Međunarodna skupina istraživača predvođena znanstvenicima sa Sveučilišta São Paulo (UNESP) u Brazilu upozorava na malo poznatu, ali potencijalno značajnu prijetnju: asteroide koji dijele orbitu s Venerom i zbog položaja na nebu izmiču današnjim promatračkim kampanjama. Ti objekti, iako zasad neotkriveni, mogli bi u dalekoj budućnosti ugroziti Zemlju i dovesti do sudara koji bi imao razorne posljedice.
“Naše istraživanje pokazuje da postoji populacija potencijalno opasnih asteroida koje ne možemo otkriti postojećim teleskopima. Oni kruže oko Sunca, ali nisu dio asteroidnog pojasa između Marsa i Jupitera. Umjesto toga, nalaze se mnogo bliže, u rezonanciji s Venerom. No njihova opažanja toliko su otežana da ostaju praktički nevidljivi, iako u budućnosti mogu predstavljati stvaran rizik za naš planet,” rekao je astronom Valerio Carruba, profesor na UNESP-ovu Fakultetu inženjerstva u Guaratinguetáu (FEG-UNESP) i glavni autor studije u razgovoru za agenciju FAPESP.
Znanstvenici su kombinirali analitičke modele i dugoročne numeričke simulacije kako bi pratili dinamiku tih objekata i procijenili njihov potencijal da se približe Zemlji na opasne udaljenosti.
Nestabilna populacija u rezonanciji s Venerom
Tzv. Venerini ko-orbitalni asteroidi ne kruže oko same Venere, nego oko Sunca, ali dijele isto orbitalno područje i jednako razdoblje obilaska. To znači da se nalaze u 1:1 rezonanciji s Venerom, završavajući jedan krug oko Sunca u isto vrijeme kao i planet.
Za razliku od Jupiterovih trojanaca, čije su orbite uglavnom stabilne, ko-orbitali Venere poznati do danas pokazuju visoke ekscentricitete i izrazitu nestabilnost. Njihove putanje mijenjaju konfiguracije u ciklusima prosječnog trajanja oko 12.000 godina. U tim prijelaznim razdobljima isti asteroid može boraviti u relativno sigurnoj zoni u blizini Venere, a zatim skrenuti u blizinu Zemljine orbite.
“Tijekom tih faza prijelaza, asteroidi mogu dosegnuti iznimno male udaljenosti od Zemljine staze, pa čak i prijeći kroz nju,” upozorava Carruba.
Eccentricitet i problem “nevidljivih” asteroida
Katalog trenutačno obuhvaća samo 20 poznatih ko-orbitalnih asteroida Venere. Svi osim jednoga imaju ekscentricitet veći od 0,38, što znači da njihove putanje znatno odstupaju od kružne orbite i odvode ih na dijelove neba udaljenije od Sunca, gdje ih teleskopi na Zemlji lakše uočavaju. No simulacije pokazuju da bi mogla postojati mnogo brojnija populacija tijela s manjim ekscentricitetima, koja ostaju bliže svojoj prosječnoj orbiti i time gotovo nevidljiva zemaljskim opservatorijima.
Ekscentricitet je matematički parametar koji opisuje izduženost orbite. Vrijednost 0 označava savršeno kružnu orbitu, dok vrijednosti blizu 1 upućuju na izrazito eliptične putanje. Zemljina orbita ima ekscentricitet od samo 0,017 i gotovo je kružna, dok poznati venerijanski ko-orbitali s vrijednostima većim od 0,38 imaju znatno izduženije trajektorije. Asteroidi s nižim ekscentricitetom ostajali bi bliže Suncu i time izbjegavali detekciju.
“Izostanak asteroida s ekscentricitetom manjim od 0,38 očit je znak opažačkog pristranog uzorka,” napominje Carruba.
U simulacijama s hipotetskim objektima tim je identificirao zone rizika u kojima bi se asteroidi mogli približiti Zemlji na opasne udaljenosti. Neki su dosegli minimalne udaljenosti od svega nekoliko desetaka milijuna kilometara, što statistički znači gotovo izvjesne sudare u vremenskim razdobljima od nekoliko tisuća godina. Asteroidi promjera oko 300 metara mogli bi stvoriti krater širine 3–4,5 kilometara i osloboditi energiju ekvivalentnu stotinama megatona eksploziva.
Mogućnosti detekcije i obrane
Istraživači su razmotrili može li se ova populacija otkriti izravno pomoću novog opservatorija Vera Rubin (LSST) u Čileu. Prema simulacijama, čak i najsjajniji asteroidi bili bi vidljivi svega jedan do dva tjedna, i to samo ako bi se nalazili iznad 20 stupnjeva iznad horizonta. Takvi kratki prozori pojavljivali bi se rijetko, odvojeni dugim razdobljima potpune nevidljivosti.
“Asteroidi se mogu skrivati mjesecima ili godinama, a pojaviti se tek nekoliko dana pod vrlo specifičnim uvjetima. To ih čini praktički nedostižnima za redovne programe LSST-a,” kaže Carruba.
Jedno od rješenja je korištenje svemirskih teleskopa posebno namijenjenih promatranju područja u blizini Sunca. NASA-in Neo Surveyor i kineski projekt Crown razvijeni su upravo za otkrivanje objekata pri malim solarnim elongacijama, gdje zemaljski teleskopi imaju ozbiljna ograničenja. Takvi bi instrumenti omogućili sustavniji i dugotrajniji nadzor te znatno smanjili rizik da potencijalno opasan asteroid ostane izvan dosega opažanja.
“Planetarna obrana mora obuhvatiti ne samo ono što već opažamo, nego i ono što zasad još uvijek ne možemo,” naglašava Carruba.
Podrijetlo i evolucija ko-orbitala
Podrijetlo ko-orbitalnih asteroida Venere veže se uz glavni asteroidni pojas između Marsa i Jupitera. Prema najšire prihvaćenoj hipotezi, taj pojas predstavlja ostatke planetesimala – građevnih blokova planeta – koji se nisu uspjeli spojiti u planet zbog Jupiterova snažnog gravitacijskog utjecaja.
Tijekom milijardi godina, složene gravitacijske interakcije s Jupiterom i Saturnom uzrokovale su da su neki od tih objekata napustili glavni pojas i završili u unutarnjem Sunčevom sustavu, gdje su privremeno zarobljeni u rezonanciji s Venerom. Takva zarobljavanja prosječno traju oko 12.000 godina, nakon čega objekti mogu prijeći na Zemlji bliske putanje ili biti potpuno izbačeni iz Sunčeva sustava.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
