Потенциально опасные астероиды

      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
(м)

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
(тыс.км)

Дата сближения
(год,месяц, число)

Название
объекта

Диаметр
(м)

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.