюдений ведут
постоянный обзор неба по обнаружению новых
объектов и ежегодно открывают до 500 тел. Напомним,
что здесь указаны астероиды, приближающиеся к
Земле на расстояние менее 0,01 а.е., а в полный
список потенциально опасных астероидов входят
объекты, приближающиеся к Земле на расстояние
ближе 0,05 а.е. К октябрю 2001 г. этот список содержал
330 потенциально опасных астероидов.
В 1992 г. весь мир следил за движением
астероида (4179) Тутатис (Toutatis) диаметром около 5
километров, который прошёл вблизи Земли на
расстоянии 3,6 млн. км. В октябре 2000 г. его
расстояние от Земли составило почти 10 млн. км, но
при следующем своём сближении с Землей 29
сентября 2004 г. его расстояние от нас
минимально – всего 1,03 а.е., или 1,5 млн. км.