Nebezpečné planetky

"Zemi ohrožuje asteroid", psalo se v červencovém tisku. I u nás se planetka 2002 NT7 dostala na titulní stránky novin. Podle předběžných propočtů to totiž vypadalo, že by se zmíněný asteroid skutečně mohl srazit se Zemí; za necelých 17 let - 1. února 2019. Protože má v průměru dva kilometry, bylo by to dost tragické setkání. Planetka byla objevena 9. července pozorovateli projektu LINEAR v americkém státě Nové Mexiko. Pouhé dva týdny po objevu se už na veřejnost dostaly první vážnější informace o nebezpečí, které lidstvu hrozí. 2002 NT7 se totiž zdála být zatím nejnebezpečnějším tělesem ve dvousetleté historii pozorování planetek. Pravděpodobnost, že se ve zmíněném datu srazí se Zemí byla 1:100 000. Parametry dráhy nebezpečného tělesa byly dalším pozorováním zpřesňovány a nakonec, někdy koncem července se ukázalo, že nás za 17 let planetka mine, a to v uctivé a hlavně bezpečné vzdálenosti? Právě na asteroid 2002 NT7 jsem se při své návštěvě ondřejovské hvězdárny ptal astronoma Petra Pravce.

Jak se zjišťuje dráha asteroidu?

Dráhu asteroidu zjišťujeme tak, že měříme jeho polohy vůči hvězdám. Pak je propočítáváme do budoucnosti a dozvíme se tak, kde bude v příštích letech. Někdy se zjistí, že jeho dráha prochází velice blízko dráhy Země. Takovým asteroidům se pak věnuje větší pozornost, aby se zjistilo, zda se náhodou někdy v místě křížení drah nesetkají Země a asteroid v jednom okamžiku. U asteroidu 2002 NT7 skutečně první výpočty tuto možnost naznačovaly; sice s pravděpodobností jen asi 1:100 000, ale naznačovaly. Extrapolovat z výsledků týdenního měření na sedmnáct let do budoucnosti je ale velice nepřesné. Byl to hlavně signál pro nás astronomy, abychom věnovali tomuto tělesu větší pozornost a dále ho sledovali. Nebylo to rozhodně míněno tak, že by se měli lidé bát; nebylo na tom také nic, co by vyžadovalo okamžitou reakci. Někteří novináři z toho přesto udělali senzaci. Samozřejmě, po dalších měřeních se podle upřesněných výpočtů opravdu ukázalo, že asteroid roku 2019 Zemi mine, čímž celá aféra skončila. První odhady je třeba pokaždé brát s rezervou, protože jsou zatíženy největší chybou - jsou postavené jen na malém vzorku dat, získaných z nemnoha měření. Ta je třeba nejdříve rozšířit a zpřesnit. Teprve potom se dá říci něco serióznějšího. Právě tak věda funguje. Ze začátku máte nepřesná měření, která postupně zpřesňujete; neznamená to, že by někdo z kolegů astronomů při výpočtech udělal chybu.

Letos se s blízkozemními asteroidy takříkajíc roztrhl pytel. Snad každý měsíc přinesl nějaký objev objektu, který naši planetu míjel ve vzdálenosti z kosmického hlediska nevelké. To, že se zvyšuje počet objevených objektů ale určitě neznamená, že by jich přibývalo. Spíš to asi bude systematičností pozorování?

Ano, to rozhodně. Počet objektů je v podstatě pořád stejný, to jen my je neznáme, protože nebyly prostě dříve objeveny. Až v posledních letech objevů přibývá, a to hlavně proto, že se postupně zdokonalují schopnosti vyhledávacích systémů typu LINEAR, NEAT a dalších. Naše znalosti o planetkách jsou stále větší; známe jich dnes o hodně víc, než před pár lety.

V březnu minul naší Zemi asteroid 2002 EM7, ve vzdálenosti asi 463 tisíce kilometrů; v červnu asteroid 2002 MN, tentokrát jen 120 tisíc kilometrů daleko. Oba byly objeveny až při odletu - kdyby tedy mířily k Zemi, nepochybně by nás zasáhly a my bychom o nich předem nevěděli. Proč se stává, že některé asteroidy vyhledávací systémy vůbec nezaregistrují?

Byly to poměrně malé asteroidy a systém vyhledávání je zaměřen hlavně na ty velké, které mohou způsobit nepoměrně větší škody. Cílem astronomů je najít zejména asteroidy o průměru větším, než je 1 km; pro ty je náš systém účinný. Malé asteroidy, hlavně pak ty, které měří kolem 100 metrů a méně, mnohdy vůbec nezahlédneme. Jen některé z nich objevíme před, jiné zase až po jejich těsném přiblížení. Aby byl vyhledávací systém účinnější, bylo by třeba do něj investovat daleko víc peněz než dosud, což se zatím nestalo, takže k podobným případům bude docházet i nadále. Ale to se opravdu týká jenom těch malých těles. Ono to zase není až tak kritické, jak by se na první pohled mohlo zdát. Vzato přísně statisticky: každý asteroid, než se srazí se Zemí, proletí kolem ní do vzdálenosti Měsíce zhruba třitisíckrát. Máme tedy, zhruba řečeno, tři tisícovky šancí ho před tím zachytit - tedy statisticky. Vyhledávací systémy pochopitelně nefungují tak, že by zaznamenaly asteroid až během jeho finálního přiblížení těsně před srážkou. Většinou to funguje tak, že ho zachytíme právě během některého z těch řádově tří tisíc průletů, které nejsou nebezpečné. Jeho dráhu pak můžeme spočítat do budoucnosti.

Ondřejovská historie|foto:Frederik Velinský,Český rozhlas

Víme už, že asteroid 2002 NT7 nás mine v bezpečné vzdálenosti. Řekli jsme si i to, že mnoha menších objektů, které naši planetu míjejí si astronomové vůbec nemusí všimnout. Nehrozí od nich sice globální katastrofa, ale lokální nebezpečí jistě ano. Impakt, čili srážka s nějakým náhodně přehlédnutým, třeba i docela velkým objektem se tedy úplně stoprocentně vyloučit nedá?

Samozřejmě, určité malé riziko tu pořád je. Kdyby nebylo, nemuseli bychom se tím problémem zabývat. My pořád známe jen asi polovinu těch velkých asteroidů. Musíme tedy hledat dál, abychom vyloučili možnost, že se právě mezi těmi 50% neznámých objektů skrývá takový, který na nás míří a my o něm nevíme. V tuto chvíli opravdu nemohu se stoprocentní jistotou říci, že do nás třeba příští rok něco nevrazí. Ale s tím, jak pokračuje vyhledávání se toto riziko snižuje. Čím rychleji budeme blízkozemní asteroidy nacházet, tím větší je šance, že objevíme takový nebezpečný impaktor dřív, než nás opravdu ohrozí.

Planetkám potenciálně nebezpečným, tedy těm, které křižují dráhu Země se říká planetky typu Apollo. Kolik jich v současné době známe?

Planetek typu Apollo je asi 900, ale některé z nich jsou velmi malé. Ta statistika se dá ovšem udělat různě, jde o to, co se míní slovem "křižuje". Prostor je samozřejmě trojrozměrný a jen malá část asteroidů se svou dráhou doopravdy přibližuje k dráze Země natolik, aby se obě tělesa mohla setkat. (Podskupina, která se ke dráze Země přibližuje opravdu blízko, na méně než 0,05 astronomické jednotky, obsahuje téměř 500 těles.) Může se stát, že se pod vlivem perturbací od planet, tedy gravitačních poruch, dráha asteroidu změní. Takový asteroid třeba v současnosti dráhu Země nekřižuje, ale za deset let ji křižovat bude. Musí se proto sledovat větší vzorek objektů - nejenom ty, které se k nám přibližují teď. Velikost vzorku závisí na výpočtech. Můžeme říci, že celkový počet blízkozemních těles s perihéliovou vzdáleností menší než 1,3 astronomické jednotky se blíží dvěma tisícům. To je asi ta horní hranice, kdy lze dlouhodobě uvažovat o potenciální nebezpečnosti. Takže 500 až 2000 těles.

Ondřejov - věda i umění|foto:Frederik Velinský,Český rozhlas

Na riziko srážky musíme být každopádně připraveni. Asteroid 2002 NT7 nás bude znovu míjet v nebezpečné blízkosti v roce 2060. Už před tím, v roce 2022 prolétne poblíž Země další půlkilometrový objekt - 2002 NY40. Riziko srážky je 1:500 000. Největší nebezpečí nám hrozí v březnu roku 2880. To by nás mohl zasáhnout asteroid 1950 DA, s pravděpodobností 1:300. V současnosti se proto objevují nejrůznější hypotézy, jak by se srážce dalo zabránit a pracuje se také na některých projektech, které by nám mohly přinést důležité poznatky. Je to třeba projekt s pokusem o umělou změnu dráhy komety Temple-1, který chystá NASA v roce 2005 a nebo plánovaný projekt Evropské kosmické agentury, nazvaný Don Quijote - se sondami Hidalgo a Sancho. První ze sond by měla do zatím neurčené planetky velmi vysokou rychlostí narazit. Druhá sonda by poté (vedle řady dalších významných údajů) měla změřit i nepatrnou změnu dráhy tělesa, kterou náraz způsobí. Vědci by se tak dozvěděli, jak silný by musel být náraz k odklonění případného nebezpečného asteroidu. Co na to Petr Pravec?

Tyto experimenty jsou v první řadě vědecké, to je nutné zdůraznit. Jejich hlavním cílem není zjistit, jak kometa nebo asteroid zareaguje na náraz a o kolik se odchýlí z dráhy. Hlavně chceme zjistit něco o tom objektu samotném; z jakého je materiálu a jaké má ten materiál vlastnosti při nárazu - prostě to, co dělají geologové na Zemi s kladívkem a nebo třeba s náložemi, aby zjistili strukturu hornin a zemské kůry. V případě komety nebo asteroidu to takhle jednoduché není a zmíněné experimenty jsou takovou první vlaštovkou, kdy je snaha provést nějaký opravdu aktivní experiment; ovlivnit těleso a zjistit, jak zareaguje. To, že se zároveň odchýlí z dráhy se samozřejmě čeká, protože náraz mu dá dostatečný impuls. No a to bude důležitý vedlejší výsledek a data, která získáme budou jistě velice užitečná pro budoucí vývoj metod k odchylování těles. Na některá z nich to ale samozřejmě fungovat nemusí, protože budou mít třeba jinou strukturu a nebo dráhu.

Kromě destruktivních metod se hovoří i o různých dalších. Na nebezpečný asteroid by třeba bylo možné upevnit plachtu na sluneční vítr a nebo bychom mohli natřít půl asteroidu na černo a tím změnit jeho albedo. Obě tyto metody by pravděpodobně změnily jeho dráhu.

Všechno je zatím ve stadiu teoretických úvah a výpočtů, experimentů bylo zatím provedeno jen velmi málo, protože jsou pochopitelně drahé a nesnadné. Některé úvahy vypadají i dost kuriózně. Ty nedestruktivní metody mají ale své opodstatnění, protože podle výzkumů, k nímž jsme přispěli i my tady v Ondřejově, není většina těch těles pevná. Nejde zkrátka o jeden kus, ve skutečnosti bývá takový objekt složeninou z mnoha menších těles, která spolu drží v podstatě jenom gravitací. Na povrchu je navíc pokrytý jemným prachem - regolitem, takže z dálky to může vypadat jako jednolité těleso, ale ve skutečnosti to tak není. Kdyby se na takovýto volně vázaný shluk těles, a tím je většina asteroidů, aplikovala nějaká hrubá síla, třeba exploze, mohlo by se stát, že by se to těleso rozpadlo na jednotlivé kusy. A my bychom na tom pak byli ještě hůř, protože místo jednoho tělesa bychom najednou měli třeba desítky menších, ale pořád ještě nebezpečných těles. Při dopadu takového shluku by mohlo dojít k podobným škodám, jako při dopadu toho jediného velkého tělesa a my bychom s tím už nemohli nic udělat. Potenciálně nebezpečný asteroid bude tedy nutné nejprve prozkoumat, jakou má strukturu. Kdyby byla pevná, mohli bychom aplikovat i trochu tvrdší prostředky. Pokud by ta struktura byla křehká, je nutné mít připravené i jemnější metody, které nezpůsobí rozpad asteroidu. Třeba i to, z pohledu laika kuriózní natření půlky asteroidu na bílo a nebo na černo, čímž by se změnilo rozložení jeho albeda. Asteroid je ozařován Sluncem a pokud by byl asymetricky natřený, došlo by i k asymetrickému vyzařování. A toto vyzařování infračervených paprsků by dodalo sice malý, ale zato dlouhodobý impuls, který by asteroid sice za dlouhou dobu, ale přeci jen odsunul z jeho dráhy. I takovéto metody jsou v úvaze a mohly by fungovat, ale je nutné problém dále zkoumat a hlavně udělat i nějaký experiment přímo v kosmu, aby se vidělo, jestli to doopravdy funguje. Zatím pořád máme jen teoretické modely - založené sice na pozorovacích datech, ale nevyzkoušené přímo v praxi.

S Petrem Pravcem hovořil Frederik Velinský
Další informace o planetkách najdete v Instantních astronomických novinách na www.ian.cz a nebo přímo na stránkách www.planetky.cz.