Srážky Země s kosmickými objekty

Od počátku existenci Země dochází ke srážkám s kosmickými objekty. Na zemském povrchu bylo dosud nalezeno 172 rozeznatelných impaktních (dopadových) kráterů, avšak většina stop po dopadech vesmírných těles byla díky zvětrávání a erozi z povrchu země dokonale vymazána.

Denně do naší atmosféry pronikne z okolního vesmíru velké množství těles, z nichž většina shoří v atmosféře a na Zemi vůbec nedopadne. Jaká je tedy pravděpodobnostže se lidstvo stane obětí podobné katastrofy, jaká potkala například dinosaury?

Nejviditelnější nebezpečí představují komety. Naštěstí je známo jen velmi málo komet, jejichž dráhy po protínaly dráhu Země. Jejich úlomky mohou padat k povrchu Země až rychlostí 72 kilometrů za sekundu, tedy dvojnásobnou než úlomky asteroidů. Pravděpodobnost srážky Země s kometou je asi jedna ku 300 milionům. Určité nebezpečí představuje fakt, že i když je již většina drah komet známa, občas se chovají nevypočítatelně.

Největší nebezpečí představují pro Zemi dlouhoperiodické komety, které se často pohybují opačným směrem než planety sluneční soustavy. Tyto komety pocházejí z Oortova mračna a zhruba polovina z nich se pohybuje proti směru pohybu Země. Srážka s takovou kometou by znamenala značnou zkázu, protože hybnosti obou těles v tomto případě působí proti sobě.

Možnost srážky Země s asteroidem (planetkou) je mnohem větší, protože zatím všechny blízkozemní planetky ani neznáme - a počet těch objevených znepokojivě roste. Navíc všechny planetky, které protínají dráhy planet, podléhají výrazným poruchám dráhy. Jinak řečeno - od vypočítaného bezpečného kurzu se mohou snadno odklonit a na rozdíl od komet mají blízkozemní planetky velmi krátké oběžné doby, takže možnost opakování katastrofické srážky se počítá v řádu statisíců (nikoli miliónů) let.

Vědci toto riziko berou velmi vážně a už v letošním roce (2008) má být zmapováno až 90% kosmických těles, které se pohybují v blízkosti Země. Tým Princetonské univerzity v New Jersey v USA již stačilo prozkoumat na deset tisíc asteroidů a extrapolací došel k závěru, že asi 700 tisíc těch, které se pohybují v našem solárním systému, má průměr větší než jeden kilometr. A právě ty jsou pro nás krajně nebezpečné. Nejnovější výzkumy ukazují, že pravděpodobnost srážky s kosmickým tělesem o průměru větší než jeden kilometr je 1 ku 5000.  Nas konferenci v Turínu představil americký vědec Richard Binzel stupnici rizik pro srážku s objektem z vesmíru, která je dnes známa jako turínská škála. 0 se rovná nulovému riziku a desítka totálnímu zničení planety. Na tuto škálu se můžete podívat na Wikipedii.

Největší meteorologické krátery na Zemi

Zdroj: Planetary and Space Science University of New Brunswick (111 největších katastrof v dějinách Země)

To, zda meteorit dosáhne zemského povrchu, závisí především na

• jeho velikosti,
• na rychlosti,
• úhlu vstupu do atmosféry,
• jeho hustotě
• a složení.

Minimální velikost kamenného meteoritu, který může dopadnout na zemi, je kolem deseti metrů.

Železné meteority na tom jsou poněkud "lépe": pokud do atmosféry pod širokým úhlem a nízkou rychlostí, může se k povrchu Země dostat meteorit o velikosti několika desítek centimetrů. Existuje několik případů zranění člověka či poškození majetku takovým meteoritem.

Menší tělesa se pak úplně vypaří v zemské atmosféře, ve výškách kolem osmdesáti kilometrů. Tělesa, která zde neshoří se jejich větší část jejich kinetické energie mění v atmosféře na teplo a to se odvádí spolu s odpařeným materiálem z povrchu tělesa. Čím větší je těleso, tím menší část jeho kinetické energie se stihne přeměnit na teplo ve vysokých vrstvách atmosféry. Asteroid tak proniká níže mnohem většími rychlostmi a jak se dostává do větších hloubek, tlak vzduchu prudce vzrůstá. Výsledkem je exploze tělesa ještě nad zemským povrchem (Tunguzský meteorit). Platí to však jen do určité velikosti meteoritu.

Česko by zničil pětisetmetrový kámen

U větších těles, řekněme nad 100 metrů, se šance na průnik atmosférou zvyšují. Jestliže asteroid stihne dopadnout na zem dřív, pak k explozi v atmosféře už nestihne dojít. Dopadem stometrové planetky se uvolní energie, která stačí na zdevastování deseti tisíců čtverečních kilometrů, tedy oblasti velké jako střední Čechy.

Pětisetmetrová planetka už srovná se zemí oblast větší než celá Česká republika. Jedna taková nás v roce 1989 minula o pouhých 700 tisíc kilometrů a objevena byla až týden po průletu!

Nejhorší scénář paradoxně nastane, pokud takové těleso dopadne do oceánu. Srážka vyvolá tsunami - pro uvažovanou planetku o velikosti 500 metrů má tato vlna ve vzdálenosti 1000 kilometrů od místa dopadu výšku 50 až 100 metrů.

Ke zničení Země stačí průměr 180 kilometrů

Při dopadu meteoritu o průměru asi dva kilometry by vznikl káter o průměru 30 kilometrů a uvonila by se energie řádově milionu megatun TNT (trinitrotoluenu), což je asi desetitisíckrát více, než je energie dosud největší testované vodíkové bomby.

Vědecké studie uvádějí, že při dopadu asteroidu o hmotnosti 1010 až 1016 tun a průměru asi 180 kilometrů by do atmosféry bylo vyneseno několik bilionů tun prachu. Dopad na oceán by způsobil vyvržení asi miliardy tun vody do výšky dvaceti kilometrů. Lidstvo by se ocitlo na pokraji záhuby. Chemické reakce, vyvolané průletem rozžhaveného tělesa atmosférou, by způsobily na celé planetě kyselé deště. Rozsáhlé požáry by pohltily většinu biomasy.

Apokalypsa by byla děsivá. při dopadu obřího asteroidu do oceánu by nedošlo pouze k hromadnému úhynu mořských živočichů. Explodující žhavá koule by uvedla část oceánu do varu a do atmosféry by prudce stoupalo ohromné množství vodní páry. Tím by došlo ke skleníkovému efektu.

Podobná apokalypsa by nastala při dopadu asteroidu na souš. V místě dopadu by došlo ke zkapalnění pohoří a nad planetou by vznil ohromný houbovitý oblak. S prachem z asteroidu by byly vyzdviženy krychlové kilometry vypařené půdy. Okamžitě by vznikly velkoplošné mohutné požáry, způsobené žhavou tlakovou vlnou s následným dopadem žhavých balvanů z roztavené horniny. Prach, dým a saze by se udržely dlouhou dobu ve svrchních vrstvách atmosféry a vedly by k zastínění slunečního svitu. Jak napovídají simulace, "následovalo by globální ochlazení až o několik desítek stupňů, úhyn téměř veškerého rostlinstva závislého na fotosyntéze, úhyn býložravců a následně úhyn masožravců. Prudký pokles teploty by způsobil značné sněhové srážky, nárůst ledovců a jejich rozšíření až do tropického pásma, zamrzání jezer a moří a výrazný pokles hladiny světového oceánu až o několik desítek metrů."

Útěchou nám snad může být jen to, že lidská civilizace by zanikla ještě před dopadem asteroidu. Vlna paniky by si vyžádala miliony obětí. Po dopadu asteroidu by byla zničena všechna města, veškerý průmysl, bylo by zlikvidonávo i zemědělství. Lidstvo - nebo jeho zbytky - by se ocitlo na úrovni doby kamenné.

Další informace:

Dá se předejít srážce s asteroidem? (21. století)

Naše planeta jako pohyblivý terč (21. století)