English
Dne 15. února 2013 spadla nad Uralem malá planetka. Jde o největší zaznamenaný objekt, který zasáhl Zemi od tzv. Tunguzského meteoritu v roce 1908. Zhruba týden po události v noci z 22. na 23. února publikovali pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově jako první a zatím jediní na světě rigorózně určenou dráhu tělesa v atmosféře Země i jeho dráhu ve Sluneční soustavě, po níž přiletělo. Práce byla zveřejněna v telegramu Mezinárodní astronomické unie.
Zdroj: zyal.livejournal.com
Zdroj: astro.cz
Vědci použili sedm videozáznamů pozorovaného pádu, které byly přístupné na internetu a vhodné pro přesné zpracování, a to především určení zeměpisných souřadnic místa, odkud byl záběr pořízen, a úhlů, pod nimiž byl bolid z daného místa zaznamenán. Zpracování se uskutečnilo na observatoři v Ondřejově, tedy nikoli na místě události.
Pracovníci ASÚ dr. Pavel Spurný (vedoucí Oddělení meziplanetární hmoty), dr. Jiří Borovička a dr. Lukáš Shrbený určili, že pozorovaná dráha v atmosféře byla dlouhá 254 km. Těleso poprvé zachytili na záznamech ve výšce necelých 92 km nad zemským povrchem, kdy už se jeho povrch zahřál natolik, že se intenzivně odpařoval. Horký plyn okolo tělesa zářil tak, že začal být viditelný i na světlé ranní obloze. Těleso se pohybovalo rychlostí 17,5 km/s po dráze skloněné 17 stupňů k zemskému povrchu a jeho jas se neustále zvyšoval. O 11 sekund později, kdy těleso dosáhlo výšky 32 km nad zemí, se začalo mohutně rozpadat na menší části. Výrazně se tím zvýšila plocha vystavená zemské atmosféře, odpařování narostlo a bolid se zjasnil tak, že jeho jasnost na blízkých místech na krátkou dobu přesáhla jasnost Slunce. V následujících sekundách jeho rozpad dále pokračoval. Velká část původní hmoty tělesa se takto rozprášila a vytvořila dlouhou prachovou stopu, která díky nasvícení Sluncem zůstala viditelná desítky minut a postupně se rozptylovala. Drobení přežilo jedno velké těleso, jež bylo na videích vidět další tři sekundy, několik středně velkých úlomků, které pohasly dříve, a tisíce drobných úlomků, které již nešlo sledovat. Největší těleso se před pohasnutím zbrzdilo na rychlost 4 km/s. Z průběhu brzdění vědci odhadli jeho hmotnost na 200–500 kg (přesná hodnota závisí na některých neznámých parametrech – například na tvaru tělesa), což odpovídá velikosti kolem 0,5 m. Již neviditelné těleso pokračovalo po zakřivené balistické dráze a poté volným pádem padalo k zemi. Shodou okolností nedopadlo nejprve na pevnou zem, ale na led jezera Čebarkul, při rychlosti kolem 150 m/s jej prorazilo a skončilo na dně jezera. Při dopadu na led se z něj odlomily malé odštěpky, které byly na ledu poblíž osmimetrové díry nalezeny; vlastní těleso na dně se dosud nenašlo. Jeden nebo dva větší meteority o hmotnosti nad 10 kg by měly ležet poblíž vesnice Travniki; objeveny však zatím nebyly. Malé meteority o hmotnostech maximálně desítek gramů budou rozprostřeny v pásu několik kilometrů širokém a až 30 km dlouhém začínajícím mezi městy Korkino a Jemanželinsk a pokračujícím směrem na západ. Některé se již našly.
Zdroj: astrobob.areavoices.com
Zdroj: wikimedia commons
Těleso dopadlo na zamrzlé jezero Čebarkul a při rychlosti kolem 150 m/s prorazilo led a skončilo na dně jezera.
Data dostupná vědcům z ASÚ neumožňují určit vstupní hmotnost tělesa. Podle vyjádření NASA mělo těleso před vstupem do atmosféry hmotnost 10 000 tun a průměr 17 m; odhad může být v budoucnu ještě korigován. Těleso bylo poměrně křehké a z větší části se rozpadlo dosti vysoko v atmosféře. Tlaková vlna vznikající nadzvukovým průletem kombinovaným s rozpady tělesa byla tak silná, že rozbíjela okna a poničila některé budovy v Čeljabinsku a okolí. Pokud by těleso bylo pevnější, proniklo by do větší hloubky a způsobilo větší škody. Jestliže by sklon dráhy v atmosféře byl větší, účinky tlakové vlny by se koncentrovaly na menší území.
Dráha planetky ve Sluneční soustavě nebyla ničím výjimečná. Jako mnoho podobných těles se pohybovala po ekliptické dráze s přísluním poblíž dráhy Venuše a odsluním v pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem.
Astronomové z ASÚ tímto celosvětovým úspěchem navázali na tradici započatou již v padesátých letech minulého století, kdy dr. Zdeněk Ceplecha založil bolidovou síť, která 7. dubna 1959 přinesla první a světově ojedinělý výsledek: poprvé v historii byl fotografován pád meteoritu a spočítána jeho dráha ve Sluneční soustavě, v atmosféře Země i místo dopadu. Příbramské meteority se podle výpočtu skutečně našly, a staly se tak prvním případem tzv. meteoritů s rodokmenem na světě.
Od té doby si v tomto oboru držíme ve světovém měřítku naprosto výsadní postavení a podobný úspěch jako Příbram jsme zopakovali ještě několikrát. Například meteority Neuschwanstein (2002, jako dvojče meteoritů Příbram); meteorit Morávka (2000; první denní bolid s rodokmenem); Benešov (1991, nález 2011, jako první meteorit s rodokmenem nalezený 20 let po pádu a navíc složený minimálně ze tří typů materiálu); dosud jediné meteority z jižní polokoule Bunburra Rockhole (2007) a Mason Gully (2010).
Proč nebylo těleso objeveno předem? Čeljabinský meteoroid se ve dnech před dopadem promítal na oblohu do blízkosti Slunce (úhlová vzdálenost menší než 20 stupňů) a byl tedy pozemskými přístroji nepozorovatelný a nemohl být před dopadem objeven.
Pro vykreslení možností současné techniky vyhledávání nebezpečných asteroidů k zachycení příštího tělesa velikosti „Čeljabinského meteoroidu“ před jeho dopadem udělejme následující výpočty. Asteroid o průměru 10 m, který by již mohl způsobit podobné efekty jako čeljabinský, mohou současné prohlídky zachytit na vzdálenost zhruba pět milionů km od Země. „Čeljabinský meteoroid“ se ve dnech před dopadem přibližoval rychlostí 13 km/s (před dopadem jej gravitace Země urychlila na 17,5 km/s) a vzdálenost pět milionů km tedy překonal za čtyři dny. Současné prohlídky oblohy by tudíž měly na jeho zachycení čas pouze čtyři dny. Za tu dobu, od 11. do 14. února včetně, pokryly stávající prohlídky pouze 4 % plochy (přesněji plného prostorového úhlu) oblohy. Taková je tedy i průměrná pravděpodobnost zachycení příštího „Čeljabinského meteoroidu“ ještě před jeho dopadem současnou technikou.
Američané připravují projekt Large Synoptic Survey Telescope (LSST), který každé tři dny pokryje 60 % oblohy do hloubky přibližně 25. hvězdné velikosti, tedy o cca čtyři magnitudy hlouběji, než typicky dosahují současné prohlídky. V přepočtu to znamená zhruba šestinásobné zvětšení účinného dosahu od Země. Asteroidy velikosti „Čeljabinského meteoroidu“ bude LSST moci zachytit do vzdálenosti přibližně 30 milionů km. Při dané rychlosti přibližování k Zemi by LSST mohl takový meteoroid zaznamenat až 25 dní před dopadem. V provozu má LSST být od roku 2020. Za sedm let tedy budeme mít již asi šedesátiprocentní pravděpodobnost, že se o příštím „Čeljabinském meteoroidu“ dozvíme s předstihem více než tři týdny. I tak zůstane 40 % oblohy (v okolí Slunce, případně pod obzorem) nepokryto, tj. bude existovat zhruba 40% pravděpodobnost, že meteoroid přiletí z toho směru a dopadne bez varování. K odstranění „díry“ v pokrytí bychom museli do kosmu vyslat velký teleskop – nejspíše do tzv. Lagrangeova bodu L1 soustavy Země–Slunce.
V několika příštích desítkách let je riziko srážky známých blízkozemních asteroidů se Zemí zanedbatelné. Nejtěsnější předpovězený průlet kolem Země uskuteční asteroid Apophis, který proletí 13. dubna 2029 ve vzdálenosti přibližně 30 000 km od povrchu Země, tedy zhruba ve stejné vzdálenosti, jaká 15. února dělila Zemi a planetku 2012 DA14. Apophis je ale větší, takže její těsný průlet bude na obloze vidět i pouhým okem.
PAVEL SPURNÝ, JIŘÍ BOROVIČKA a PETR PRAVEC,
Astronomický ústav AV ČR, v. v. i.