Egyelőre védtelenek vagyunk a becsapódásokkal szemben

Az elmúlt héten bolygónkkal összeütközött és a légkörben felrobbant a 2008 TC3 jelű, közel 3 méteres kisbolygó. Ilyen események havonta megtörténnek, és ritkán szerzünk róluk tudomást. Vannak azonban sokkal rosszabb forgatókönyvek is: napjainkban közel 5500 földközeli objektumot ismerünk, amelyek között a legveszélyesebbek az egy kilométernél nagyobb átmérőjű testek. Ezek akár kontinensnyi területet is elpusztíthatnának, és az ellenük való védekezési módszerek még csak papíron léteznek.

Meteor: a légkörben felizzó porszem

Amikor egy kozmikus látogató bolygónkkal találkozik, nagy sebességgel ütközik a légköri atomoknak és molekuláknak, amitől lassulni és melegedni kezd. Mivel a Földnek ütköző égitestek sebessége általában 10 kilométer/másodpercnél nagyobb, gyorsan felizzanak, és látványos "tűzcsíkot" rajzolnak az égre: ez a meteor vagy hullócsillag. A repülés közben a testre nagy légellenállás hat, amitől szétrobbanhat, anyaga esetleg teljesen elizzik, de megfelelő viszonyok esetén el is érheti a felszínt, és meteoritként becsapódik.

Az egyes égitestek becsapódásának vagy légköri megsemmisülésének következményei elsősorban az objektum tömegétől és mozgási sebességétől függenek. Minél nagyobb a tömeg és minél gyorsabban halad a test, annál energikusabb a robbanás útjának végén. Emellett több egyéb tényező is befolyásolja a jelenség lezajlását, közülük legfontosabb az égitest belső szilárdsága, amelynek jó közelítését adja az átlagsűrűsége.

A kis sűrűségű objektumok elsősorban az üstökösmagok közül kerülnek ki, amelyeknél ez az érték gyakran 1 g/cm³ alatti. Ezt követik az ellenállóbb és erősebb szerkezetű ősi, kőzetekből álló kisbolygók, majd az egyre nagyobb fémtartalmú objektumok. Minél ellenállóbb egy égitest, annál kisebb magasságban robban szét, illetve annál könnyebben éri el a Föld felszínét. Ezeken túl az érkezési iránynak a helyi függőlegessel bezárt szöge, valamint néhány egyéb tényező is fontos a robbanás nagysága, jellege szempontjából.

Fantáziarajz a dinoszauruszok kihalásáért is felelős 65 millió évvel ezelőtti becsapódásról (NASA, Don Davis)

A döntő paraméter azonban az égitest tömege, amelyet az átmérővel szoktak közelíteni. Utóbbi szerint az alábbi fő kategóriák különíthetők el a robbanás következménye szempontjából.

• 20-30 méteres méretig a légkör magas térségében robbannak fel az objektumok, ezek nem jelentenek veszélyt a felszínre, mivel a robbanás lökéshulláma maximum hanghatásként érzékelhető a felszínről.
• 40-70 méter közötti átmérőnél még szintén nem érik el a felszínt, de a robbanásra már olyan alacsonyan kerül sor, hogy a lökéshullám eléri a Föld felszínét, ahol jelentős pusztítást végezhet - mint az 1908-ban a szibériai Tunguz-eseménynél, ahol egy 40 kilométeres területen dőltek ki a fák. Egy ilyen robbanás lökéshulláma egész városnyi területen rombolhatja le a házakat, és az epicentrum közelében súlyos tűvzész is pusztíthat. A magas fémtartalmú objektumok azonban ebben a mérettartományban is elérhetik a felszínt, és krátert hoznak létre - itt a becsapódás helyén egy szűkebb, néhány kilométeres területen lenne súlyos a rombolás.
• Közel 100 méteresnél nagyobb átmérő esetén az objektum a legtöbb esetben eléri a felszínt, és ott robban fel. Amennyiben szárazföldi területen csapódik be, kráter keletkezik, és a robbanás lökéshulláma mellett a visszahulló izzó törmelék rombolna le egy-egy nagyváros, sőt kisebb ország méretű területet. Itt ismét a lökéshullám, a forró gázok és az ehhez kapcsolódó tűzvész, valamint a visszahulló törmelék okozná a pusztítást. Amennyiben a Világtengerbe történik a becsapódás, tsunami támadhat, amelynek pusztító hatása nagyobb területen érvényesül, így több áldozatot szedhet.
• Nagyjából 1 kilométer feletti méretnél már regionális, illetve globális a következmény: egy egész kontinensre, illetve 4-6 kilométernél nagyobb átmérő esetén az egész bolygónkra hatással lehet. Egy ilyen becsapódás nem csupán nagy krátert hoz létre, a következmények közül a legsúlyosabb a felsőlégkörbe jutó por hatása. Ez évekre, évtizedekre elsötétítheti az eget, a sötétben fotoszintetizálni képtelen növények pusztulása miatt rossz esetben összeomlanak a táplálékláncok, és globális kihalás pusztít az élővilágban. Ilyen eseményre kerülhetett sor közel 65 millió évvel ezelőtt, a kréta/harmadidőszak határon is, amely a fajok nagyobb részét, többek között az ősi hüllőket is kipusztította. Változhat az üvegházhatású gázok gyakorisága és a csapadék kémhatása is, tovább fokozva a pusztítást.

Becsapódási gyakoriságok

A jelenleg ismert földközeli égitestek száma alapján statisztika készíthető arra, hogy egy-egy mérettartományban nagyságrendileg milyen gyakran találkozhat bolygók az útjába tévedt látogatókkal. Az ilyen becslések kiegészíthetők a Holdon megfigyelt kráterek száma és kora alapján közelített gyakorisággal, valamint azon jelenségek adataival, amelyeket a műholdak (ritkábban földi megfigyelők) észlelnek.

Az utóbbi 20 évben felfedezett földközeli objektumok számának alakulása a különböző kutatási programok (balra fent) szerint, féléves ciklusokban (NASA, JPL)

Mindezek alapján készült a lenti grafikon, amely a becsapódási gyakoriságokat mutatja különböző mérettartományok szerint. Látható, hogy a múlt hetihez hasonló események durva közelítéssel havonta várhatók. A jelenlegi eset tehát nem volt kivételes, és amennyiben nem várták volna előre a légköri robbanást, még ennyi megfigyelés sem készült volna. Ezzel együtt mégis "történelmi" volt az esmeény, amennyiben először sikerült előre jelezni egy kisbolygó Földnek ütközését.

A különböző energiájú robbanásokat okozó becsapódások (vízszintes tengely) gyakorisága (függőleges tengely)

A Tunguz-eseményhez hasonlókra néhány száz évenként számíthatunk, míg kisebb kontinensnyi területen pusztító becsapódásokra, tehát közel 1 kilométeres objektumokkal történő ütközésekre néhány millió évente kerülhet sor. A globális kihalást okozó 5 kilométeres, illetve még nagyobb testek becsapódásaira pedig néhányszor 10 millió évente számíthatunk.