Rozpady komet jsou právě teď aktuálním tématem. Mezihvězdná kometa 2I/Borisov právě se rozlomila minimálně na dva kusy . A přestože tato kometa rychle opouští Sluneční soustavu a už ji nikdy nikdo nespatří, většina z nich Sluneční soustavu neopustí. Většina z nich obíhá kolem Slunce a znovu a znovu se vrací do vnitřní Sluneční soustavy.
Nový dokument zkoumá potenciální nebezpečí pro Zemi z komet, které se rozpadají na kusy. Autor tvrdí, že rozpad komet mohl mít podíl na utváření přílivu a odlivu života na Zemi. Může se to stát znovu.
V hluboké historii Sluneční soustavy bylo mnohem více komet než nyní. Nikdo se nikdy nedozví kolik, ale komety obsahují hodně vodního ledu a vědci obecně souhlasit že jedním ze způsobů, jak Země získala veškerou vodu, je množství dopadů komet během obrovského časového období.
Článek z roku 2019 se zabýval moderní hrozbou, kterou komety představují pro Zemi. Jmenuje se „ Nebezpečí z fragmentace komet .“ Práce je zveřejněna v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti a jediným autorem je W.M. Napier z observatoře a planetária Armagh v Severním Irsku.
Napier se v úvodu novin dostane přímo k věci, když se zmíní o Younger Dryas Boundary (YDB). Mladší dryas byl obdobím ochlazení, ke kterému došlo asi před 12 900 až 11 700 lety. Geologické důkazy ukazují období rychlého ochlazení na severní polokouli Země během této doby.
Tento obrázek ukazuje teplotní změny, určené jako zástupné teploty, pořízené z centrální oblasti grónského ledového příkrovu během pozdního pleistocénu a začátku holocénu. Obrazový kredit: Geologický průzkum Spojených států – https://pubs.usgs.gov/pp/p1386a/gallery2-fig35.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid= 73612526
Mladší Dryas je pozoruhodným obdobím v historii Země. Bylo to jedno z několika přerušení oteplování Země a toto oteplování začalo asi před 25 000 lety. Vědci dlouho přemýšleli, zda existovala nebeská příčina ochlazení mladšího Dryasu kvůli vysokému množství platinového prachu na severní polokouli Země z té doby.
Jak píše Napier v novinách, nebeská příčina „...je podporována přítomností vysokých koncentrací prachu bohatého na platinu na hranici na třiceti místech po celé severní polokouli.“ Poznamenává také přítomnost „nárazových proxy, jako jsou skleněné mikrosférule, nanodiamanty a odhadem deset milionů tun magnetických sfér, o kterých se tvrdí, že jsou impaktního původu.
Jedná se o nanodiamanty z kráteru Popigai Impact Crater na Sibiři v Rusku. Obrazový kredit: Hiroaki Ohfuji et al. – http://www.nature.com/articles/srep14702, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=45229780
Napier také zmiňuje důkazy o rychlých změnách flóry a fauny v kombinaci s platinou a dalšími náznaky nebeských dopadů a rychlého ochlazení klimatu. Uvádí také důkazy o rozsáhlých lesních požárech ve stejnou dobu, kdy bylo spáleno až 10 % biomasy Země během týdnů, možná jen dnů.
V jistém smyslu je to jen špička ledovce důkazů podporujících impaktní událost jako příčinu ochlazení Younger Dryas. Napier ve svém článku cituje mnoho dalších studií.
Toto pozadí nás vede k hlavnímu bodu jeho článku: k tezi, že rozpady komet představují hrozbu pro Zemi a byly v minulosti zodpovědné za klimatické otřesy. Napier není první, kdo to zkoumal. Existuje mnoho výzkumných prací na stejné téma a Universe Today ano pokryl několik z nich v průběhu let.
Sám Napier napsal na toto téma další články. V roce 2010 publikoval článek „ Vymírání v paleolitu a Tauridský komplex “v MNRAS . V tomto dokumentu předložil důkazy, že se rozpadla velká 50 až 100 km dlouhá kometa a část z nich zasáhla Zemi. Tvrdil, že dopad způsobil rychlé ochlazení a také meteorické roje Taurid.
V tomto dokumentu také napsal, že „subkilometrová tělesa v meteorických proudech mohou představovat největší regionální nebezpečí dopadu v časovém měřítku lidského zájmu“.
To je stále jeho starost a jeho nový dokument to podporuje. Tento dokument se však pokouší být konkrétnější. Píše: „Cílem tohoto článku je podrobněji modelovat rozpad progenitorové komety, abychom viděli, zda lze najít hodnověrnou shodu mezi tehdejším astronomickým prostředím a pozemským záznamem; a tedy obecněji diskutovat o roli takových komet v minulých klimatických změnách.'
Velká část tohoto typu výzkumu se zaměřuje na kometu Encke , neboli 2P/Encke. Je to periodická kometa poprvé zaznamenaná v roce 1786. Mnoho výzkumníků přemýšlelo, zda je Encke zodpovědný za pozemské události, jako je chladnutí Younger Dryas. Existují dokonce nějaké důkazy, že Tunguzská událost byla výsledkem a kus komety Encke dopad na Zemi a že Encke, které nyní vidíme, je jen zlomek velikosti jeho dřívějšího já.
Tato fotografie, pořízená Spitzerovým vesmírným teleskopem NASA v infračerveném světle, ukazuje zářící jádro/jadernou oblast komety Encke a stopu teplého prachu, který kometa uvolňuje po její orbitální dráze. Kredit: NASA
Tím se dostáváme k podstatné části tohoto výzkumu. Komety se rozpadají a my to víme. Komety nejsou pevné kusy skály. Obsahují velké množství zlomů a prasklin a v těchto dutinách jsou zmrzlé těkavé látky. Když se kometa přiblíží ke Slunci, ohřeje se. Jak některé z těchto těkavých látek sublimují na plyn, kometa se může rozpadnout.
V závislosti na velikosti a trajektorii komety, když se rozpadne, může být průřez šířících se trosek nebo délka stopy rychle větší než Země. To znamená, že dopady s troskami jsou mnohem pravděpodobnější než dopady na jádro komety. Setkání s těmito úlomkovými rojemi jsou hlavním tahákem papíru.
Vývoj délky stopy v průběhu deseti orbitálních period (33 let) pro maximální rozptyl úlomků 2 ms?1. Délky píku se vyskytují v periheliových pasážích, superponované se sekulárním nárůstem délky stopy. Průchody na 1 au jsou označeny tečkami. Příchozí a odchozí sousední délky stezky jsou přibližně stejné. Obrazový kredit: Napier, 2019.
Napierův článek se zaměřuje na to, co se nazývá Komety Jupiterovy rodiny , jejímž členem je kometa Encke. (Encke je ve skutečnosti členem podskupiny nazývané komety typu Encke, jejichž oběžné dráhy nedosahují Jupiteru.) Tyto komety jsou pod gravitačním působením Jupitera a mají oběžné dráhy 20 let nebo méně. Samotné Encke oběhne Slunce každé 3,3 roku. Protože tyto komety často cestují do vnitřních oblastí Sluneční soustavy, představují pro Zemi větší riziko.
Napier vytvořil modely komet Jupiterovy rodiny o průměrech 20 km, 50 km, 100 km a 150 km. (12, 31, 62 a 93 mil.) Modely sledovaly vývoj komety po dobu 10 000 let. Článek poukazuje na to, že i když komety ztrácejí hmotu sublimací, tato ztráta hmoty je řádově nižší než ztráta hmoty fragmentací během simulace 100 století.
Plynový ohon komety a prachový ohon jsou od sebe odděleny. Image Credit: By ??????? – Vlastní dílo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49018539
Studie a její modely poukazují na to, že kometa se s největší pravděpodobností vyskytuje v blízkosti perihélia, když je kometa ohřívána Sluncem.
Konečný výsledek je tento: Většina modelů „… předpovídá něco jako 750-1500 rozdělovacích událostí, které dávají shluky fragmentů, každý o hmotnosti > 1017gm, v časovém rozmezí 6000 – 20 000 let. Při rychlosti setkání ?30 km s?1, 1017g úlomků nese 107 megatun nárazové energie. Pro srovnání, bomba, kterou USA svrhly na japonskou Hirošimu, měla pouhých 15 kilotun.
V žádném pravděpodobném scénáři by všechny trosky nezasáhly Zemi. Stopa trosek by se během perihélia rozšířila a rozptýlila, ale během afélia by se zase zmenšila.
Vývoj délek stop během deseti orbitálních period (33 let), pro maximální rychlosti rozptylu 10, 5 a 2 ms?1 (shora dolů). Průjezdy na 1 au jsou opět označeny tečkami. Obrazový kredit: Napier, 2019.
Délky stop trosek se postupem času prodlužují, blízko perihelu. Ale ze stejného důvodu se energie nárazu snižuje, jak klesá jejich rychlost.
Časem dopadová energie trosek komety slábne. Obrazový kredit: Napier, 2019.
Stručně řečeno, Napierova studie ukazuje, jak se komety pravděpodobně rozpadnou a ztratí značnou hmotnost během setkání s vnitřní sluneční soustavou. Stopa trosek se může rozšířit na průřez větší než Země, čímž se zvyšuje pravděpodobnost dopadů na Zemi. Také trosky mají značnou dopadovou energii. Ale časem tato energie slábne a stopa trosek se opět smršťuje.
Podle Napierovy práce a dalších podobných výzkumů není fragmentace komety vzácná a představuje skutečnou hrozbu pro lidstvo. Existují značné důkazy, že rozpad komet již formoval zemské klima, jako během nástupu mladších dryas. A je možné, že fragmentace komety vedla k zániku Akkadské říše.
V závěru svého příspěvku autor píše: „Namodeloval jsem rozpad velké komety na krátkoperiodické oběžné dráze pomocí komety Encke jako archetypu a zjistil jsem, že existuje rozumné očekávání jednoho nebo více krátkých meteorů“ hurikány', s intenzitou daleko za moderními zkušenostmi, v průběhu rozpadu progenitoru.“
Akkadská říše kolem roku 2250 před naším letopočtem. Všeobecně se věří, že se Akkadská říše zhroutila kvůli změně klimatu. Tato změna klimatu mohla být vyvolána dopady trosek komet. Obrazový kredit: Podle Middle_East_topographic_map-blank.svg: Sémhur (mluva) odvozená práce: Zunkir (talk) – Middle_East_topographic_map-blank.svg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid=11966732
Skutečnost, že jedna kometa může vytvořit několik meteorických „hurikánů“, je znepokojivá. A nejsou to jen dopady velkých těles, které představují hrozbu. „Během takových setkání se může vytvořit dostatek meteorického kouře, který způsobí náhlé ochlazení trvající několik let spolu s rozsáhlými požáry,“ píše Napier.
Poslední věta v jeho článku zní: „Pozemské nepokoje na počátku hranice Younger Dryas 12 900 BP (Před současností) a současný kolaps raných civilizací kolem roku 2350 př. n. l. mohly být vyvolány událostmi tohoto charakteru.
NASA a další agentury pilně katalogizují potenciálně nebezpečné objekty, které mohou zasáhnout Zemi, většinou asteroidy. A nadcházející Mise Double Asteroid Redirection Test (DART). bude testovat technologie k přesměrování potenciálně nebezpečného asteroidu.
Ale asteroidy nemají tendenci se rozpadat jako komety. Bylo tam nějaký výzkum o tom, jak se vypořádat s nebezpečnými kometami, zejména jejich vychylováním pomocí laserů.
Ale pokud jde o ochranu Země před fragmentujícími kometami a jejich proudy trosek, je třeba udělat spoustu práce.
Více:
- Výzkumný papír: Nebezpečí fragmentace komet
- Výzkumný papír: Vymírání v paleolitu a Tauridský komplex
- Wikipedie: Mladší Dryas