Kasutaja:Adamsonk/Astronoomilised kokkupõrked
Astronoomilised kokkupõrked toimuvad erinevates planeedisüsteemides üsna tihti ning kuigi enamasti leiavad nad aset asteroidide, komeetide või meteoroidide vahel, siis kollisioon maa tüüpi planeetidega võib omada tõsiseid füüsikalisi ja biosfäärilisi tagajärgi. Kuigi enamik atmosfääri sisenenud taevakehi põlevad enne maapinnale jõudmist ära, siis paljud kraatrid ja muud pinnavormid nii maal, kui ka teistel planeetidel kannavad endas tõestust kokkupõrgete toimumise tihedusest ja nende potentsiaalsest mõjust päikesesüsteemi taevakehadele.
Kokkupõrked on mõjutanud päikesesüsteemi arengut ja tugevasti mõjutanud Maa ajalugu. Näiteks peetakse Kuu, kui maa ainsa loodusliku kaaslase, teket kollisiooni tagajärjeks ning lisaks arvatakse vee algallikaks komeete, mis maad on tabanud. Paljud massväljasuremised on põhjustatud astronoomiliste kehade sisenemisest Maa atmosfääri, neist tuntum ehk on Chicxulub'i kokkupõrge, mis teadlaste arvates põhjustas 66 miljonit aastat tagasi Kriidiajastu lõpu.
Väiksemad kokkupõrkeid on talletatud ka inimeste ajaloos, tuntumad neist on Tunguusi katastroof, mis leidis aset 1908. aastal Siberis, 2013. aastal toimunud Tšeljabinski meteooriplahvatus ning ka komeet Shoemaker–Levy 9, ametliku nimega D/1993 F2, mis 1994. aastal põrkas kokku Jupiteriga.
Kokkupõrgete tihedus[muuda | muuda lähteteksti]
Väikesed taevakehad sisenevad Maa atmosfääri üsna tihti. Võib öelda, et taevakehade suuruse ja nendega toimuvate kokkupõrgete tihedus on omavahel pöördvõrdelises ruutseoses - suuremad taevakehad jõuavad meieni tunduvalt harvem, kui väikesed. Asteroidid, mille diameeter on üks kilomeeter või suurem, põrkuvad maaga ligikaudu iga 500 000 aasta tagant.[1] Veelgi suuremad kokkupõrked, umbes 5 kilomeetrise diameetriga taevakehadega, juhtuvad kord 12 miljoni aasta jooksul.[2] Viimane suurem, kui kümne kilomeetrine asteroid tabas maad viimati 66 miljonit aastat tagasi.
Energia, mis vabaneb kokkupõrke hetkel sõltub nii asteroidi suurusest, massist, tema liikumiskiirusest ja nurgast, millega ta maad tabab.[2] Kivise koostisega asteroidid, mille diameeter on neli meetrit sisenevad maa atmosfääri umbkaudu kord aastas.[2] Kümne meetrise diameetriga asteroid põhjustab atmosfääris plahvatuse mis on võrreldav Little Boy tuumapommiga, mis teise maailmasõja lõpus Hiroshima linnas õhati.[2] Sarnase suurusega taevakehad tavaliselt plahvatavad atmsofääris ja enamus asteroidist aurustub.[3] Umbes 20 m diameetriga objektid, mis sisenevad atmosfääri umbes kaks korda sajandis, põhjustavad tunduvalt suuremaid plahvatusi. Sarnane oli 2013. aasta Tšeljabinski meteooriplahvatus, mille õhkamisenergia oli võrreldav 500 kilotonni dünamiidiga, ehk 30 korda võimsam, kui Hiroshima tuumarelv.
| Taevakeha
diameeter |
Kineetiline energia | Kõrgus
plahvatuse hetkel |
Esinemise
sagedus (aastates) | |
|---|---|---|---|---|
| atmosfääri
sisenemisel |
plahvatuse
hetkel | |||
| 4m | 3 kt | 0.75 kt | 42.5 km | 1.3 |
| 7m | 16 kt | 5 kt | 36.3 km | 4.6 |
| 10m | 47 kt | 19 kt | 31.9 km | 10 |
| 15m | 159 kt | 82 kt | 26.4 km | 27 |
| 20m | 376 kt | 230 kt | 22.4 km | 60 |
| 30m | 1.3 Mt | 930 kt | 16.5 km | 185 |
| 50m | 5.9 Mt | 5.2 Mt | 8.7 km | 764 |
| 70m | 16 Mt | 15.2 Mt | 3.6 km | 1,900 |
| 85m | 29 Mt | 28 Mt | 0.58 km | 3,300 |
| Asteroidi tihedus 2600 kg/m3, kiirus 17 km/s ja kokkupõrke nurk 45° | ||||
| Taevakeha
diameeter |
Kineetiline energia | Tekkiva
kraatri diameeter |
Esinemise
sagedus (aastates) | |
|---|---|---|---|---|
| atmosfääri
sisenemisel |
kokkupõrke
hetkel | |||
| 100m | 47 Mt | 3.8 Mt | 1.2 km | 5,200 |
| 130m | 103 Mt | 31.4 Mt | 2 km | 11,000 |
| 150m | 159 Mt | 71.5 Mt | 2,4 km | 16,000 |
| 200m | 376 Mt | 261 Mt | 3 km | 36,000 |
| 250m | 734 Mt | 598 Mt | 3,8 km | 59,000 |
| 300m | 1270 Mt | 1110 Mt | 4,6 km | 73,000 |
| 400m | 3010 Mt | 2800 Mt | 6 km | 100,000 |
| 700m | 16100 Mt | 15700 Mt | 10 km | 190,000 |
| 1000m | 47000 Mt | 46300 Mt | 13.6 km | 440,000 |
| Asteroidi tihedus 2600 kg/m3, kiirus 17 km/s ja kokkupõrke nurk 45° | ||||
Umbes 500 meteoriiti jõuab igal aastal maapinnale, kuid ainult 5 või 6 jätavad radarile nähtava jälje nii, et neid oleks võimalik kätte saada ja teadlastele uurida anda. Eugene Shoemaker hindas kokkupõrgete tihedust maaga ning jõudis järeldusele, et Hiroshima tugevusega kokkupõrked toimuvad umbes kord aastas. Kuigi selliseid sündmusi oleks hea vaadelda, pole need väga kergelt tuvastatavad, sest suur osa Maast on kaetud veega ning ka suur osa maast pole inimeste poolt asustatud. Kui plahvatused toimuvad kõrgel atmosfääris, põhjustades valgussähvatuse, suure kõuekõmina sarnase paugu, kuid mitte mingit nähtavat kahju, on neid keeruline uurida.
Kuigi ükski inimene pole teada olevalt otseselt astronoomilise kokkupõrke tagajärjel surnud, siis Tšeljabinski meteooriplahvatuse tagajärjel sai üle 1000 inimese viga plahvatuse tagajärgede tõttu (näiteks said inimesed viga purunenud aknaklaaside tõttu). 2005. aastal arvati, et võimalus, et inimene sureb asteroidi kokkupõrke tagajärjel on umbes 1/200 000.[4] Neljameetrised asteroidid 2008 TC3 ja 2014 AA ning satelliit WT1190F on ainsad teadaolevad objektid, mille kokkupõrget maaga suudeti ette ennustada.[5]
Kokkupõrked maaga[muuda | muuda lähteteksti]
Suuremad kokkupõrked minevikust[muuda | muuda lähteteksti]
Hiiglasliku kokkupõrke hüpotees[muuda | muuda lähteteksti]
Pikemalt artiklis Hiiglasliku kokkupõrke hüpotees
Hiiglasliku kokkupõrke hüpoteesi kohaselt tekkis Kuu rusudest, mis tekkisid Maa ja Marsi suuruse planeedi Theia kokkupõrkel 4,5 miljardit aastat tagasi. Seda väidet toetavad näiteks taevakehade sarnane orbiidi orientatsioon ja sarnane koostis ning proovid Kuult, mis näitavad, et tema pind oli minevikus vedelas olekus ja on nüüdseks tahkunud.[6]
Astronoomide arvates toimus kokkupõrge umbes 100 miljonit aastat pärast seda, kui Päikesesüsteem hakkas kujunema. Arvutisimulatsioonide abil on ennustatud, et kokkupõrke nurk oli umbes 45° ja kiirus 4 km/s, kuid hapniku isotoopide rohkus Kuu pinnases vihjab sellele, et kokkupõrke nurk võis olla veelgi väiksem, muutes planeetide segunemise suuremamahulisemaks. Arvatavasti vajus Theia rauast tuum Maa tuuma sisse ning osa planeetide pinnasest segunes, kuid ligi kakskümmend protsenti Theiast muutus rusudeks, mis hakkasid ümber Päikese või Maa orbiidi tiirlema. Kuna kokkupõrke tagajärel tekkinud energia läks suuresti soojuseks, siis suur osa kivimeid sulasid ning ajapikku kombineerudes moodustasid Kuu.
Chicxulubi asteroid[muuda | muuda lähteteksti]
Chicxulubi kraater asub Yucatáni poolsaarel Mehhikos. Selle kese on Chicxulubi linna juures, millelt on ka kraater nime pärinud. Kraatri tekitajaks oli umbes kümne kilomeetrise diameetriga asteroid või komeet, mis maandus Kriidiajastu ja Paleogeen-ajastu piiripealsel ajal umbes 66 miljonit aastat tagasi ning seetõttu peetakse teda tolle aja massväljasuremise põhjustajaks. Kraater on üle 180 kilomeetrise diameetriga ja 20 km sügav ning on kolmas suurim teaduslikult kinnitatud kraater Maal.
Kuigi teadlaste hinnangul põhjustas hiigel-asteroid plahvatuse, mis on üle miljardi korra võimsam, kui Hiroshima ja Nagasaki aatompommid, mõjutas kokkupõrge kogu planeeti. Kokkupõrkest tekkinud kuumus tekitas massilisi tulekahjusid ning atmosfääri kerkinud tolm varjas päikese tekitades "tuumatalve". Kuna asteroid tabas pinnast, milles oli rikkalikult väävlit, siis selle aurustumisel sattus stratosfääri palju väävelhappe aerosoole, mis samuti takistasid päikesevalgusel maale jõudmast. Sagedaseks muutusid happevihmad ning ka ookeanivesi muutus kordades happelisemaks.[7]
Kokkupõrkeid lähiajaloost[muuda | muuda lähteteksti]
Tunguusi katastroof[muuda | muuda lähteteksti]
- Pikemalt artiklis Tunguusi katastroof
1908. aasta 30. juunil toimus Venemaal, Tunguusi jõe kaldal plahvatus, mille põhjustas atmosfääri sisenenud komeet või kivine asteroid. Tekkinud plahvatus oli nii võimas, et niitis maha ligi 2,000 km2 metsa. Kuna kraatrit ei tekkinud, arvatakse kahjustuste ulatuse järgi, et komeet või asteroid oli 60 kuni 190 meetrilise diameetriga ning plahvatas viis kuni kümme kilomeetrit maapinnast.[8] Seda peetakse kõige suurimaks astronoomiliseks kokkupõrkeks, mis inimkonna ajaloos on kirja pandud. Sarnane plahvatus võiks hävitada suuri metropole, kuid kuna sündmus leidis aset kõrvalises kohas, pole ühtki ohvrit üles tähendatud. Tunguusi katastroofi järgselt hakkasid teadlased arutlema asteroidide tõrjemehhanismide vajalikkuse üle.
Tšeljabinski meteooriplahvatus[muuda | muuda lähteteksti]
- Pikemalt artiklis Tšeljabinski meteooriplahvatus
Tšeljabinski oblasti kohal oli 2013. aasta 15. veebruaril kell 9:20 võimalik taevas näha hiiglaslikku tulekera, mille põhjustas atmosfääri sisenenud asteroid. Valgus, millega meteoor atmosfääris põles oli heledam kui Päike ja oli näha inimestele kuni 100 km raadiuses ning osad pealtnägijad väitsid, et nad isegi tundsid kuumust, mida põlev taevakeha eritas. Tulekera teekond lõppes 26.2 km kõrgusel, kus ta plahvatas umbes 500 kilotonni dünamiidi energiaga. [9]
Asteroidi ei tuvastatud enne atmosfääri sisenemist, sest tema radiant oli päikesele väga lähedal. Tekkinud plahvatus põhjustas inimestes palju paanikat ja ligi 1500 inimest said meditsiinilist abi tekkinud vigastuste tõttu. Enamus haavasid, millega inimesed arstide poole pöördusid, oli põhjustatud lööklainest purunenud aknaklaasidest. Umbes 7200 ehitist kuues linnas said kahjustatud ning kohalik omavalitsus aitas kohalikel need taas korda saada.[9]
Asteroidide tõrjemehhanismid[muuda | muuda lähteteksti]
Teadlased on välja töötanud palju erinevaid meetodeid, et asteroidide/komeetide trajektoore muuta, kuid kõigil nendest erinevad tugevused ja nõrkused parameetrite nagu näiteks efektiivsuse, hinna ja tehnoloogia valmiduse koha pealt.[10]</ref> Tõrjemehhanismid langevad kahte kategooriasse: hävitus ja viivitus. Esimene keskendub sellele, et muuta taevakeha ohutuks, lõhkudes seda väiksemateks tükkideks nii, et need tükid kas ei sisene atmosfääri või põlevad selles ära. Viivitus kasutab ära seda, et nii Maa, kui ka meid ohustav taevakeha on orbiidil ning kokkupõrge toimub ainult siis, kui need kaks objekti on samal hetkel seal, kus nende orbiidid kattuvad. Kuna maa liigub kiirusega 30 km/s, siis see liigub ühe oma diameetri jagu umbes 425 sekundiga. See tähendab seda, et kui me suudame potentsiaalse ohu saabumist umbes 7 minutit viivitada, siis ta mööduks maast ohutult.
Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]
Viited[muuda | muuda lähteteksti]
- ↑ Nick Bostrom (Märts, 2002). "Existential Risks: Analyzing Human Extinction Scenarios and Related Hazards". Journal of Evolution and Technology. Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend) - ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Robert Marcus, H. Jay Melosh, Gareth Collins (2010). "Earth Impact Effects Program". Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) - ↑ Clark R. Chapman & David Morrison (6. Jaanuar, 1994). [Impacts on the Earth by asteroids and comets: assessing the hazard "Impacts on the Earth by asteroids and comets: assessing the hazard"]. Nature. Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend); kontrolli parameetri|URL=väärtust (juhend) - ↑ Robert Marcus, H. Jay Melosh, Gareth Collins (25. Oktoober 2005). "The word: Torino scale". Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) - ↑ "The First Discovered Asteroid of 2014 Collides With The Earth - An Update". NASA/JPL. 3. Jaanuar, 2014. Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend) - ↑ Alberto E. Saal, Erik H. Hauri, Mauro L. Cascio, James A. Van Orman, Malcolm C. Rutherford, Reid F. Cooper (10. juuli, 2008). "Volatile content of lunar volcanic glasses and the presence of water in the Moon's interior". Nature. Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend)CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link) - ↑ S. Ohno (2014). "Production of sulphate-rich vapour during the Chicxulub impact and implications for ocean acidification". Nature Geoscience. Vaadatud 28.12.2016.
- ↑ "Tunguska: The Largest Recent Impact Event". NASA/APOD. 14. November, 2007. Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend) - ↑ 9,0 9,1 "Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery, and Characterization". Science. 29. November, 2013. Vaadatud 28.12.2016.
{{netiviide}}: kontrolli kuupäeva väärtust:|Aeg=(juhend) - ↑ Gregory H. Canavan, Johndale Solem (juuni 1992). "Interception of near-earth objects". Vaadatud 28.12.2016.