Innehåll
Konstnärer uppfattar en asteroidpåverkan. NASA-bild.
Ända sedan jorden bildades för 4,5 miljarder år sedan har den bombarderats med stenar från rymden. Varje år kommer cirka 50 000 ton asteroidmaterial in i jordens atmosfär. Det mesta av det brinner upp högt i jonosfären på grund av friktion med luft. Men några stenar kommer igenom. Effekterna i havet passar obemärkt, även om de större kan producera tsunamier. Andra slår land och lämnar kratrar. Detta har pågått sedan tidens gryning och förväntas fortsätta länge efter att solen kokar bort våra hav på cirka 5 miljarder år.
Stora rymdrockar kallas asteroider, och små kallas meteoroider. När de strimmar genom atmosfären benämns de meteorer, eller "skytte stjärnor". Om de når marken kallas de meteoriter.
Asteroid Itokawa besökte av ett japanskt rymdskepp Hayabusa 2005. Det upptäcktes av LINEAR-asteroideundersökningsteamet 1998. Japan Aerospace Exploration Agency Image. Används med tillstånd.
Var kommer de ifrån?
Kometen och asteroidernas ursprung förstås inte helt. Vissa asteroider tros vara skräp som finns kvar från bildandet av solsystemet. Andra tros vara fragment från en kollision av stora asteroider eller protoplaneter. Kometer är kända för att vara rester av det tidiga solsystemet, men antalet är mycket osäkert. Varje år upptäcks flera dussin nya kometer.
De flesta asteroider kretsar runt solen på nästan cirkulära banor som ligger mellan Mars och Jupiter. Kometer har sitt ursprung i solsystemets yttre kanter, långt bortom Pluto. De har extremt långsträckta elliptiska banor och varje tur runt solen tar tusentals eller miljoner år.
I allmänhet är varken asteroider eller kometer ett hot mot jorden. Detta beror på att deras banor förblir samma år in och ut året, precis som jordarna gör. När en asteroid har identifierats och dess bana bestämts, kan dess framtida väg förutsägas mycket exakt. De flesta asteroider kommer inte någonstans nära jorden. Men ett fåtal har nudats från sina ursprungliga cirkulära banor av ett nära möte med Jupiter eller en kollision med andra asteroider. Deras nya banor - som också är förutsägbara - tar dem till det inre solsystemet där de kan hota jorden. Dessa är de så kallade asteroidfamiljerna "Earth-Crossing"; Apollos, Amors och Atens.
Konstnärer Uppfattning av kometen Shoemaker-Levy 9-fragment som kraschar i Jupiter i juli 1994. NASA Image.
Vad är de gjorda av?
De flesta asteroider och meteoriter består av stenar som liknar de på jorden - olivin, pyroxen, etc. Dessa kallas "chondrites" eller "stenar". Stenar som är rika på kol kallas "kolhaltiga kondriter" och vissa av dessa innehåller aminosyror, livets byggstenar. Vissa astronomer tror att livet på jorden sågs av kometer och meteoriter.
Cirka 10% av meteoriterna kallas strykjärn. Strykjärn är legeringar av nickel och järn och täta metallkroppar. De flesta av meteoriterna som visas på museer är strykjärn eftersom de är tuffa nog för att överleva vår atmosfär. Järn är också lättare att identifiera på marken eftersom kondrit ofta liknar vanliga stenar. Meteor Crater i Arizona orsakades av ett järn.
Kometer är mycket mindre vanliga än asteroider, men en gång i taget slår de jorden också. Kometer är oregelbundna bollar med dammig is - "smutsiga snöbollar" - några km över. De är till stor del inerta förutom när de värms upp när de passerar nära solen och släpper ut gas och damm för att bilda deras svansar. Föremålet som slog Sibirien 1908 tros ha varit en komet. Uppskattningsvis 10–20 megatons luftflöde förstörde mer än 2000 kvadratkilometer skogar nära Tunguska. Inga fragment hittades vilket ledde till tron att det var en komet, vars is förångats. 1994 slog kometen Shoemaker-Levy 9 in i Jupiter, en nykter påminnelse om att kosmiska kollisioner fortfarande händer.
Hur ofta träffar de jorden?
Varje dag! Men bara sällan når man marken. Beroende på deras sammansättning överlever inte meteorer som är mindre än cirka 10 m i diameter sin passage genom atmosfären. Ett mindre järn skulle förmodligen klara det men det skulle ta en större komet för att överleva vår atmosfär. Tabellen nedan visar den ungefärliga frekvensen och energin för asteroiderna, tillsammans med uppskattningar av människors dödstal för asteroider i olika storlekar. Ju större asteroiden är, desto sällsyntare är den.
Graf som visar förhållandet mellan storleken på en asteroid påverkan på jorden och frekvensen av en sådan händelse.
Kratrar och konsekvensskador?
Mängden slagskada och dess omfattning beror på asteroidens kinetiska energi. De som rör sig snabbare bär mer energi än de som rör sig långsammare, och mer massiva har mer energi än mindre. Även om det är möjligt för en BB att ha samma energi som en kanonboll, skulle BB måste resa hundra gånger snabbare. Slagenergi mäts i termer av ton TNT. Atombomben som tappades på Hiroshima var cirka 15 kiloton.
Meteorer kommer in så snabbt att de bildar kratrar på ett lite överraskande sätt. På upp till 72 km / sek, grävar de ner i marken och bildar en smal tunnel genom att komprimera och förånga sig själva och vagga längs deras väg. Detta bildar en het gasbubbla. Trycket från denna gas expanderar explosivt och kastar material uppåt och utåt. Det som återstår är en grunt, cirkulär krater. Mycket av skräpet faller i närheten och bildar en förhöjd ejecta-filt. Bortsett från den långsamt rörande asteroiden spelar det ingen roll vilken vinkel meteoren kommer in i. Den underjordiska explosionen producerar krateret, inte den första penetrationen. Det spelar ingen roll vilken storlek partikeln är, som sfäriska mikrokratare på NASA: s LDEF-rymdskepp avslöjade.
Objekt med 1-2 km i diameter representerar en kritisk tröskel för global katastrof. Ovanför dessa storlekar omger material som kastas ut i atmosfären världen och minskar solljus och växttillväxt. Ännu större asteroider kommer att få varmt material att regna ner över hela jorden. Detta kommer att starta bränder och röken kommer att ytterligare blockera solljus. Sådana förändringar orsakar global kylning och förlust av växter vilket resulterar i massa svält och utrotning av stora landdjur. Påverkan i havet kan skapa tsunamier som förstör kustnära områden. Havsliv i närheten av påverkningsområdet kommer att förintas. Lyckligtvis är effekter av sådana asteroider extremt sällsynta.
Det finns mindre än 200 kända slagkratrar på jorden. Men månen har miljoner av dem. Varför har vi inte mer?
Det första skälet är vädret. Vind och regn, frysning och tining, och uppvärmning och kylning eroderar stenar och bryter dem i små bitar. Växter växer och täcker utsatta stenar och bryter dem också ner. Om vi kunde se igenom skogar och djunglar skulle flygbilder säkert visa fler kratrar.
Men plattaktonik är ännu viktigare än erosion. När kontinenterna rör sig och skrapar mot varandra är stenar vikta, lyfta, begravda och krossade. Varje 200 miljoner år eller så skapas och förstörs 75% av jordens yta, mestadels i haven. Kontinenter flyter över havsbotten men också de utsätts för enorm omformning. Erosion och tektoniska krafter utplånar så småningom alla geologiska strukturer på jordytan: berg, floder, öknar, havskustar - och slagkratrar. Det är därför de flesta kratrar som vi känner till är relativt unga.
Läs mer: Earth-Crossing Asteroids: Hur kan vi upptäcka, mäta och avböja dem?
David K. Lynch, doktorsexamen, är en astronom och planetforskare som bor i Topanga, Kalifornien. När han inte hänger runt San Andreas-felet eller använder de stora teleskopen på Mauna Kea, spelar han fiol, samlar skallerormar, håller offentliga föreläsningar om regnbågar och skriver böcker (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) och uppsatser. Dr. Lynchs senaste bok är fältguiden till San Andreas-felet. Boken innehåller tolv en-dagars körtur längs olika delar av felet och innehåller kilometerlogg och GPS-koordinater för hundratals felfunktioner. Eftersom det händer förstördes Daves hus 1994 av jordbävningen 6,7 Northridge.