Российские астрономы провели исследование, посвященное влиянию Юпитера на орбитальные траектории астероидов, сближающихся с Землей. По их мнению, сильное гравитационное поле планеты-гиганта способно изменить направление движения мелких небесных тел. В рамках анализа ученые выделили 342 астероида, которые в течение ближайших 100 лет могут представлять угрозу для нашей планеты. Подробнее об этом — в материале «Известий».

Какие астероиды считаются опасными для Земли

Специалисты из Томского государственного университета (ТГУ) совместно с сотрудниками Института астрономии РАН изучили, как Юпитер воздействует на орбиты астероидов, приближающихся к Земле. Об этом «Известиям» сообщили в Министерстве науки и высшего образования РФ. Ученые подчеркнули, что некоторые из таких объектов могут представлять потенциальную угрозу для Земли.

Исследователи объяснили, что астероиды — это твердые каменистые тела, вращающиеся вокруг Солнца, большинство из которых расположены в поясе между Марсом и Юпитером. Среди них выделяют группу тел, орбиты которых проходят ближе 1,3 астрономической единицы (около 200 млн км) к орбите Земли. Такие астероиды называют сближающимися с Землей. В настоящее время насчитывается свыше 30 тысяч таких объектов.

Справка «Известий»

Астрономическая единица (а.е.) — это расстояние между Землей и Солнцем в среднем, используемое для удобного измерения космических дистанций.

— Среди них мы выбрали астероиды, чьи орбиты также проходят близко к орбите Юпитера. Эта самая крупная планета Солнечной системы способна существенно изменить траекторию движения мелких небесных тел. Например, влияние Юпитера может изменить наклон орбиты астероида на несколько градусов. В этом случае объект, ранее не угрожавший Земле, может попасть на потенциально опасную орбиту, — пояснила профессор кафедры астрономии и космической геодезии физического факультета ТГУ Татьяна Галушина.

Фото: пресс-служба ТГУ Татьяна Галушина в ЦКП «Терскольская обсерватория»

Она добавила, что масса Юпитера превышает массу Земли в 318 раз. С одной стороны, эту планету называют «защитником» планет земной группы (Венера, Земля, Марс, Меркурий), так как ее мощное гравитационное поле притягивает и поглощает объекты из дальних областей Солнечной системы. С другой стороны, Юпитер играет роль «космического дирижера», способного менять движение малых тел.

По словам астронома, в процессе исследования анализировались орбиты более 4 тысяч астероидов, которые сближаются с Землей и проходят рядом с Юпитером. Методом численного моделирования на суперкомпьютере ТГУ «СКИФ Cyberia» было прослежено развитие орбит этих тел с начала нашей эры до 4024 года. В итоге оказалось, что за этот период около 1408 из них прошли или пройдут на расстоянии менее 1 а.е. (около 150 млн км) от Юпитера.

При этом в следующие 100 лет произойдет сближение с планетой-гигантом 854 из этих астероидов. Из них 342 объекта в дальнейшем сблизятся с Землей на расстояние менее 0,01 а.е. (приблизительно 1,5 млн км).

— Согласно расчетам, в 2031 году астероид 2014 HN197 окажется на расстоянии около 0,1 а.е. от Юпитера. Самое близкое за столетие сближение с планетой-гигантом ожидается у астероида 2010 XB73 в 2089 году — 0,075733 а.е. (около 11 млн км). Сравнение движения астероидов до и после взаимодействия с Юпитером показывает, что гравитация планеты серьезно влияет на параметры их орбит, — уточнила Татьяна Галушина.

Фото: пресс-служба ТГУ Наиболее близкие сближения с Юпитером за следующие 100 лет

По ее словам, траектории некоторых астероидов дополнительно уточняли при помощи телескопа «Цейсс-2000» Терскольской обсерватории Института астрономии РАН. Эти наблюдения подтвердили выводы, полученные численным моделированием.

Какие космические факторы могут угрожать нашей планете

В дальнейшем ученые собираются изучать иные факторы, влияющие на изменение орбит астероидов. Среди них — давление солнечного излучения, которое оказывает постоянное воздействие на движение этих тел за счет фотонов, летящих от Солнца, пояснила астроном.

Она отметила, что одним из изучаемых эффектов станет эффект Ярковского. Он заключается в том, что астероид на своей дневной стороне поглощает солнечное тепло, а ночной стороне переизлучает его. Такой процесс создает небольшую, но постоянную реактивную силу, постепенно изменяющую орбиту тела. Направление и интенсивность этого эффекта зависят от скорости вращения, размера и состава астероида.

— С одной стороны, результаты, полученные российскими учеными, подтверждают выводы зарубежных специалистов из США и Европы, которые предсказывают, что в ближайшие 100 лет ни один из известных астероидов крупнее 140 м не столкнется с Землей. Но с другой стороны, отечественные исследователи подробно изучили эволюцию орбит астероидов, приближающихся к Земле и проходящих рядом с Юпитером. Такие исследования важны для анализа сценариев развития, которые могут привести к столкновениям с планетами, — отметил сотрудник лаборатории астрохимии Уральского федерального университета Эдуард Кузнецов.

Он добавил, что максимальные изменения орбит наблюдаются, когда астероид входит в сферу воздействия планеты. У Юпитера радиус такой сферы равен 0,32 а.е. (порядка 48 млн км), у Земли — 0,0062 а.е. (примерно 0,93 млн км).

Международный астрономический союз через Центр малых планет ввел понятие потенциально опасных астероидов — объектов, чье столкновение с Землей может нанести значительный ущерб, уточнил эксперт. К ним относятся тела размером от 100–140 м, которые приближаются к орбите Земли на менее чем 0,05 а.е. (около 7,5 млн км). После падения челябинского метеорита рассматривается возможность снизить порог по размеру до нескольких десятков метров.

По словам Эдуарда Кузнецова, кроме астероидов и комет, опасность для Земли могут представлять и другие факторы. Среди них — мощные солнечные вспышки и связанные с ними сильные магнитные бури. Кроме того, угрозу могут нести пролет звезды через Солнечную систему, пересечение ею диска Галактики, близкий взрыв сверхновой, гамма-всплеск или попадание в плотное межзвездное облако. Хотя такие события могут серьезно повлиять на биосферу и техносферу планеты, их вероятность крайне мала и случаться они могут лишь в масштабах миллионов лет.

— Исследование показывает, что в космосе нет ничего неизменного: объекты, которые сегодня считаются безопасными, после сближения с Юпитером могут стать опасными. Но сама планета-гигант не является угрозой, она просто действует безразлично — после её влияния некоторые астероиды перестают быть опасными. Это означает необходимость постоянного мониторинга всех подобных объектов, включая те, которые кажутся безопасными. При этом причин для беспокойства новых нет — важно оставаться внимательными, — пояснил профессор, руководитель Астрономической обсерватории Иркутского госуниверситета и старший научный сотрудник Института солнечно-земной физики СО РАН Сергей Язев.

Эксперт добавил, что среди наиболее вероятных космических угроз для Земли — столкновение с крупным астероидом и супервспышка на Солнце. Но определить, какое событие может произойти раньше, сложно, подытожил он.