تخيل سيناريو حيث نكتشف كويكبًا يتجه مباشرة إلى الأرض. تخيل أنها ستصل في غضون يومين ، أو ما هو أسوأ ، بضع ساعات فقط. ما الذي يمكن عمله لوقفه؟
قد يكون من الممكن حماية أنفسنا والكوكب في مثل هذه المهلة القصيرة. ولكن علينا اختبار وبناء البنية التحتية المناسبة للقيام بذلك.
عندما يتعلق الأمر بالكويكبات ، تنخرط البشرية في عملية اكتشاف. نرسل مركبات فضائية لزيارتهم ، وأحيانًا تعيد تلك المركبات الفضائية عينات إلى الأرض. مهمة لوسي التابعة لوكالة ناسا تم إطلاقه للتو ، وتتمثل مهمته في زيارة ما مجموعه ثمانية كويكبات - واحد في حزام الكويكبات الرئيسي وسبعة أحصنة من كوكب المشتري. نحن أيضًا مشغولون بفهرسة جميع الكويكبات التي نستطيع. نريد أن نعرف أيها يشكل تهديدًا للأرض.
لكن أثناء قيامنا بهذا العمل المهم ، كيف نستعد لكويكب يتجه بشكل صحيح بالنسبة لنا؟ هناك الكثير من الحديث والكثير من الأبحاث حول هذا الموضوع. حتى أن هناك مؤتمرًا نصف سنوي يتم تنظيمه حول الكويكبات الخطرة يسمى مؤتمر الدفاع الكوكبي . كان آخرها في أبريل من عام 2021 ، وهو السابع الذي يُعقد.
في كل من مؤتمرات الدفاع الكوكبي هذه ، يتم إنشاء تهديد وهمي لكويكب ، ثم على مدار المؤتمر الذي يستمر خمسة أيام ، يتم الكشف عن المزيد من الملاحظات الوهمية المفصلة للكويكب مع مرور أشهر خيالية. تتابع فرق الحاضرين التطورات ويخرجون باستراتيجيات التخفيف. في مؤتمر عام 2021 ، كشفت ملاحظات الرادار الوهمية النهائية أن الكويكب القادم كان يبلغ عرضه 105 أمتار وسيضرب منطقة متاخمة لألمانيا وجمهورية التشيك والنمسا. ما هي استراتيجيات التخفيف التي توصل إليها الحاضرون؟
خريطة لـ 873 حدثًا مؤخرًا أكبر من 0.073 كيلو طن من 15 أبريل 1988 إلى 29 سبتمبر 2021 تأثيرات انفجار الهواء من أجهزة الاستشعار فوق الصوتية في الغلاف الجوي. في 15 فبراير 2013 ، شوهد حدث Chelyabinsk 500 Kt بوضوح فوق روسيا. من المهم ملاحظة أن نطاقات الطاقة للعديد من أحداث ضربات الكويكبات هذه تقع في نطاقات الأسلحة النووية التكتيكية إلى الأسلحة النووية الإستراتيجية. النقاط ذات اللون الأبيض تفتقر إلى بيانات الارتفاع. حقوق الصورة: P. Lubin / Experimental Cosmology Group، UCSB. بيانات من آلان ب. شامبرلين (مختبر الدفع النفاث / معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا) https://cneos.jpl.nasa.gov/fireballs/.
مزعج ، ليس كثيرا. لم يكن هناك شيء يمكن القيام به للتخفيف من الأثر ، وبدلاً من ذلك ، تم التركيز على الدفاع المدني وعمليات الإخلاء. هل هذا الوضع الراهن جيد بما فيه الكفاية؟ كويكب يبلغ ارتفاعه 105 أمتار لن يقضي على الحضارة ، لكنه سيتسبب في الكثير من الضرر. يمكن أن يضرب كويكب يبلغ ارتفاعه 105 أمتار الأرض بما يصل إلى 30 مليون طن (ميغا طن من مادة تي إن تي) ، وهي طاقة سلاح نووي حراري حديث وكبير.
في ورقة بعنوان ' PI: محطة الدفاع الكوكبي ، 'Philip Lubin يوضح ما هو مطلوب لحماية الأرض من الكويكبات دون وقت طويل. لوبين أستاذ الفيزياء بجامعة كاليفورنيا بسانتا باربرا والمؤلف الوحيد للورقة البحثية. يشير PI في العنوان إلى 'Pulverize It'. إنه متاح على موقع ما قبل الطباعة arxiv.org.
'لقد نجت البشرية حتى الآن من كارثة واسعة النطاق كما تمت زيارتها على المستأجرين السابقين لدينا ، لكن الاعتماد على أن تكون' محظوظًا 'هو استراتيجية سيئة على المدى الطويل'.
فيليب لوبين
نحن نعلم أن هناك بعض الكويكبات ذات اللقاءات القريبة المجدولة مع الأرض. أبوفيس كانت مصدر قلق في ديسمبر 2004 عندما بدا أن لديها فرصة بنسبة 2.9٪ لضرب الأرض يوم الجمعة ، 13 أبريل 2029. يبلغ قطرها حوالي 370 مترًا (1210 قدمًا) ويمكن أن تحدث قدرًا هائلاً من الضرر. كويكب بينو ، الذي يبلغ قطره 490 مترًا و 1608 قدمًا ، سيمر أيضًا قريبًا من الأرض في عام 2036.
نحن نعلم أنهم لن يضربوا الأرض. على الأقل ليس هذه المرة.
لكن المشكلة هي أن كويكبًا يقترب جدًا من الأرض يمكنه المرور عبر ما يسمى ' ثقوب الجاذبية . ' هذه هي المناطق حيث يمكن لجاذبية الأرض دفع كويكب وإرساله في مسار تصادم مباشر مع الأرض.
قال لوبين في خبر صحفى .
يمكننا الاستعداد لذلك ، حسب لوبين. لأنه في مرحلة ما ، سوف يفاجئنا نيزك ما.
يقول لوبين إنه في حالة وجود كويكب طارئ ، لا يزال بإمكاننا الاعتماد على الغلاف الجوي للأرض للحصول على بعض الحماية. تكمن المشكلة في تحطيم كويكب يقترب إلى قطع صغيرة بدرجة كافية بحيث تحترق في الغلاف الجوي دون التسبب في حدوث صدمة هائلة أو إطلاق سيناريو 'شتاء نووي'.
للقيام بذلك ، يقترح لوبين اعتراض كويكب وارد بجهاز يضرب الكويكب بمجموعة من القضبان المخترقة. تمتلئ بعض القضبان بالمتفجرات. والهدف من ذلك هو تفتيت الصاعقة إلى أجزاء صغيرة يبلغ قطرها 15 مترًا (45 قدمًا تقريبًا) أو أصغر. هذه الشظايا ستشكل سحابة من الحطام. ستضرب بعض الشظايا الأرض ، لكن من المأمول ألا يصيب الكثير منها. يعتمد ذلك على وقت الاكتشاف وحجم المصادم والزوايا والسرعات.
في سيناريو Pulverize It ، سيتم ضرب كويكب متجه إلى الأرض بمصادم يحتوي على مجموعة من القضبان ، بعضها بمتفجرات. سيتم تقسيم الكويكب ، أو المذنب ، إلى قطع أصغر تشكل تهديدًا أقل. حقوق الصورة: Lubin / Experimental Cosmology Group ، UCSB.
الشظايا التي تضرب الغلاف الجوي للأرض ستنتقل بسرعة تفوق سرعة الصوت. حوالي 60 ماخ حسب لوبين. بهذه السرعة ، ستسخن الشظايا بسبب الاحتكاك الشديد وستبدأ في التفتت عالياً في الغلاف الجوي ، على ارتفاع يتراوح بين 30 إلى 50 كيلومترًا (18 إلى 31 ميلًا).
كل جزء لا يزال يحمل الكثير من الطاقة. كل واحد يشبه سلاحًا حراريًا حديثًا ، وفقًا لوبين. ولكن بدلاً من انفجار أو تأثير جوي واحد ، فإن تساقط الشظايا سيكون مماثلاً للعديد من أحداث الرعد والبرق.
يُظهر هذا الرقم من الدراسة غيمتين مجزأتين ناتجة عن اعتراضات ناجحة. الجزء العلوي هو كويكب أصغر والقاع هو كويكب أكبر. لاحظ كيف أن بعض الشظايا ستفقد الأرض تمامًا مع كويكب أكبر. حقوق الصورة: Lubin 2021.
سيكون هناك الكثير من الضوضاء ، ولكن ليس كلها مرة واحدة. ستكون هناك ومضات ، لكن لا يوجد وميض كبير واحد. وستكون هناك موجات انفجارية ، ولكن بدلاً من انفجار هائل وموجة صدمة مدمرة ، سيكون هناك العديد من الموجات الأصغر التي لم تتداخل. أخيرًا ، سيكون هناك غبار. ولكن حتى كمية الغبار من غير المحتمل أن تكون خطيرة.
يوضح هذا الرسم كيف يشعر المراقبون بالانفجارات بشكل منفصل بدلاً من انفجار واحد كبير ومدمّر. حقوق الصورة: Lubin / Experimental Cosmology Group ، UCSB.
يلفت لوبين انتباهنا في عمله إلى الكويكب أبوفيس. في يوم الجمعة 13 أبريل 2029 ، سيمر أبوفيس بالقرب من الأرض. سيقترب من سطح الأرض أكثر من الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض ، حوالي 31000 كم (19300 ميل). بقطر 370 مترًا ، ستحمل طاقة تكافئ تقريبًا الترسانة النووية الكاملة للبشرية. التهديد حقيقي.
تركز معظم نقاشات منع ارتطام الكويكبات على الإنذار المسبق. مع التحذير الكافي ، أشهر أو حتى سنوات ، يمكن إرسال قذيفة حركية ذات كتلة صغيرة نسبيًا لاعتراض كويكب قادم. إذا كان الكويكب بعيدًا بدرجة كافية عن الأرض عندما اصطدمت به المقذوفة ، فكل ما نحتاج إليه هو دفع قليل.
ولكن تمت محاكاة نهج PI مع وقت قصير جدًا. كتب لوبين: 'يعد برنامج PI رائعًا في أوقات الاستجابة القصيرة للغاية اللازمة للتخفيف'. أجرى لوبين وزملاؤه آلاف المحاكاة لمجموعة من الكويكبات ذات الأحجام المختلفة وكانت النتائج واعدة.
يحث لوبين على اتخاذ موقف استباقي تجاه الكويكبات ، خاصةً بشأن 'المخالفين المتكررين' مثل أبوفيس وبينو. يجادل بأننا بحاجة إلى كل من عملية صنع القرار الرسمية حول تهديدات الكويكبات ، وكذلك التنفيذ التكنولوجي لنهج PI. ويجب أن تكون دولية.
'يمكننا القضاء على التهديدات مثل Apophis و Bennu مع PI من خلال اعتراضها على نهج وثيق والقضاء عليها باعتبارها تهديدًا مستقبليًا. هذه سياسة ومجال تقني يجب مناقشتهما ، 'كتب لوبين.
من الناحية المثالية ، يمكن لمنطقة الدفاع الكوكبي أن تتجاوز الحدود الوطنية لأن التهديد لا يحترم الحدود. السيناريو المثالي هو الجمع بين جهد دولي للدفاع عن كوكبنا من أجل الأجيال القادمة '.
أبوفيس قادم ، ويعتقد لوبين أنها قد تكون فرصة جيدة ، رغم أنها مثيرة للجدل ، لاختبار طريقة PI.
هل حان الوقت؟ ما الذي ننتظره؟
قال لوبين: 'بينما نقول في كثير من الأحيان أنه لا يوجد شيء مؤكد في الحياة سوى الموت والضرائب ، يمكننا بالتأكيد إضافة الانقراض البشري إلى هذه القائمة'. 'هناك كويكب كبير أو مذنب كامن في نظامنا الشمسي مكتوب عليه' الأرض '. نحن لا نعرف مكانها ومتى ستضرب '.
أكثر:
- خبر صحفى: هل الدفاع الكوكبي PI في السماء؟
- ورقة ابحاث: PI: محطة الدفاع الكوكبي
- مدونة مجموعة علم الكونيات التجريبية بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: الدفاع الكوكبي PI-Terminal